[發(fā)明專利]填海固化土組合物、生產(chǎn)參數(shù)模型試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010743730.6
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN111777316A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周萬歡;吳偉聘;丁智;陳勇戰(zhàn);俞國驊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州合躍科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C02F11/147
• 分類號(hào): C02F11/147;G01N11/00;G01N33/00;G01N33/24
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 樂俊

本發(fā)明涉及填海固化土組合物、生產(chǎn)參數(shù)模型試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法，填海固化土組合物包括質(zhì)量百分比為90.0～99.9％的淤泥和質(zhì)量百分比為0.1～1％的絮凝劑溶液，絮凝劑溶液稀釋比為0.1％～5％；試驗(yàn)設(shè)備包括淤泥存儲(chǔ)罐、絮凝劑攪拌罐、絮凝劑存儲(chǔ)罐、球形混合三通、靜態(tài)混合器和產(chǎn)品輸出罐；絮凝劑攪拌罐與絮凝劑存儲(chǔ)罐連通；淤泥存儲(chǔ)罐和絮凝劑存儲(chǔ)罐分別連接在球形混合三通的其中兩個(gè)接口處，球形混合三通的另一個(gè)接口與靜態(tài)混合器連通；靜態(tài)混合器與產(chǎn)品輸出罐連通；產(chǎn)品輸出罐上設(shè)有黏度傳感器和濁度傳感器。該組合物減少了填海過程中淤泥的廢棄量和河沙的開采量，該試驗(yàn)設(shè)備便于獲取最佳的生產(chǎn)設(shè)備尺寸、淤泥和絮凝劑溶液輸出流量，有助于批量生產(chǎn)最佳填海固化土組合物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木和水利工程領(lǐng)域，尤其涉及一種填海固化土組合物、生產(chǎn)參數(shù)模型試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

填海造地工程是充分利用海洋資源，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要措施，極大地緩解了沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與土地資源供給不足之間的客觀矛盾。

我國的填海造地工程開始實(shí)施于上世紀(jì)的五、六十年代，從上個(gè)世紀(jì)80年代開始大規(guī)模填海造地。填海造地工程不但在我國呈現(xiàn)逐年遞增的態(tài)勢，世界許多島國和濱海國家也先后實(shí)施了此項(xiàng)工程。比如荷蘭早在13世紀(jì)就開始實(shí)施填海造地工程，如今荷蘭填海造地工程的面積占國土面積的百分之二十。在日本，自經(jīng)濟(jì)高速增長時(shí)期以來，大規(guī)模的填海造地不斷涌現(xiàn)，從以工業(yè)開發(fā)為主，轉(zhuǎn)向以交通、住宅、商務(wù)、情報(bào)、文化、娛樂等為主的城市功能多樣化開發(fā)利用。

當(dāng)前，填海造地主要指在海岸淺水區(qū)或海島周圍先圍堰，然后把大量沙石傾入海中造地或構(gòu)筑人工島的活動(dòng)。目前，大型港口以及臨港工業(yè)建設(shè)用地問題的解決多采用填海造地的措施。港口、航道疏浚淤泥吹填方式在填海造地上有廣泛應(yīng)用，但是吹填地基多為淤泥和淤泥質(zhì)軟質(zhì)黏土，不僅含水量與壓縮性很大，在其上建設(shè)建筑物或構(gòu)筑物時(shí)難以保證其地基的均勻沉降，而且其層厚較大，強(qiáng)度很低，屬于超軟弱地基，導(dǎo)致填海區(qū)的建、構(gòu)筑物處理周期長、施工難度大、施工成本高等一系列問題。以往處理超軟弱地基(深厚軟土層)采用的排水固結(jié)法和強(qiáng)夯法在實(shí)際應(yīng)用中無法取得理想的加固效果，且工期很長，需要投入大量人力物力，而淺表層快速加固等技術(shù)雖然能夠在較短時(shí)間內(nèi)使地基表層土體強(qiáng)度得到提高，但是由于在系統(tǒng)設(shè)置方面還存在一定問題和不足，有效加固深度不足，土體強(qiáng)度無法得到保證，會(huì)給之后的工程建設(shè)帶來安全隱患。

一個(gè)多世紀(jì)以來，特別是改革開放以來，隨著社會(huì)的發(fā)展和沿海經(jīng)濟(jì)的快速增長，港口、航道、海洋海岸工程建設(shè)產(chǎn)生的疏浚淤泥向海洋傾倒的數(shù)量也隨之增長。且目前，在河口和近岸海區(qū)選劃來供大型疏浚工程使用的海洋傾倒區(qū)越來越困難，疏浚淤泥傾倒將成為今后港口、航道、海洋海岸工程發(fā)展的一個(gè)障礙。

我國沿海地區(qū)填海建設(shè)需填海材料的數(shù)量巨大，通常以優(yōu)質(zhì)河沙為主，比如專利號(hào)為CN108726927A公開的利用淤泥的港口建設(shè)填海材料組合物，組合物由以下重量配比的原料混合制成：淤泥1-5；尾礦砂1-5；碳渣1-5；水泥0.04-0.06；非離子表面活性劑0.004-0.006；所述淤泥的含水量為70-90％。隨著天然資源的減少和民眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，河沙的開采將越來越難，又因?yàn)閮r(jià)格的上漲和運(yùn)輸距離的延長，使用河沙作為填海材料將越來越不經(jīng)濟(jì)。所以，填海材料已經(jīng)成為一些填海工程特別是大型填海工程項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)的重要成本因素。

如何解決以上三個(gè)矛盾，科學(xué)地利用疏浚淤泥這一大量廢棄資源，緩解填海材料短缺，提高填海造陸工程施工效率是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中填海材料中河沙開采困難、淤泥廢棄量大等問題，提出一種通過采用高效率的絮凝劑與工程縮尺模型設(shè)計(jì)，將廢棄的疏浚淤泥混入絮凝劑處理成為性質(zhì)良好的填海材料，作為取代河沙的新型吹填材料，以解決填海工程所需河沙資源匱乏問題的填海固化土組合物、生產(chǎn)參數(shù)模型試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：