[發明專利]用于近海造陸的吹填土的快速固化系統及其運行方法

有效

• 申請號: 201610173697.1
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105839613B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 王曉琳;謝悅波;蔣艷君;高紅;續會勇
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02D3/11
• 分類號: E02D3/11;E02D3/046
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 李曉

技術領域

本發明涉及一種建造圍海造陸的吹填土固化的方法，具體涉及一種用于近海造陸的吹填土的快速固化系統及其運行方法。

背景技術

長三角、珠三角和濱海經濟帶等沿海地區經濟快速增長，但是土地資源有限，經濟開發過程中需要大量的土地資源，填海造陸工程成為沿海地區解決土地資源緊缺的途徑。填海造陸最理想的吹填材料是中粗砂，然而很多沿海地區由于砂源緊缺，填海造陸過程中如果大面積的采用中粗砂還帶來極大的經濟負擔，而近海沉積的粘性土作為一種流化態軟粘土通過泵吹填后形成圍海造陸吹填材料。吹填土含水率高、鹽分濃度大，同時質軟不易進行人工作業。

目前可采用的吹填土固化技術比較多，如堆載預壓法、真空預壓法、真空電滲法、強夯法、動力排水固結法以及真空聯合堆載預壓法等得到了廣泛的研究和工程實際應用。強夯法處理效果好，但是處理過程中需要地基具有一定的承載力使得大型夯實儀器能夠作業；真空預壓法存在地基表面固化效果不均勻，同時存在固化周期長、固化后期開裂的的弊端；真空電滲法作為一種深度脫水技術，固化效果好并且應用范圍廣，但是存在固化周期長的弊端。這些固化技術需要大型設備輔助，施工難度和強度都很大，不僅對場地承載力有較高的要求，而且存在工程投資資金高，固化周期長，固化效果因地變化大等特點。因此，如何快速處理含水率很高的吹填土稱為圍海造陸施工過程中的難題。提供一種固化周期短、固化效果好的吹填土固化技術成為圍海造陸工程工期和工程質量能否達標的重要技術保障。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種用于近海造陸的吹填土的快速固化系統及其運行方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的用于近海造陸的吹填土的快速固化系統，包括布置在吹填土上的真空電滲排水系統，所述吹填土上還布置有動力振蕩系統。

具體地，所述真空電滲排水系統服務吹填土面積15m²，每個系統包含一個振蕩器、10對陰陽電極、一個整流機、兩個多觸點開關及其相關電路導線、四臺真空泵及其相關排水管件、彎頭，整個真空電滲排水系統安裝在真空膜下。

具體地，所述陰陽電極包括陽極鈦管和陰極鈦管，所述陰極鈦管表面具有拉縫形成的寬4mm的縫口，并包裹有用于過濾吹填土顆粒的土工布，所述陰陽電極的頂部與排水管相連通。

具體地，所述動力振蕩系統采用單相附著式平板振蕩器，接觸底面大小為40*30cm，振蕩頻率為2840次/min，振蕩力為30kg。

具體地，所述真空泵采用真空射流泵。

本發明同時提出上述用于近海造陸的吹填土的快速固化系統的運行方法，是通過真空電滲排除吹填土中水分，真空電滲后期聯合動力振蕩強化吹填土固化效果。

具體地，該運行方法包括以下步驟：

(1)采用常規泵輸送管口吹填方法將近海的流態海泥吹填到指定區域，吹填高度接近3.5～4m，在吹填土表面鋪設0.3m的砂墊層；

(2)采用夯樁機將鈦電極打入地基中，電極高度4.8m，相鄰的同性電極間距為0.6m，相隔的異性電極間距為1.5m；

(3)陰極電極采用拉縫工藝從而在電極表面形成大量的縫口，縫口寬度為4mm，在電極表面包裹一層土工布，陽極電極不拉縫，不包裹土工布；

(4)陰極電極頂部通過彎頭鏈接閥門，閥門鏈接塑料硬管，塑料硬管通過三通鏈接到排水主干管，排水主干管鏈接到真空泵；

(5)通過整流機將220V交流電源整流成100V直流電源，通過調節旋鈕使得電壓在0～100V可調，膠皮導線將整流機和多觸點開關鏈接，再用膠皮導線將多觸點開關和電極鏈接；

(6)真空電滲后，吹填土表面具有相當的承載強度，利用泵繼續輸送新鮮吹填土，人工推動振蕩器機械臂均勻振蕩吹填土表面，推動速度保持3m/min，并且來回推動三次。

具體地，先開啟真空電滲脫水，吹填土中大量的易去除水首先被真空負壓排出，然后在電滲作用下，吹填土中較難去除的水分遷移到陰極，陰極處富集的水分被真空負壓繼續排出；真空電滲14天后，采用振蕩器來回平整三次后，繼續加入新鮮的吹填土，新鮮的吹填土泥漿灌入產生的縫隙中，并且增加了吹填土基面高度，再進行真空-電滲-動力振蕩后完成吹填土的固化工程。