一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，主要適用于吹填土地基的處理。屬于巖土工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國的沿江沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)用地需求量日趨緊張，圍海造田已成為現(xiàn)在解決用地緊張的有效方法，但經(jīng)過圍海造田所形成的吹填土具有含水率高、流動性強、強度低等特點，所以如何對這些吹填土進行處理以滿足工程建設(shè)的需要，一直以來都是一個技術(shù)難題。尤其是對東南沿海地區(qū)的吹填土的處理，已成為沿海地區(qū)港口、交通以及城市建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]真空預(yù)壓雖然在吹填土地基的處理中已得到了普遍使用，但由于吹填土具有含水率高、顆粒細小、流動性強的特點，往往導(dǎo)致在真空預(yù)壓期間豎向排水板發(fā)生彎折，淤堵等問題，雖在方法和工藝上進行了不斷的改進和創(chuàng)新，但仍難滿足加固需要。
[0004]絮凝目前常用于污泥以及污水處理中，當絮凝劑加入懸浮液中時，它能夠加快固液分離速度。常用的絮凝劑有有機高分子絮凝劑和無機絮凝劑，有機絮凝劑包括陽離子絮凝劑(如甲基丙烯酸乙酯基氯化銨共聚物，丙烯酸乙酯基三甲基銨硫酸甲酯共聚物等)、陰離子絮凝劑(如聚丙烯酸鈉，聚苯乙烯磺酸鈉等)以及非離子型絮凝劑(如聚乙烯甲基醚，聚氧化乙烯等)；無機絮凝劑包括無機低分子絮凝劑(如KAL(S04)2，F(xiàn)eCL2等)和無機高分子絮凝劑(主要有聚鋁類和聚鐵類)。
[0005]吹填土和污泥粒子的性質(zhì)相似，均帶有帶負電荷，它們之間的靜電斥力會阻止微粒間相互接近而聚合成較大的顆粒。加入絮凝劑后，發(fā)生金屬離子水解和聚合作用，被吸附的帶正電荷的多核絡(luò)離子能夠壓縮雙電子層、降低ζ電位，隨著絮凝劑的加入，吹填土顆粒表面的負電荷不斷的被中和，顆粒間的排斥能不斷降低降低，最終顆粒間的靜電作用以引力為主從而使吹填土脫穩(wěn)產(chǎn)生徐凝沉淀。這樣吹填土就能夠形成較大的顆粒，縮短了沉積時間，并增大了顆粒之間的孔隙。
[0006]絮凝劑在絮凝機理中的架橋作用，也稱橋聯(lián)作用，能夠進一步促進膠粒的結(jié)合，所謂架橋作用就是指溶液中的膠體和懸浮顆粒物通過有機或無機高分子架橋聯(lián)接成絮凝體而沉淀下來。橋聯(lián)有兩種類型，一種是帶負電荷的膠體粒子與帶正電荷的陽離子高分子絮凝劑的橋聯(lián)，另一種是帶相同電荷的物質(zhì)間的橋聯(lián)，如帶負電荷的膠體粒子與帶負電荷的高分子絮凝劑間的橋聯(lián)。前者也涉及到電中和的作用，脫穩(wěn)作用力主要由于庫倫引力的原因，效果比后者好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于克服以上真空預(yù)壓前期的缺陷，整合絮凝劑在污水及污泥處理中的優(yōu)點，將其引入到吹填土地基處理中，采用絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓的方法對吹填土地基進行處理。即在吹填時先加入混合絮凝劑改變吹填土的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，使其后期更適合采用真空預(yù)壓處理，并加速吹填土的水土分離，縮短沉積時間。帶混合絮凝劑與吹填土充分反應(yīng)并沉積穩(wěn)定后在采用真空預(yù)壓處理。
[0008]由于吹填土粒子帶負電荷，它們之間的靜電斥力會阻止微粒間相互接近而聚合成較大的顆粒，所以沉積較慢且較小的顆粒在真空預(yù)壓期間更容易產(chǎn)生豎向排水板的堵塞以及淤泥抱團現(xiàn)象，而混合絮凝劑加入吹填土之后會發(fā)生金屬離子水解和聚合作用，被吸附的帶正電荷的多核絡(luò)離子能夠壓縮雙電子層、降低ζ電位，使吹填土間的最大排斥能降低，從而使吹填土脫穩(wěn)。另外加之混合絮凝劑的在吹填土中的架橋及卷掃作用，可以使吹填土粒子更容易結(jié)合成較大顆粒，從而可以減緩真空預(yù)壓期間的淤堵現(xiàn)象。另外，在較細的吹填土顆粒結(jié)合成較大土顆粒的同時會使土顆粒間的孔隙變大，這樣相當于擴大了土粒間的排水孔道，更有利于真空預(yù)壓期間的排水，從而能夠快速有效的加固吹填土地基，經(jīng)過大量的試驗證明:當分別加入相同劑量的丙烯酰胺、聚鋁和FC時，加入丙烯酰胺的效果最佳，但造價也較高，聚鋁次之，F(xiàn)C最差，因此將三者按照2: 3: 5的比例組合完全能夠到達處理效果，又節(jié)省了造價，當加入量為4%，十字剪切板強度可以達到49kpa，遠遠高于沒有經(jīng)過絮凝的吹填土用普通真空預(yù)壓處理的強度。
[0009]經(jīng)大量的試驗證明，當絮凝劑的參入量低于0.1%時，在真空預(yù)壓處理后的效果相對于不慘絮凝劑的并無太大區(qū)別，十字板剪切強度均在17kpa左右。而參入量過高時對強度的增長并不明顯，當摻入3%時的十字板剪切強度最高為44kpa，摻入4%時的為49kpa。因此摻入劑量應(yīng)控制在0.1% -3%。
[0010]在混和絮凝劑與吹填土混合吹填時，絮凝劑輸送管道接入吹填土輸送管道的位置應(yīng)距吹填輸送管道出口處至少5m以上，以使絮凝劑和吹填土能夠充分的混合均勻，待混合均勻后的吹填土吹填到預(yù)定場地后要靜置沉積1-2個月，以保證絮凝劑與吹填土完全反應(yīng)以及吹填土在絮凝及作用下結(jié)合成的大顆粒穩(wěn)定后再進行真空預(yù)壓處理。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案:本方法涉及一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，該方法可以有效縮短吹填土在進行真空預(yù)壓處理前的沉積時間，改善真空預(yù)壓期間的排水固結(jié)效果。從而能夠更好的處理吹填土地基。
[0012]本方案的實施步驟包括以下內(nèi)容:絮凝吹填工序和真空預(yù)壓工序。絮凝工序?qū)嵤r先將有機陽離子型絮凝劑、無機高分子絮凝劑和無機低分子絮凝劑按2: 3: 5加入到加料配制倉，攪拌均勻后通過絮凝劑輸送管道泵送泵送倉，經(jīng)泵送倉輸送至吹填土吹填管道，使其隨吹填土一起吹填至預(yù)定場地，待其充分反應(yīng)后進行真空預(yù)壓。真空預(yù)壓工序?qū)嵤r在需要處理的吹填土地基上鋪設(shè)一層編織布；對豎向排水板進行定位；打設(shè)淺層和深層豎向排水板；布設(shè)橫向排水體系；鋪設(shè)土工織物；鋪設(shè)密封膜；連接抽真空設(shè)備。
[0013]當針對設(shè)計強度和工期不同時，可以適當調(diào)調(diào)整有機絮凝劑、無機高分子絮凝劑以及無機低分子絮凝劑的配合比，當工期和強度要求較低是可以單純使用無機低分子或無機高分子絮凝劑進行吹填處理以節(jié)省造價。
[0014]當吹填土含水率較高時，應(yīng)增大無機陽離子型絮凝劑的摻入比例，以使吹填土能夠更快的實現(xiàn)水土分離，產(chǎn)生絮凝沉淀，縮短沉積時間。
【附圖說明】
[0015]圖1--本發(fā)明的絮凝劑吹填流程圖
[0016]圖2--本發(fā)明的加料配制倉不意圖
[0017]圖3—一本發(fā)明的真空預(yù)壓整體示意圖
[0018]圖中:1、加料配制倉，2、泵送倉，3、混和絮凝劑，4、絮凝劑輸送泵，5、絮凝劑輸送管道，6、吹填土，7、海水，8、絮凝劑與吹填土的混合體，9、吹填土輸送管道，10、絮凝劑輸送管道與吹填土輸送管道的接口，11、攪拌器，12、吹填土輸送泵，13、抽真空設(shè)備，14、真空表，15、密封溝，16、橫向排水支管，17、密封系統(tǒng)，18、編織布，19、豎向排水板，20、直排接頭，21、
增壓輸氣管，22增壓濾管，23、增壓設(shè)備。
【具體實施方式】
[0019]在具體實施時，將加料配制倉通過絮凝劑輸送管道與泵相連，再將泵連接到泵送倉，通過絮凝劑輸送管道將泵送倉接到吹填土吹填管道。實施時，將有機陽離子型絮凝劑、無機高分子絮凝劑和無機低分子絮凝劑按2: 3: 5加入到加料配制倉，攪拌均勻后通過絮凝劑輸送管道泵送泵送倉，經(jīng)泵送倉輸送至吹填土吹填管道，使其隨吹填土一起吹填至預(yù)定場地。真空預(yù)壓實施時在需要處理的吹填土地基上鋪設(shè)一層編織布；對豎向排水板進行定位；打設(shè)豎向排水板；布設(shè)橫向排水體系；將豎向排水板連接到橫向排水支管，將橫向排水主管接入橫向排水主管；鋪設(shè)土工織物；鋪設(shè)密封膜；再將橫向排水主管接入抽真空設(shè)備。
[0020]吹填土在經(jīng)過絮凝后，可以聯(lián)合各式真空預(yù)壓進行處理。
【主權(quán)項】
1.一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于混合絮凝劑應(yīng)以液體的形式同吹填土一起吹填。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于加入的混合絮凝劑由丙烯酰胺、聚鋁和FC按2: 3: 5的比例組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于在配制混合絮凝劑時，有機絮凝劑應(yīng)選擇陽離子型有機絮凝劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于混合絮凝劑應(yīng)配制成其最高濃度的溶液或漿體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于應(yīng)根據(jù)吹填土的含水率摻入適量的絮凝劑，應(yīng)控制在0.1% -3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于應(yīng)在吹填土與絮凝劑與混合絮凝劑充分反應(yīng)并經(jīng)過一定的沉積后方可進行真空預(yù)壓處理，應(yīng)待其自然沉積1-2個月。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于絮凝劑輸送管道接入吹填土輸送管道的位置應(yīng)距吹填輸送管道出口處至少5m以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，其特征在于在絮凝并經(jīng)過沉積后的吹填土地基可以用直排式、增壓式或密閉直抽式真空預(yù)壓進行處理。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓處理吹填土地基的方法，該方法包括絮凝和真空預(yù)壓兩大工序。本發(fā)明由于前期絮凝劑改變了吹填土的性質(zhì)，提高了后期真空預(yù)壓的排水效率，另外，由于絮凝劑和吹填土結(jié)合在一起又能夠有效提高其整體強度，所以通過絮凝聯(lián)合真空預(yù)壓能夠有效提高吹填土地基的整體加固效果。
【IPC分類】E02D3-11
【公開號】CN104674785
【申請?zhí)枴緾N201510002710
【發(fā)明人】蔡袁強, 王軍, 王鵬, 符洪濤, 衛(wèi)會星, 金亞偉, 丁光亞, 胡秀青, 谷川 , 郭林, 宓煒
【申請人】王軍
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年1月5日