專利名稱：吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及港口工程中的淤泥軟基的排水固結(jié)的方法，特別是一種吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，用于加固新吹填的表面浮淤，作為深層加固的施工持カ層。
背景技術(shù)：
在港ロ工程建設(shè)中，關(guān)鍵技術(shù)之ー是淤泥處理和淤泥利用，是工程質(zhì)量、エ期和造價的主要影響因素之一。連云港的淤泥顆粒細、含水量高，物理力學指標差，港口建設(shè)中，必 須對淤泥進行處理，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)和エ藝有
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)點是地基承載カ高，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，延長了工程エ期；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)I米厚的山皮土。堆載預(yù)壓采用超載的辦法進行淤泥的排水固結(jié)，優(yōu)點是加大堆載量井延長壓載時間，可以達到較高的淤泥強度。缺點是同真空預(yù)壓一祥，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)取消該エ藝。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，含水量達到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?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的做法是沉淀、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，提出了ー種排水固結(jié)速度快且徹底、節(jié)能環(huán)保的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)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。本發(fā)明是ー種吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其特點是，其步驟如下
(!)建立施工通道劃定一面積為200-1000平方米的吹填淤泥加固區(qū)為施工區(qū)，在施エ區(qū)的四周搭設(shè)安全施工通道，施工通道采用定位樁以及固定在定位樁上的泡沫塊制成；
(2)鋪設(shè)無紡布、排水板及濾管在施工區(qū)內(nèi)的淤泥面上鋪設(shè)2層無紡布，每層無紡布均用塑料編織布包裹并縫制加固；鋪設(shè)第一層無紡布后，向下穿過第一層無紡布在淤泥上插設(shè)塑料排水板，插設(shè)間距為O. 4 I. O米，深度為O. 5 I. 5米；2層無紡布鋪設(shè)完畢后，沿施工區(qū)的長度方向在2層無紡布之間布設(shè)濾管作排水通道，在濾管上連接潛水式真空泵進行真空排水；
(3)鋪設(shè)閉氣膜在上層無紡布的上方鋪設(shè)塑料膜作為閉氣膜，鋪設(shè)后，在閉氣膜下設(shè)置真空度探頭進行膜下真空度觀測；
(4)排水固結(jié)在真空排水過程中，進行膜上沉降觀 測，并及時排除膜上積水；在真空預(yù)壓沉降后，采用竹芭插入施工區(qū)外側(cè)的淤泥中，并輔以稻草、塑料編織布以阻擋施工區(qū)外的泥漿流入真空膜上；同時及時進行相鄰區(qū)域的流水施工；
(5)閉氣膜上震動荷載在排水固結(jié)的中期，在閉氣膜上適時使用震動器增加震動荷載，震動時在震動器上包上無紡布作為膜上保護；
(6)檢測對固結(jié)的淤泥土樣進行鉆探取樣，檢測其承載カ達到50Kpa或設(shè)計要求后，完成淤泥軟基的表層固結(jié)。以上所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法技術(shù)方案中所鋪設(shè)的閉氣膜的厚度可以按需要的實際情況進行選擇，優(yōu)選為O. 2毫米。以上材料均為循環(huán)利用。以上所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法技術(shù)方案中在排水固結(jié)過程中，閉氣膜下的真空度可以按實際施工情況設(shè)定，優(yōu)選為不小于80Kpa。本發(fā)明可以實現(xiàn)在新吹填淤泥表面的稀泥漿上進行真空預(yù)壓排水，使其快速沉降、排水、加固。加固后的地基作為深層軟基加固施工的持カ層，減少了吹填淤泥的晾曬時間和輔助工程措施費用，其有效加固深度I米左右。在真空預(yù)壓的同時，増加表層震動荷載，以打破新形成的淤泥骨架，使其液化，提高加固后淤泥的滲透系數(shù)，使其重新固結(jié)，達到更高的加固強度。本發(fā)明方法的機理是
I、表層真空預(yù)壓新吹填的淤泥表面，為稀泥漿，含水量極高，排水通暢，在真空吸水作用下，這樣的淤泥能夠迅速排水，下沉并固結(jié)。形成積水坑后，未加固區(qū)可以向積水坑排水，并固結(jié)。2、真空預(yù)壓一定時間后，隨著大量出水，含水量降低，密度増加，淤泥固結(jié)，原有的大量排水通道被堵塞，滲透系數(shù)大大降低，為再次實現(xiàn)快速排水固結(jié)，采用表面震動荷載，將固結(jié)的淤泥進行震動液化，打通已經(jīng)堵塞的排水通道。使其増加排水固結(jié)速度，減少真空預(yù)壓時間，増加淤泥固結(jié)強度，以達到更好的真空預(yù)壓效果。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明優(yōu)點和技術(shù)效果為
I、本發(fā)明方法可以節(jié)省エ期。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)了總エ期。淤泥吹填后，需要晾曬4個月，這對碼頭エ期影響很大。而采用本發(fā)明技術(shù)后，可以減少4個月的晾曬時間，為后續(xù)軟基處理形成流水作業(yè)。2、本發(fā)明方法節(jié)省了工作墊層等エ序施工。常規(guī)的吹填淤泥軟基加固需要在吹填淤泥上鋪設(shè)大尺度編織布、竹芭兩層、山皮土工作墊層I米厚。采用本發(fā)明技術(shù)后，可以省略上述エ藝，本エ藝所使用的材料均為循環(huán)使用，就可以大大降低了工程費用。3、本發(fā)明方法實現(xiàn)了淤泥的廢物利用。采用本發(fā)明技術(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。4、本發(fā)明方法固結(jié)速度快，效果好。淤泥顆粒雖然很細，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)，加快排水速度，提高固結(jié)速度和效果。5、本發(fā)明方法可以實現(xiàn)流水作業(yè)。由于在稀泥上施工的局限性，本發(fā)明技術(shù)采用小面積施工區(qū)的表層處理，采用流水作業(yè)，依次施工。表層真空預(yù)壓排水固結(jié)和后續(xù)深層軟基處理也可以形成流水作業(yè)，這樣就大大縮短了整個工程的エ期。
具體實施例方式以下進ー步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進ー步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1，一種吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其步驟如下
Cl)建立施工通道劃定一面積為200-1000平方米的吹填淤泥加固區(qū)為施工區(qū)，在施エ區(qū)的四周搭設(shè)安全施工通道，施工通道采用定位樁以及固定在定位樁上的泡沫塊制成；
(2)鋪設(shè)無紡布、排水板及濾管在施工區(qū)內(nèi)的淤泥面上鋪設(shè)2層無紡布，每層無紡布均用塑料編織布包裹并縫制加固；鋪設(shè)第一層無紡布后，向下穿過第一層無紡布在淤泥上插設(shè)塑料排水板，插設(shè)間距為O. 4 I. O米，深度為O. 5 I. 5米；2層無紡布鋪設(shè)完畢后，沿施工區(qū)的長度方向在2層無紡布之間布設(shè)濾管作排水通道，在濾管上連接潛水式真空泵進行真空排水；
(3)鋪設(shè)閉氣膜在上層無紡布的上方鋪設(shè)塑料膜作為閉氣膜，鋪設(shè)后，在閉氣膜下設(shè)置真空度探頭進行膜下真空度觀測；
(4)排水固結(jié)在真空排水過程中，進行膜上沉降觀測，并及時排除膜上積水；在真空預(yù)壓沉降后，采用竹芭插入施工區(qū)外側(cè)的淤泥中，并輔以稻草、塑料編織布以阻擋施工區(qū)外的泥漿流入真空膜上；同時及時進行相鄰區(qū)域的流水施工；
(5)閉氣膜上震動荷載在排水固結(jié)的中期，在閉氣膜上適時使用震動器增加震動荷載，震動時在震動器上包上塑料編織布作為膜上保護；
(6)檢測對固結(jié)的淤泥土樣進行鉆探取樣，檢測其承載カ達到50Kpa后，完成淤泥軟基的表層固結(jié)。實施例2，實施例I所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法中所鋪設(shè)的閉氣膜的厚度為O. 2毫米。實施例3，實施例I所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法中在排水固結(jié)過程中，閉氣膜下的真空度不小于80Kpa。
權(quán)利要求
1.一種吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其特征在于，其步驟如下 (1)建立施工通道劃定一面積為200-1000平方米的吹填淤泥加固區(qū)為施工區(qū)，在施工區(qū)的四周搭設(shè)安全施工通道，施工通道采用定位樁以及固定在定位樁上的泡沫塊制成； (2)鋪設(shè)無紡布、排水板及濾管在施工區(qū)內(nèi)的淤泥面上鋪設(shè)2層無紡布，每層無紡布均用塑料編織布包裹并縫制加固；鋪設(shè)第一層無紡布后，向下穿過第一層無紡布在淤泥上插設(shè)塑料排水板，插設(shè)間距為O. 4 I. O米，深度為O. 5 I. 5米；2層無紡布鋪設(shè)完畢后，沿施工區(qū)的長度方向在2層無紡布之間布設(shè)濾管作排水通道，在濾管上連接潛水式真空泵進行真空排水； (3)鋪設(shè)閉氣膜在上層無紡布的上方鋪設(shè)塑料膜作為閉氣膜，鋪設(shè)后，在閉氣膜下設(shè)置真空度探頭進行膜下真空度觀測； (4)排水固結(jié)在真空排水過程中，進行膜上沉降觀測，并及時排除膜上積水；在真空預(yù)壓沉降后，采用竹芭插入施工區(qū)外側(cè)的淤泥中，并輔以稻草、塑料編織布以阻擋施工區(qū)外的泥漿流入真空膜上；同時及時進行相鄰區(qū)域的流水施工； (5)閉氣膜上震動荷載在排水固結(jié)的中期，在閉氣膜上適時使用震動器增加震動荷載，震動時在震動器上包上無紡布作為膜上保護； (6)檢測對固結(jié)的淤泥土樣進行鉆探取樣，檢測其承載力達到50Kpa或設(shè)計要求后，完成淤泥軟基的表層固結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其特征在于，所鋪設(shè)的閉氣膜的厚度為O. 2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其特征在于在排水固結(jié)過程中，閉氣膜下的真空度為不小于80Kpa。
全文摘要
本發(fā)明是一種吹填淤泥軟基的表層快速固結(jié)法，其步驟是劃定一定面積的施工區(qū)，在施工區(qū)的四周搭設(shè)安全施工通道；在施工區(qū)內(nèi)的淤泥面上鋪設(shè)2層無紡布；打設(shè)淺層排水板；然后在無紡布之間布設(shè)濾管作排水通道，在濾管上連接潛水式真空泵進行真空排水；在上層無紡布的上方鋪設(shè)塑料膜作為閉氣膜；在真空排水過程中，進行膜上沉降觀測，并及時排除膜上積水；在排水固結(jié)的中期，在閉氣膜上適時使用震動器增加震動荷載，震動時在震動器上包上無紡布作為膜上保護；當固結(jié)的淤泥承載力達到50Kpa或設(shè)計要求后，完成表層固結(jié)。本發(fā)明方法可以節(jié)省工期，節(jié)省了工作墊層等工序，實現(xiàn)了淤泥的廢物利用，其固結(jié)速度快，效果好，可實現(xiàn)流水作業(yè)。
文檔編號E02D3/10GK102635107SQ20121008853
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者倪祖平, 劉永臻, 季飛, 宋兵, 朱從富, 林灌南, 王衛(wèi)東, 王巖, 胡曉軍, 趙云海, 金奕, 高兆福 申請人:連云港港口工程設(shè)計研究院有限公司