一种用于淤泥软基处理的联合固结方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种软基处理技术，特别是一种用于淤泥软基处理的联合固结方法。
【背景技术】
[0002]港口工程建设中，关键技术之一是淤泥处理和淤泥利用，是工程质量、工期和造价的主要影响因素之一。连云港的淤泥颗粒细、含水量高，物理力学指标差，港口建设中，必须对淤泥进行处理，将淤泥挖除或排水固结后作为地基使用。常用的淤泥加固技术和工艺有:
抛石置换:采用机械挖泥将淤泥挖除后抛石，形成抛填地基，或采用爆破挤淤专利技术，将淤泥置换，形成建筑物的稳定基础。优点是:地基承载力高，沉降小。缺点是:需要大量的抛填石料，造成自然资源的浪费;机械挖除的淤泥和爆破挤淤挤出的淤泥造成二次搬运和污染;不能充分有效的利用淤泥资源。
[0003]真空预压:最近，港口工程中的淤泥软基多用真空预压技术进行加固，优点是:实现淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原状淤泥，实现了淤泥的废物利用。但新吹填淤泥的含水量很高，表层达到300 % ο吹填结束后，需要排水、晾晒、自重固结，一般需要4个月，延长了工程工期;开始深层真空预压加固软基前，需要铺设大尺度的编织布以增加整体性、铺设两层竹芭、铺设I米厚的山皮土。
[0004]堆载预压:采用超载的办法进行淤泥的排水固结，优点是:加大堆载量并延长压载时间，可以达到较高的淤泥强度。缺点是:同真空预压一样，需要大量的晾晒时间和辅助工程措施，造价高。
[0005]淤泥搅拌:采用水泥、石灰或其他新型外加剂进行淤泥的现场搅拌加固，吸收淤泥中的水分，并产生化学反应，把淤泥变硬，形成掺加剂和淤泥的硬性骨架。优点是:淤泥固结快，3个月的强度基本接近最大值。缺点是:外加剂掺加量大，费用高，仅应用于工程的重点部位;工程质量不易保证，很多地区已经取消该工艺。对于高含水量的极稀淤泥效果很差。
[0006]吹填淤泥的表层处理一直是工程的难点:淤泥吹填结束后，表层为稀粥状，含水量150?300 %，依自重沉淀，速度很慢。吹填区表面为锅底状，中间低，沉淀水难以排出。常用的做法是:沉淀、晾晒4个月，铺设编织布、竹芭后，用山皮土作为工作垫层，不但大大提高了工程造价，还带来很大的施工风险。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种排水固结速度快、彻底、节能、环保的用于淤泥软基处理的联合固结方法。
[0008]本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，其特点是:在真空联合堆载预压的基础上，通过爆破震动荷载，打破淤泥骨架，增加空隙水压力，加快排水速度，使其重新固结，达到更高的加固强度。
[0009]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述爆破震动荷载是在真空联合堆载预压60天后，淤泥颗粒发生部分固结，排水速度明显降低后进行的。
[0010]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，初次起爆后，间隔2?15天进行循环爆破。。
[0011]本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，爆破震动荷载为药包预埋起爆方式，采用单个药包起爆或多个药包齐发爆破，药包药量为0.5?10千克，药包埋深2?10米，起爆时不得飞泥，药包间距50?100米。
[0012]本发明与现有技术相比，采用在真空联合堆载预压的基础上，增加爆破震动荷载，打破静载固结后的土体骨架，使空隙水压力提高;打破淤泥骨架，开通了封闭的排水通道，增加了排水的渗透系数。静载、动载结合，加快排水固结、提高工程质量。
[0013]其优点和技术效果为:
节省工期:码头建设中，围堰形成后很快就能完成吹泥工作，但软基加固则需要一年多的时间，软基加固变成了港口工程的关键线路，并主导了总工期。
[0014]淤泥的废物利用:采用该技术后，可以加高吹填淤泥，以便加固后作为工作垫层使用。因此可以更多的利用码头港池和航道挖泥的淤泥废物。
[0015]爆炸震动加固:淤泥颗粒虽然很细，但也属于散体，在震动荷载作用下，饱水散体将被液化。固结后的淤泥再次液化，将使封闭的排水通道重新被打开，提高渗透系数和排水压力梯度，加快排水速度，提高固结速度和工程效果。
[0016]环保与节能:采用该项技术后，可以充分利用海洋废弃物，减少天然石料资源的利用和开发。加快工程速度，提高工程质量，大大节省了电力和人工等资源的消耗，做到了环保和节能。
[0017]采用本法进行吹填淤泥的表层加固，可以做到流水作业，大大提高工效，降低造价。特别是利用真空预压法和爆炸震动法加固新吹填的表面浮淤，该技术的成功，将大大改变港口建设中传统的吹填淤泥真空预压加固的传统施工工艺。
【具体实施方式】
[0018]一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，在真空联合堆载预压的基础上，通过爆破震动荷载，打破淤泥骨架，增加空隙水压力，加快排水速度，使其重新固结，达到更高的加固强度。
[0019]所述爆破震动荷载是在真空联合堆载预压60天后，淤泥颗粒发生部分固结，排水速度明显降低后进行的。
[0020]初次起爆后，间隔2?15天后可进行循环爆破。多次爆破后直至达到设定的加固强度。
[0021]爆破震动荷载为药包预埋起爆方式，采用单个药包起爆或多个药包齐发爆破，药包药量为0.5?10千克，药包埋深2?10米，起爆时不得飞泥，药包间距50?100米。
[0022]以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，但不构成对其权利的限制。
[0023]实施例1，一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，其方案及步骤如下:
(I)参数:火药药量2千克，埋深5米，定点单药包起爆。
[0024](2)实施步骤:真空联合堆载预压60天一一火药进场一一防水火药药包制作一一药包埋设一一警戒起爆、震动监测一一出水量、沉降速度观测、对比分析一一间隔2?10天重复爆破工后检测。
[0025](3)效果:爆炸震动影响范围超过150米，排水、沉降影响范围80米，瞬间最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
[0026]实施例2，一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，其方案及步骤如下:
(I)参数:火药药量5千克，埋深8米，沿压膜沟布设群药包，药包间距100米，逐个药包起爆。
[0027](2)实施步骤:真空联合堆载预压80天一一火药进场一一防水火药药包制作一一药包埋设一一警戒起爆、震动监测一一出水量、沉降速度观测、对比分析一一间隔10天重复爆破工后检测。
[0028](3 )效果:爆炸震动影响范围超过150米，排水、沉降影响范围100米，瞬间最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
[0029]实施例3，一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，其方案及步骤如下:
(I)参数:火药药量5千克，埋深10米，沿压膜沟布设群药包，药包间距100米，逐个药包起爆。
[0030](2)实施步骤:真空联合堆载预压60天一一火药进场一一防水火药药包制作一一药包埋设一一警戒起爆、震动监测一一出水量、沉降速度观测、对比分析一一间隔5天重复爆破工后检测。
[0031](3)效果:爆炸震动影响范围超过150米，排水、沉降影响范围80米，瞬间最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
【主权项】
1.一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，其特征在于:在真空联合堆载预压的基础上，通过爆破震动荷载，打破淤泥骨架，增加空隙水压力，加快排水速度，使其重新固结，达到更高的加固强度。2.根据权利要求1所述的用于淤泥软基处理的联合固结方法，其特征在于:所述爆破震动荷载是在真空联合堆载预压60天后，淤泥颗粒发生部分固结，排水速度明显降低后进行的。3.根据权利要求1或2所述的用于淤泥软基处理的联合固结方法，其特征在于:初次起爆后，间隔2?15天进行循环爆破。4.根据权利要求1所述的用于淤泥软基处理的联合固结方法，其特征在于:爆破震动荷载为药包预埋起爆方式，采用单个药包起爆或多个药包齐发爆破，药包药量为0.5?10千克，药包埋深2?10米，起爆时不得飞泥，药包间距50?100米。
【专利摘要】一种用于淤泥软基处理的联合固结方法，采用在真空联合堆载预压的基础上，增加爆破震动荷载，打破静载固结后的土体骨架，使空隙水压力提高；打破淤泥骨架，开通了封闭的排水通道，增加了排水的渗透系数。静载、动载结合，加快排水固结、提高工程质量。大大节省了电力和人工等资源的消耗，做到了环保和节能。采用本法进行吹填淤泥的表层加固，可以做到流水作业，大大提高工效，降低造价。特别是利用真空预压法和爆炸震动法加固新吹填的表面浮淤，该技术的成功，将大大改变港口建设中传统的吹填淤泥真空预压加固的传统施工工艺。
【IPC分类】E02D3/10
【公开号】CN105442523
【申请号】CN201510769732
【发明人】王宝善, 高兆福, 郇洪流, 宋兵, 杨华东, 郭玉昌, 蔡云晟, 张广娟, 李佳佳, 赵士兵, 倪思琦, 杨善均, 王灿
【申请人】连云港港口工程设计研究院有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月12日