[發(fā)明專利]一種用于淤泥軟基處理的聯(lián)合固結(jié)方法

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• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105442523A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王寶善;高兆福;郇洪流;宋兵;楊華東;郭玉昌;蔡云晟;張廣娟;李佳佳;趙士兵;倪思琦;楊善均;王燦
• 申請（專利權(quán)）人: 連云港港口工程設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: E02D3/10
• 分類號: E02D3/10
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務(wù)所 32255
• 代理人: 王彥明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種軟基處理技術(shù)，特別是一種用于淤泥軟基處理的聯(lián)合固結(jié)方法。

背景技術(shù)

港口工程建設(shè)中，關(guān)鍵技術(shù)之一是淤泥處理和淤泥利用，是工程質(zhì)量、工期和造價的主要影響因素之一。連云港的淤泥顆粒細(xì)、含水量高，物理力學(xué)指標(biāo)差，港口建設(shè)中，必須對淤泥進(jìn)行處理，將淤泥挖除或排水固結(jié)后作為地基使用。常用的淤泥加固技術(shù)和工藝有：

拋石置換：采用機械挖泥將淤泥挖除后拋石，形成拋填地基，或采用爆破擠淤專利技術(shù)，將淤泥置換，形成建筑物的穩(wěn)定基礎(chǔ)。優(yōu)點是：地基承載力高，沉降小。缺點是：需要大量的拋填石料，造成自然資源的浪費；機械挖除的淤泥和爆破擠淤擠出的淤泥造成二次搬運和污染；不能充分有效的利用淤泥資源。

真空預(yù)壓：最近，港口工程中的淤泥軟基多用真空預(yù)壓技術(shù)進(jìn)行加固，優(yōu)點是：實現(xiàn)淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原狀淤泥，實現(xiàn)了淤泥的廢物利用。但新吹填淤泥的含水量很高，表層達(dá)到300％。吹填結(jié)束后，需要排水、晾曬、自重固結(jié)，一般需要4個月，延長了工程工期；開始深層真空預(yù)壓加固軟基前，需要鋪設(shè)大尺度的編織布以增加整體性、鋪設(shè)兩層竹芭、鋪設(shè)1米厚的山皮土。

堆載預(yù)壓：采用超載的辦法進(jìn)行淤泥的排水固結(jié)，優(yōu)點是：加大堆載量并延長壓載時間，可以達(dá)到較高的淤泥強度。缺點是：同真空預(yù)壓一樣，需要大量的晾曬時間和輔助工程措施，造價高。

淤泥攪拌：采用水泥、石灰或其他新型外加劑進(jìn)行淤泥的現(xiàn)場攪拌加固，吸收淤泥中的水分，并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把淤泥變硬，形成摻加劑和淤泥的硬性骨架。優(yōu)點是：淤泥固結(jié)快，3個月的強度基本接近最大值。缺點是：外加劑摻加量大，費用高，僅應(yīng)用于工程的重點部位；工程質(zhì)量不易保證，很多地區(qū)已經(jīng)取消該工藝。對于高含水量的極稀淤泥效果很差。

吹填淤泥的表層處理一直是工程的難點：淤泥吹填結(jié)束后，表層為稀粥狀，含水量150～300％，依自重沉淀，速度很慢。吹填區(qū)表面為鍋底狀，中間低，沉淀水難以排出。常用的做法是：沉淀、晾曬4個月，鋪設(shè)編織布、竹芭后，用山皮土作為工作墊層，不但大大提高了工程造價，還帶來很大的施工風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種排水固結(jié)速度快、徹底、節(jié)能、環(huán)保的用于淤泥軟基處理的聯(lián)合固結(jié)方法。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種用于淤泥軟基處理的聯(lián)合固結(jié)方法，其特點是：在真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的基礎(chǔ)上，通過爆破震動荷載，打破淤泥骨架，增加空隙水壓力，加快排水速度，使其重新固結(jié)，達(dá)到更高的加固強度。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實現(xiàn)，所述爆破震動荷載是在真空聯(lián)合堆載預(yù)壓60天后，淤泥顆粒發(fā)生部分固結(jié)，排水速度明顯降低后進(jìn)行的。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實現(xiàn)，初次起爆后，間隔2～15天進(jìn)行循環(huán)爆破。。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還可以通過以下技術(shù)方案來進(jìn)一步實現(xiàn)，爆破震動荷載為藥包預(yù)埋起爆方式，采用單個藥包起爆或多個藥包齊發(fā)爆破，藥包藥量為0.5～10千克，藥包埋深2～10米，起爆時不得飛泥，藥包間距50～100米。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用在真空聯(lián)合堆載預(yù)壓的基礎(chǔ)上，增加爆破震動荷載，打破靜載固結(jié)后的土體骨架，使空隙水壓力提高；打破淤泥骨架，開通了封閉的排水通道，增加了排水的滲透系數(shù)。靜載、動載結(jié)合，加快排水固結(jié)、提高工程質(zhì)量。

其優(yōu)點和技術(shù)效果為：

節(jié)省工期：碼頭建設(shè)中，圍堰形成后很快就能完成吹泥工作，但軟基加固則需要一年多的時間，軟基加固變成了港口工程的關(guān)鍵線路，并主導(dǎo)了總工期。

淤泥的廢物利用：采用該技術(shù)后，可以加高吹填淤泥，以便加固后作為工作墊層使用。因此可以更多的利用碼頭港池和航道挖泥的淤泥廢物。

爆炸震動加固：淤泥顆粒雖然很細(xì)，但也屬于散體，在震動荷載作用下，飽水散體將被液化。固結(jié)后的淤泥再次液化，將使封閉的排水通道重新被打開，提高滲透系數(shù)和排水壓力梯度，加快排水速度，提高固結(jié)速度和工程效果。

環(huán)保與節(jié)能：采用該項技術(shù)后，可以充分利用海洋廢棄物，減少天然石料資源的利用和開發(fā)。加快工程速度，提高工程質(zhì)量，大大節(jié)省了電力和人工等資源的消耗，做到了環(huán)保和節(jié)能。

采用本法進(jìn)行吹填淤泥的表層加固，可以做到流水作業(yè)，大大提高工效，降低造價。特別是利用真空預(yù)壓法和爆炸震動法加固新吹填的表面浮淤，該技術(shù)的成功，將大大改變港口建設(shè)中傳統(tǒng)的吹填淤泥真空預(yù)壓加固的傳統(tǒng)施工工藝。

具體實施方式