CN108468325B - 一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，具体包括如下步骤：施工分区；淤泥开挖、堆泥沥水；摊铺HAS海泥固化剂；将HAS海泥固化剂与海泥搅拌均匀；对已拌和的土体进行闷料固化，得到海泥固结体；对海泥固结体采取分层、分块/段回填压实。本发明的有益效果是：经海泥HAS海泥固化剂原位固化处理后的地基承载力、压实度、弯沉值等均能满足相应标准，经分层回填，不均匀沉降减少，地基承载力可达110kPa以上，可满足场平地基、建筑地基以及道路路基等常见地基要求。

Description

一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法

技术领域

本发明涉及软弱地基处理技术领域，尤其涉及一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法。

背景技术

临海滩涂一般为含海泥较多的软弱基层，施工具有承载力低、含水量大、机械施工难、后期沉降大等特点。

临海滩涂海泥处理常用方法为换填、强夯或真空预压法。换填法主要适用于处理面积较小、工程量较小，且原土体易挖装转运、回填料源较近的项目；强夯处理主要适用于港口填海等基础加固工程，低饱和度的粉土与粘土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，对于高饱和度、承载力低的吹填滩涂，难以实施；真空预压法工艺复杂，资源投入大，见效慢。对于场地表层为吹填土，且原状多为虾池，常年受海水浸泡，排水后呈流塑状淤泥，流塑状淤泥一般2～4m深，局部达6m，以及最大含水率达80％，如何优质、快速、经济地进行大面积海泥场地处理是遇到的最大难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，具体包括如下步骤：

S100、施工分区；

S200、淤泥开挖、堆泥沥水；

S300、摊铺HAS海泥固化剂；

S400、将HAS海泥固化剂与海泥搅拌均匀；

S500、对已拌和的土体进行闷料固化，得到海泥固结体；

S600、对海泥固结体采取分层、分块/段回填压实。

作为上述技术方案的优选实施式，本发明实施例提供一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S100中，施工分区具体包括：在场地内布置施工道路，并利用施工道路对场地实现网格单元化划分，同时根据划分出的各分区构建排水网络。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S200中，淤泥开挖、堆泥沥水具体包括：明水降排后，对施工场地内各分区的土方进行开挖、并转运至本施工分区旁边的空地上，使海泥中的水在重力作用下渗出，然后将渗出的积水排尽。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S300中，摊铺HAS海泥固化剂具体包括：根据当前施工分区的海泥性质、含水率、实际湿密度进行所需HAS海泥固化剂质量核算，并将核算得出的HAS海泥固化剂均匀摊铺在海泥表面。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S400中，HAS海泥固化剂与海泥在搅拌过程中需沿海泥一侧或周边开始，逐步向内推进，且搅拌过程中需保证拌和的均匀性，达到颜色一致，无海泥漏拌现象，也没有HAS海泥固化剂过于集中的现象，以及确保海泥颗粒粒径小于6cm。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S500中，海泥固结体需达到手握成团，两手轻捏即散的标准。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，所述S600中，对海泥固结体采取分层、分块/段回填压实具体包括：进行回填厚度控制，对于闷料后的海泥固结体，采取分层、分块/段回填压实，各块/段交界面设置成斜坡形，碾迹重叠0.5m～1.0m，上下层施工接缝错开3m左右。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，在回填压实时要对各层进行海泥固结体碾压施工质量检测，并在每层压实系数符合质量要求后方可铺填上层土。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，在回填压实时，若该分区淤泥深度较厚、含水量大和流态淤泥较深时，需先对底部50cm厚淤泥进行原位固化施工，并增大HAS海泥固化剂的参量。

作为上述技术方案的改进，在本发明一个实施例中，在回填压实时，首层采用水陆两用挖机碾压3～5遍，其他层采用旱地挖机碾压3～5遍，面层再增加18T震动型钢轮压路机碾压3遍。

本发明的有益效果是：

1)采用本施工技术不需要浪费自然资源、利用原材料即可进行施工，施工工艺和机械简单，施工进度快，施工质量高、成本低；

2)采用海泥固化施工相对于换填法而言，减少了自然资源的消耗，HAS海泥固化剂本身为环保产品，且能对对海泥内的重金属进行固化处理，真正的实现了绿色环保施工；

3)经海泥HAS海泥固化剂原位固化处理后的地基承载力、压实度、弯沉值等均能满足相应标准，经分层回填，不均匀沉降减少，地基承载力可达110kPa以上，可满足场平地基、建筑地基以及道路路基等常见地基要求；

4)实现低能耗下海泥深度干化，缩短脱水周期，极大提高干化效率，并且海泥HAS海泥固化剂能够破坏海泥内部结构，同时改善海泥孔隙结构，从而使毛细结合水和内部结合水分离出来。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，具体包括如下步骤：

S100、施工分区：为满足施工机械设备及材料进场需要，在场地内布置施工道路，并结合施工工作面布置、验收单元划分、设备合理利用率，利用施工道路对大面积场地进行网格单元化划分，验收单元平面尺寸为160m×160m，考虑施工设备反铲有效工作半径为5.0m，经试验，单个工作面布置2台反铲接力开挖及回填，施工功效较为合理，即工作范围为20m，利用施工道路两侧各布置一个工作面，则分块网格单元化平面尺寸选择40m×40m，由施工道路隔开，提供满场地施工条件，然后在场地内构建排水主渠，再根据区块划分及设备工作能力，进行排水支渠布置，通过分区块构建独立排水网络，避免场地固化处理阻断排水渠，造成场内积水，排水渠结合施工道路布置，尽量减少施工道路对排水的影响，不可避免的施工道路交叉口采取埋设过路涵管的形式，连通排水网络；

S200、淤泥开挖、堆泥沥水：明水降排后，采用水陆两用反铲对施工场地内各分区的土方进行开挖、并转运至本施工分区旁边的空地上，淤泥中的水在重力作用下缓慢渗出流入基坑内，采用潜水泵将基坑内的积水抽排至排水主渠内，使土体内孔隙水尽量减少，有利于HAS海泥固化剂的掺拌，同时起到减少HAS海泥固化剂的使用量的目的；

S300、摊铺HAS海泥固化剂：根据不同施工分区的位置，选用袋装和散装HAS海泥固化剂进行布料，并采用小型履带式运输车作为场内HAS海泥固化剂运输的主要运输设备，提高供料效率，然后根据当前施工分区的海泥性质、含水率、实际湿密度进行所需HAS海泥固化剂质量核算，核算标准是根据海泥粒度分布、液塑限、有机质含量、最优含水率、含水率判定海泥类型，一般高液限粉砂海泥，其掺量在5％-12％，低液限砂性海泥，HAS海泥固化剂掺量在2％-6％，并将核算得出的HAS海泥固化剂均匀摊铺在海泥表面，摊铺完毕后表面应没有空白位置，也没有HAS海泥固化剂过分集中的地点；

S400、将HAS海泥固化剂与海泥搅拌均匀：每个施工分区可配备一套履带式施工机械组合(1台水陆两用挖掘机、2台旱地挖机、1台推土机)在海泥上进行施工作业，采用反铲进入HAS海泥固化剂与海泥搅拌，直至拌和均匀即可，沿海泥一侧或周边开始，逐步向内推进。拌和过程中需保证拌和的均匀性，达到颜色一致，无海泥漏拌现象，也没有海泥HAS海泥固化剂过于集中的现象，在拌和过程中，如有大团粒的海泥，需进行压碎处理，原则上颗粒粒径应控制在6cm以下；

S500、对已拌和的土体进行闷料固化，得到海泥固结体，闷料检测达标要求以手握成团，两手轻捏即散为宜；

S600、对海泥固结体采取分层、分块/段回填压实：按照试验所得虚铺系数1.13，计算虚铺厚度，虚铺系数，根据试验所得，具体为分别测定松散土体及固结压实后土体密度，以及标高要求，将密度换算成摊铺厚度，比如松散土表观密度为1.7，压实密度为1.9，则虚铺系数为1.9/1.7，加入需要摊铺30cm厚度的垫层，则需要松铺30*1.9/1.7＝33.53cm，进行回填厚度控制，对于闷料后的海泥固结体，采取分层、分块/段回填压实，各块/段交界面设置成斜坡形，碾迹重叠0.5m～1.0m，上下层施工接缝错开3m左右，方便下一段回填摊铺时错台搭接和碾压作业，在压实时，首层采用水陆两用挖机碾压3～5遍(来回为一遍)，其他层采用旱地挖机碾压3～5遍，面层再增加18T震动型钢轮压路机碾压3遍，在回填压实时要分层进行海泥固结体碾压施工质量检测，并在每层压实系数符合质量要求后方可铺填上层土，通过海泥固结体控制干密度和最大干密度的比值确定压实系数，最大干密度通过击实试验确定，环刀法或灌砂法检验干密度。

在进行完回填压实后，需进行现场养护，对现场经养护后的固化地基检测下列指标：地基承载力、工后沉降观测。其中地基承载力采用平板载荷试验确定。工后沉降采用精度不低于DSZ3的自动安平水准仪或DS2的气泡式水准仪，水准标尺采用与之配套的带有两排分划的线条式铟瓦合金标尺。

另外，对于淤泥深度较厚、含水量大和流态淤泥较深时，在进行第一层固化土回填的过程中会出现淤泥层泛水的问题，为解决该难题，需先对底部50cm厚淤泥进行原位固化施工，并增大了HAS海泥固化剂的参量，原位固化处理完成后，能够形成一层良好的封水层，很好的解决了淤泥层泛水的难题。

采用“网格单元化”施工分区，解决了排水及进料道路问题；采用“水陆两用挖掘机+普通挖掘机”作为海泥固化处理翻料、拌制的主要设备，实现了滩涂海泥的原位高效固化处理施工；采用袋装和机械相结合的布料方法，降低了扬尘影响，满足环保施工要求。

针对临海滩涂海泥软基，采用一套履带式机械组合，克服场地承载能力差的特点，提高施工效率。淤泥及饱和水土体开挖采用水陆两用挖掘机进行，降低机械设备对土体的压强，减小沉陷风险，提高施工效率；采用小型履带式运输车作为场内HAS海泥固化剂运输的主要运输设备，提高了供料效率，保证了施工强度；拌料及回填采用常规履带式挖掘机，提高设备使用效率，加快施工进度，并具备大面积施工条件。

在本实施例中，HAS海泥固化剂是申请号为CN98113594.3的专利所记载的固化剂。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (2)

1.一种大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S100、施工分区：为满足施工机械设备及材料进场需要，在场地内布置施工道路，并结合施工工作面布置、验收单元划分、设备合理利用率，利用施工道路对大面积场地进行网格单元化划分，验收单元平面尺寸为160m×160m，考虑施工设备反铲有效工作半径为5.0m，经试验，单个工作面布置2 台反铲接力开挖及回填，施工功效较为合理，即工作范围为20m，利用施工道路两侧各布置一个工作面，则分块网格单元化平面尺寸选择40m×40m，由施工道路隔开，提供满场地施工条件，然后在场地内构建排水主渠，再根据区块划分及设备工作能力，进行排水支渠布置，通过分区块构建独立排水网络，避免场地固化处理阻断排水渠，造成场内积水，排水渠结合施工道路布置，尽量减少施工道路对排水的影响，不可避免的施工道路交叉口采取埋设过路涵管的形式，连通排水网络；

S200、淤泥开挖、堆泥沥水：明水降排后，采用水陆两用反铲对施工场地内各分区的土方进行开挖、并转运至本施工分区旁边的空地上，淤泥中的水在重力作用下缓慢渗出流入基坑内，采用潜水泵将基坑内的积水抽排至排水主渠内，使土体内孔隙水尽量减少，有利于HAS海泥固化剂的掺拌，同时起到减少HAS海泥固化剂的使用量的目的；

S300、摊铺HAS海泥固化剂：根据不同施工分区的位置，选用袋装和散装HAS海泥固化剂进行布料，并采用小型履带式运输车作为场内HAS海泥固化剂运输的主要运输设备，提高供料效率，然后根据当前施工分区的海泥性质、含水率、实际湿密度进行所需HAS海泥固化剂质量核算，核算标准是根据海泥粒度分布、液塑限、有机质含量、最优含水率、含水率判定海泥类型，高液限粉砂海泥，其掺量在5%-12%，低液限砂性海泥，HAS海泥固化剂掺量在2%-6%，并将核算得出的HAS海泥固化剂均匀摊铺在海泥表面，摊铺完毕后表面应没有空白位置，也没有HAS海泥固化剂过分集中的地点；

S400、将HAS海泥固化剂与海泥搅拌均匀：每个施工分区配备一套履带式施工机械组合；1台水陆两用挖掘机、2台旱地挖机、1台推土机，在海泥上进行施工作业，采用反铲进入HAS海泥固化剂与海泥搅拌，直至拌和均匀即可，沿海泥一侧或周边开始，逐步向内推进；拌和过程中需保证拌和的均匀性，达到颜色一致，无海泥漏拌现象，也没有海泥、HAS海泥固化剂过于集中的现象，在拌和过程中，如有大团粒的海泥，需进行压碎处理，颗粒粒径应控制在6cm以下；

S500、对已拌和的土体进行闷料固化，得到海泥固结体，闷料检测达标要求以手握成团，两手轻捏即散；

S600、对海泥固结体采取分层、分块/段回填压实：进行回填厚度控制，对于闷料后的海泥固结体，采取分层、分块/段回填压实，各块/段交界面设置成斜坡形，碾迹重叠0.5m～1.0m，上下层施工接缝错开3m左右，方便下一段回填摊铺时错台搭接和碾压作业，在压实时，首层采用水陆两用挖机碾压3～5遍，来回为一遍，其他层采用旱地挖机碾压3～5遍，面层再增加18T震动型钢轮压路机碾压3 遍，在回填压实时要分层进行海泥固结体碾压施工质量检测，并在每层压实系数符合质量要求后方可铺填上层土，通过海泥固结体控制干密度和最大干密度的比值确定压实系数，最大干密度通过击实试验确定，环刀法或灌砂法检验干密度。

2.根据权利要求1所述的大面积临海滩涂海泥快速固化施工方法，其特征在于，所述S600中，在回填压实时，若该分区淤泥深度较厚、含水量大和流态淤泥较深时，需先对底部50cm厚淤泥进行原位固化施工，并增大HAS海泥固化剂的参量。