專利名稱：袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種固化淤泥土在路堤和堤防工程的應(yīng)用方法，適用于疏浚與堤壩填筑綜合處置工程，屬于路堤和堤防工程的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，港口工程、航道工程、水利工程等建設(shè)項(xiàng)目迅速增加，在各種航道的疏浚過(guò)程和港口新建、擴(kuò)建工程中，通常會(huì)產(chǎn)生大量的疏浚泥土。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年廢棄的疏浚淤泥達(dá)到10000萬(wàn)m3以上，疏浚淤泥處理的工程量是非常大的。在沿?；蛘哐睾皆咚俟方ㄔO(shè)中存在路堤填料不足的情況，在工程建設(shè)中花耗大量的經(jīng)費(fèi)從外地借土，致使工程造價(jià)增多。為了減小工程造價(jià)，可采用淤泥堆積自然晾曬形成堤壩。
路堤疏浚淤泥的自然堆積晾曬形成堤壩的過(guò)程如下將疏浚工程產(chǎn)生的淤泥自然堆積在擬修筑堤壩的位置，由于疏浚淤泥中含有大量的水份(通常含水量大于80％)，流動(dòng)性好，因此，淤泥向堤壩兩邊滑流，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的自然晾曬，淤泥含水量降低，強(qiáng)度提高，成為較好的路堤填料；再在已經(jīng)晾曬成形的堤壩上填筑一層疏浚淤泥，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的自然晾曬形成堤壩，如此循環(huán)多次，直到堤壩達(dá)到設(shè)計(jì)堤高。
采用淤泥堆積自然晾曬形成堤壩的方法存在以下幾點(diǎn)不足之處(1)淤泥堆積自然晾曬形成的堤壩邊坡平緩，達(dá)到1∶6～1∶8，疏浚淤泥的用量大，因此疏浚淤泥運(yùn)輸成本大，同時(shí)增加了疏浚淤泥運(yùn)輸過(guò)程中二次環(huán)境污染；(2)淤泥堆積自然晾曬形成的堤壩邊坡平緩，達(dá)到1∶6～1∶8，路堤荷載占地面積大；同時(shí)由于堤壩荷載的作用寬度大，影響深度大，堤壩以下需要進(jìn)行處理的軟基范圍也相應(yīng)很大，并且處理深度增加，加大了軟基處理的難度。因此需要花費(fèi)昂貴的地基處理費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明針對(duì)上述存在問(wèn)題，提出袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法來(lái)處理疏浚淤泥和填筑堤壩。采用袋裝淤泥固化工法可以增大堤壩的邊坡坡度，在顯著減少淤泥用量的同時(shí)減少堤壩荷載的作用寬度和影響深度，從而減少軟基處理范圍，節(jié)省工程造價(jià)。
技術(shù)方案本發(fā)明的袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法就是針對(duì)傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬法填筑形成堤壩邊坡過(guò)于平緩、占地面積大，軟基處理范圍大，工程造價(jià)高的局限性，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。采用袋裝淤泥固化工法填筑擬修建堤壩的邊坡，其邊坡斜率可以達(dá)到1∶1～1.7∶1(邊坡可達(dá)坡度45°～60°)。袋裝淤泥中摻入3～5％的水泥作為固化劑，袋裝淤泥形成堤壩的邊坡圍護(hù)，然后向圍護(hù)內(nèi)部填充疏浚淤泥，其中摻入更少的水泥(2～3％)作為固化劑，直至堤壩的設(shè)計(jì)高度。隨著齡期的增加，水泥固化淤泥土強(qiáng)度將會(huì)增加，固化淤泥硬化，形成堤壩。
該項(xiàng)發(fā)明主要是利用袋裝固化淤泥顯著提高堤壩的邊坡坡度，減少堤壩的疏浚淤泥用量、運(yùn)輸成本和堤壩荷載的影響范圍，從而減少堤壩下需要處理的軟基工程量，縮短工期，節(jié)省工程造價(jià)。
具體施工操作步驟如下(1)進(jìn)行待固化淤泥的室內(nèi)固化試驗(yàn)，確定待固化淤泥的最低水泥摻入比(即當(dāng)水泥摻入比小于該值時(shí)，水泥的加入對(duì)土體強(qiáng)度沒(méi)有改變；當(dāng)水泥摻入比大于該值時(shí)，固化土強(qiáng)度顯著增加)，一般為2～5％；(2)將疏浚淤泥和淤泥重量3～5％的水泥混和料攪拌均勻，裝入麻袋，按照設(shè)計(jì)邊坡斜率(1∶1～1.7∶1)堆砌，形成堤壩邊坡圍護(hù)，在圍護(hù)內(nèi)填筑疏浚淤泥，并摻入2-3％的水泥固化劑，攪拌均勻；(3)重復(fù)步驟(3)，如此循環(huán)多次，直至堤壩設(shè)計(jì)高度。
有益效果袋裝淤泥固化方法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(1)袋裝淤泥固化方法將疏浚淤泥處理后進(jìn)行堤壩填筑，可以顯著的提高堤壩邊坡的坡度。傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬形成的堤壩邊坡平緩，達(dá)到1∶6～1∶8，而疏浚淤泥經(jīng)過(guò)袋裝淤泥固化方法后填筑堤壩的斜率只有1∶1～1.7∶1。因此，填筑相同高度和頂寬的堤壩，袋裝淤泥固化工法處理后的填筑的堤壩淤泥用量大幅度降低，從而顯著節(jié)省了疏浚淤泥的運(yùn)輸成本，同時(shí)減少了疏浚淤泥運(yùn)輸過(guò)程中二次環(huán)境污染。
(2)袋裝淤泥固化方法處理后填筑的堤壩荷載作用寬度較傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬形成的堤壩大幅度降低，堤壩荷載影響深度減少。一方面可以顯著減少軟基處理的工程量，縮短工期，節(jié)省工程造價(jià)；另一方面，減少了軟基處理深度，從而簡(jiǎn)化了軟基處理的難度，深厚軟基處理一直是工程界沒(méi)有很好解決的難題。
(3)袋裝淤泥固化方法具有很好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。以堤壩頂面寬4m，堤壩高度4m為例，簡(jiǎn)單對(duì)比分析傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬法和袋裝淤泥固化工法修筑堤壩的工程造價(jià)。傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬形成的堤壩邊坡取值1∶6，袋裝淤泥固化工法形成的堤壩邊坡取值1∶1，疏浚淤泥的運(yùn)輸單價(jià)為10元/m3；疏浚淤泥含水量為80％，容重1.6g/cm3，固化淤泥時(shí)水泥摻入比為5％，水泥單價(jià)為300元(人民幣)/噸；軟基處理深度10m，采用打設(shè)塑料排水板排水固結(jié)法，間距1.5m，塑料排水板工程單價(jià)為3元/m。
每單位長(zhǎng)度(1m)堤壩造價(jià)對(duì)比

從上表可以看出，不考慮袋裝淤泥固化方法減少的淤泥運(yùn)輸過(guò)程的二次環(huán)境污染、縮短的工期效應(yīng)、軟基處理深度減少產(chǎn)生的簡(jiǎn)化軟基處理難度等等，袋裝淤泥固化方法較傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬法修筑堤壩節(jié)省工程造價(jià)達(dá)到了48％。


圖1為傳統(tǒng)的淤泥堆積自然晾曬法填筑形成的堤壩橫截面示意圖；
圖2為袋裝淤泥固化方法填筑形成的堤壩橫截面示意圖。
以上的圖中有自然晾曬淤泥1、袋裝固化淤泥2、低水泥用量淤泥3。
具體實(shí)施例方式
某沿湖道路在設(shè)計(jì)需同時(shí)考慮到湖泊的清淤，擬采用湖泊淤泥作為路基填料。為此采用該袋裝淤泥固化技術(shù)進(jìn)行處理。該道路設(shè)計(jì)高度為2.5m，寬度為28m(雙向4車(chē)道)。
1)取湖泊淤泥進(jìn)行室內(nèi)配合比試驗(yàn)，測(cè)得固化后淤泥的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與摻入水泥用量的關(guān)系。當(dāng)水泥摻入比小于2.5％時(shí)水泥固化土的強(qiáng)度基本與淤泥的強(qiáng)度相同，而當(dāng)水泥摻入比大于該值時(shí)，固化土的強(qiáng)度顯著增加。為此，該固化淤泥的最低水泥摻入比為2.5％；2)將疏浚淤泥和淤泥重量4％的水泥攪拌均勻并裝入麻袋，按照1∶1的設(shè)計(jì)邊坡堆砌，形成0.5m高的道路邊坡圍護(hù)；3)在圍護(hù)內(nèi)填筑疏浚淤泥，并摻入疏浚淤泥重量2.5％的水泥，攪拌均勻。施工結(jié)束30天后，淤泥固化土基本成型，采用壓路機(jī)將已填筑的路堤壓實(shí)；4)在壓實(shí)后路堤上重復(fù)第2步和第3步，直到路堤的設(shè)計(jì)高度。
權(quán)利要求
1.一種袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法，其特征在于操作包含如下步驟1).進(jìn)行待固化淤泥的室內(nèi)固化試驗(yàn)，確定待固化淤泥的最低水泥摻入比；2).將疏浚淤泥和水泥混和料攪拌均勻，裝入袋子，按照設(shè)計(jì)邊坡斜率堆砌，形成堤壩邊坡圍護(hù)；3).在堤壩邊坡圍護(hù)內(nèi)填筑疏浚淤泥，并大于最低摻入比的水泥，攪拌均勻；4)重復(fù)步驟2)和步驟3)，如此循環(huán)多次，直至堤壩設(shè)計(jì)高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法，其特征在于其中水泥摻入量為2～5％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法，其特征在于所述的邊坡斜率為1∶1～1.7∶1。
全文摘要
袋裝固化淤泥的堤壩填筑方法是一種固化淤泥土在路堤和堤防工程的應(yīng)用方法，適用于疏浚與堤壩填筑綜合處置工程，其操作包含如下步驟1)進(jìn)行待固化淤泥的室內(nèi)固化試驗(yàn)，確定待固化淤泥的最低水泥摻入比；2)將疏浚淤泥和水泥混和料攪拌均勻，裝入袋子，按照設(shè)計(jì)邊坡斜率堆砌，形成堤壩邊坡圍護(hù)；3)在堤壩邊坡圍護(hù)內(nèi)填筑疏浚淤泥，并大于最低摻入比的水泥，攪拌均勻；4)重復(fù)步驟2)和步驟3)，如此循環(huán)多次，直至堤壩設(shè)計(jì)高度。采用袋裝淤泥固化工法可以增大堤壩的邊坡坡度，在顯著減少淤泥用量的同時(shí)減少堤壩荷載的作用寬度和影響深度，從而減少軟基處理范圍，節(jié)省工程造價(jià)。
文檔編號(hào)E02D3/12GK1818220SQ200610038969
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2006年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者洪振舜, 鄧永鋒, 沈水龍 申請(qǐng)人:東南大學(xué)