一种固化疏浚泥的真空增强方法
【专利摘要】本发明公开了一种固化疏浚泥的真空增强方法，该方法包含以下步骤：步骤1，在固化疏浚泥土体表面挖出排水槽，并在排水槽内部铺设吸水材料；步骤2，在固化疏浚泥土体和排水槽上铺设强度较高的薄膜，并在薄膜与土体周围进行密封；步骤3，在薄膜与固化疏浚泥土体之间铺设管道，管道与泵机相连；步骤4，打开泵机，进行负压抽真空，使土体脱水；步骤5，当脱水已脱出规定水量后，卷起薄膜，移至固化疏浚泥土体的下一块作业面上重复以上步骤。本发明提供的固化疏浚泥的真空增强方法，通过采用固化疏浚泥真空增强方法对固化疏浚泥进行处理，提高了固化疏浚泥的各力学性能。
【专利说明】—种固化疏浚泥的真空增强方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种真空脱水提高固化疏浚泥力学特性的处理方法，具体地，涉及一种固化疏浚泥力学性质的真空增强方法。
【背景技术】
[0002]由于疏浚泥具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、低承载力的物理力学性质，水污染严重的河流湖泊中的疏浚泥还具有高污染性，因此对疏浚泥的合理使用仍然是一个探索难题，目前常用的疏浚泥处理方法只要有海洋倾倒处理法、排水处理法、固化处理法、加热处理法和真空电渗及动力挤密联合处理法。疏浚泥的黏粒含量高，含水率高，压缩性大，强度低，渗透性能差，排水固结缓慢等工程特性，很难将其直接利用于工程施工，而由于疏浚泥的利用不仅可以解决土地资源紧张的问题，也可以减少对环境的污染，对可持续发展意义重大，因此逐渐引起了各国专家学者的关注，并逐步开始对其资源化利用的研究。
[0003]疏浚泥固化处理后用作填方用土是疏浚泥处理的有效方法，但目前我国在海洋港口等海岸工程的建设过程中，通常还需要大量的土石方来进行填海造陆。我国沿海港口城市多位于冲积平原和三角洲地区，要在当地获得大量的土石方比较困难，远距离开采运输又不经济。通过对疏浚泥进行固化处理，改良其高含水率、低强度的性质而成为具有良好工程性质的土加以运用，是解决以上两个矛盾的较好方法。本发明不仅具有重要的科学价值，也具有广阔的应用前景。
[0004]经研究，在疏浚泥中加入固化剂能够提高土体的强度。但固化后的疏浚泥含水量仍然很大，在现在工期要求越来越短的今天，如何加快排水是一个非常重要的问题。同时，由于固化剂的加入，孔隙中的气体和水被包在其中而更难以排出，从而影响疏浚泥的强度，如何将土体中的气体和水排出，同样说明了加快排水的重要性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种用于固化疏浚泥力学性质增强的真空脱水技术，通过采用固化疏浚泥真空增强方法对固化疏浚泥进行处理，提高固化疏浚泥各力学性能。
[0006]为了达到上述目的，本发明提供了一种固化疏浚泥的真空增强方法，其中，该方法包含以下步骤:步骤1，在固化疏浚泥土体表面挖出排水槽，排水槽形状及尺寸可根据实际情况进行调整，并在排水槽内部铺设一层吸水材料，其优选为含有聚乙烯材料的吸水垫等；步骤2，在固化疏浚泥土体和排水槽上铺设薄膜，并在薄膜与土体周围进行密封；步骤3，在薄膜与固化疏浚泥土体之间铺设管道，所述管道与泵机相连；步骤4，打开泵机，进行负压抽真空，使土体脱水；步骤5，当脱水已脱出规定水量后，卷起薄膜，移至固化疏浚泥土体的下一块作业面上，重复以上步骤。
[0007]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，步骤I所述的吸水材料铺设在排水槽内部并与固化疏浚泥土体表面接触。
[0008]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，所述的吸水材料上均匀分布有若干垂直固化疏浚泥土体表面并贯穿该吸水材料的小孔。孔径为吸水材料层厚度的0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。
[0009]S卩，将吸水材料铺设在固化疏浚泥表面，与固化疏浚泥接触，其上有均匀分布的孔，可以有效疏导内部排出水，同时也能够使气体均匀排出。
[0010]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，步骤2所述的薄膜为橡胶布或化纤织物夹胶布。
[0011]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，所述的步骤3，还包含在所述管道的接触固化疏浚泥土体表面的一侧打孔。孔径为吸水材料层厚度的0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。
[0012]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，步骤5所述的下一块作业面，与固化疏浚泥土体的已完成脱水的作业面边缘重叠。即每次吸垫位置边缘应与前次重叠，以防漏吸，造成含水量分布不均。
[0013]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，所述的固化疏浚泥土体是预先通过固化剂对疏浚泥进行固化得到的土体。
[0014]上述的固化疏浚泥的真空增强方法，其中，所述的方法在真空处理过程中，需要认真记录真空度、脱水时间与脱水量，并观察各处气垫薄膜内水流状况，若发现局部水分移动不畅，可间隙短暂地掀起邻近的密封边，借此渗入少量空气，促使固化疏浚泥土表层水分移动。即，脱水时要作好脱水记录，把握好脱水时间和脱水均匀性，防止固化疏浚泥土体出现产生裂缝。
[0015]本发明提供的固化疏浚泥的真空增强方法具有以下优点:
由于固化疏浚泥真空增强方法利用真空负压的压力作用和脱水作用，提高了固化疏浚泥的密实度，降低了固化疏浚泥中的含水量和气体含量，从而改善了固化疏浚泥的物理力学性能；有效节省工程投资；缩短沉降和养护时间，在很大程度上缩短了工期。同时，由于真空脱水后的混合料含水量减少，使凝固时的收缩量大大减少，有效地防止了固化疏浚泥在施工期间的塑性开裂，可延长其使用寿命。
【具体实施方式】
[0016]以下对本发明的【具体实施方式】作进一步地说明。
[0017]本发明提供的固化疏浚泥的真空增强方法，包含以下步骤:
步骤1，在固化疏浚泥土体表面挖出排水槽，并在排水槽内部铺设一层吸水材料，其优选为含有聚乙烯材料的吸水垫等。
[0018]吸水材料铺设在排水槽内部并与固化疏浚泥土体表面接触。吸水材料上均匀分布有若干垂直固化疏浚泥土体表面并贯穿该吸水材料的小孔。孔径为吸水材料层厚度的
0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。即，将吸水材料铺设在固化疏浚泥表面，与固化疏浚泥接触，其上有均匀分布的孔，可以有效疏导内部排出水，同时也能够使气体均匀排出。
[0019]该固化疏浚泥土体是预先通过固化剂对疏浚泥进行固化得到的土体。
[0020]步骤2，在固化疏浚泥土体和排水槽上铺设强度较高的薄膜，并在薄膜与土体周围进行密封。该薄膜优选为橡胶布或化纤织物夹胶布。
[0021]步骤3，在薄膜与固化疏浚泥土体之间铺设管道，并在该管道的接触固化疏浚泥土体表面的一侧打孔。孔径为吸水材料层厚度的0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。管道与泵机相连。
[0022]步骤4，打开泵机，进行负压抽真空，使土体脱水。
[0023]步骤5，当脱水已脱出规定水量后，卷起薄膜，移至固化疏浚泥土体的下一块作业面上，重复以上步骤。
[0024]该下一块作业面，与固化疏浚泥土体的已完成脱水的作业面边缘重叠。即每次吸垫位置边缘应与前次重叠，以防漏吸，造成含水量分布不均。
[0025]本发明提供的固化疏浚泥的真空增强方法，在真空处理过程中，需要认真记录真空度、脱水时间与脱水量，并观察各处气垫薄膜内水流状况，若发现局部水分移动不畅，可间隙短暂地掀起邻近的密封边，借此渗入少量空气，促使固化疏浚泥土表层水分移动。即，脱水时要作好脱水记录，把握好脱水时间和脱水均匀性，防止固化疏浚泥土体出现产生裂缝。
[0026]本发明提供的固化疏浚泥的真空增强方法，事先采用固化剂对疏浚泥进行固化，然后对固化后的疏浚泥土体进行真空增强，加快其中水和气体的排出，达到土体的快速固结。在疏浚泥加固中利用大气压差来固化疏浚泥，技术的加固机理是在外荷不变的情况下，通过真空负压对加固区的固化疏浚泥土体施加流体压力(负压)，并通过能够传递流体压力的孔隙介质，在较短的时间内将其作用和影响由近及远地向距边界较远的部位延伸，逐步建立起新的动平衡。在形成动态平衡的过程中，使固化疏浚泥土体得到了较快的固结。
[0027]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【权利要求】
1.一种固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，该方法包含以下步骤: 步骤1，在固化疏浚泥土体表面挖出排水槽，并在排水槽内部铺设一层吸水材料； 步骤2，在固化疏浚泥土体和排水槽上铺设薄膜，并在薄膜与土体周围进行密封； 步骤3，在薄膜与固化疏浚泥土体之间铺设管道，所述管道与泵机相连； 步骤4，打开泵机，进行负压抽真空，使土体脱水； 步骤5，当脱水已脱出规定水量后，卷起薄膜，移至固化疏浚泥土体的下一块作业面上，重复以上步骤。
2.如权利要求1所述的固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，步骤I所述的吸水材料铺设在排水槽内部并与固化疏浚泥土体表面接触。
3.如权利要求2所述的固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，所述的吸水材料上均匀分布有若干垂直固化疏浚泥土体表面并贯穿该吸水材料的小孔，孔径为吸水材料层厚度的0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。
4.如权利要求1所述的固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，步骤2所述的薄膜为橡胶布或化纤织物夹胶布。
5.如权利要求1所述的固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，所述的步骤3，还包含在所述管道的接触固化疏浚泥土体表面的一侧打孔，孔径为吸水材料层厚度的0.5-1.5倍，孔距为1-20倍的孔径大小。
6.如权利要求1所述的固化疏浚泥的真空增强方法，其特征在于，步骤5所述的下一块作业面，与固化疏浚泥土体的已完成脱水的作业面边缘重叠。
【文档编号】E02D3/10GK104452735SQ201410661392
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月19日 优先权日:2014年11月19日
【发明者】刘文白, 史旦达, 邓益兵, 蒋建平, 李霞, 沈超, 史文会, 高开仙 申请人:上海海事大学