一种新建河道防渗闭气结构的施工方法与流程

本发明涉及防渗闭气结构施工，尤其涉及一种新建河道防渗闭气结构的施工方法。

背景技术：

1、某新建河道工程所处地理位置为外海孤岛，岛内缺乏黏土资源，但海底广泛分布淤泥质土，该类土具有含水率高、承载力低、触变性强等特点。淤泥天然含水率一般可高达75%~100%，呈现高压缩性，若直接采用原状淤泥质土作为河道防渗闭气土在施工工艺方面存在一定难度，而且也无法完成后续河道开挖、河堤回填等建设工序，影响整体施工进度。

技术实现思路

1、泥固化技术源自日本、美国等国家，其所采用一种使淤泥、水和固化剂三者之间产生相互关联、相互影响和相互促进的各类效应和作用的复合型固化材料，不但弥补了单一材料在固化反应中的一些缺陷，还能较大程度的提高固化土强度及稳定性等。

2、固化土是由淤泥和固化剂两部分组成的。固化剂成分一般采用水泥、石灰、粉煤灰及相关化学试剂，相比于混凝土，水泥掺量较小（考虑到工程施工的经济性，水泥的掺量不应超过20%），对周围环境影响较小。淤泥固化技术可以节省大量的砂石资源，若能在实际工程中加以推广，必将会产生巨大的经济和社会效益。

3、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其解决了现有技术中存在的采用海底淤泥质土作为河道防渗闭气土时含水率高、承载力低、开挖难度大，新建河道防渗闭气效果不佳的问题。

4、根据本发明的实施例，一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，包括如下步骤：

5、s1、河道清基，使用绞吸式挖泥船对河道范围内的泥、砂进行清理，使用泥浆泵在低潮露滩时清理靠近边坡的砂石，使用水上挖掘机清理河道中的块石；

6、s2、内坡倒滤结构施工，沿海堤内坡铺设一层碎石垫层，再铺设一层无纺土工布；

7、s3、固化土分级吹填，检测挖取的原状淤泥含水率和密度，通过高压柱塞泵输送原状淤泥至泥浆池内固化，将混合了固化剂的泥浆输送至吹填区域；

8、s4、固化土养护，通过洒水、铺设湿草帘或喷涂塑料养护剂的方式对固化土进行养护，并对固化土的裂缝处进行补吹；

9、s5、河道开挖，根据设定的河道断面图，使用挖机开挖；

10、s6、护坡打设塑钢板桩，使用打桩机在河道护坡上打设一排塑钢板桩；

11、s7、护坡护面施工，在护面上采用生态护坡技术进行施工，形成生态边坡。

12、优选的，在s1中，在所述绞吸式挖泥船的水上导管上包裹塑料浮体，所述绞吸式挖泥船通过水上导管连接泥库，在所述绞吸式挖泥船施工的过程中，通过观察水位尺，随时调整绞吸深度，并用标尺或水坨进行底标高控制。

13、优选的，在s1中，所述绞吸式挖泥船采用分段、分层、分条的方式施工，且每条施工路线相互重叠；在清理边坡时，采取下超上欠的阶梯式挖法，超、欠面积比控制在1~1.5之间。

14、优选的，在s2中，所述碎石垫层厚度为50cm，所述无纺土工布采用400g/㎡。

15、优选的，在s3中，在混合固化剂进行原状淤泥固化前，试验确定固化剂的最优掺量，包括如下步骤：

16、s301、原状淤泥含水率检测，在淤泥固化处理前，通过试验获取现场原状淤泥的密度和含水率；

17、s302、根据检测得到的原状淤泥的密度和含水率，加水将原状淤泥调配至100%含水率，再将调配后的原状淤泥输送至泥浆池中；

18、s303、对泥浆池中的淤泥，通过在同种等量原状淤泥中掺加不同掺比的固化剂，在标准条件下养护，并在养护的不同龄期进行剪切试验、无侧限抗压强度试验和渗透试验，确定最优固化剂掺量。

19、优选的，在s3中，原状淤泥的固化和吹填包括如下步骤：

20、s304、海上取泥，采用抓斗船海上取泥，根据自带的定位系统在取泥区内按划定的航线直接挖取取泥区内原状淤泥，取泥深度为12~16m，抓取后的原状淤泥置于泥驳船内；

21、s305、将专用船式泥浆搅拌机抛锚固定在距岸基泥浆池500m的范围内，将装载原状淤泥的泥驳船停靠在专用船式泥浆搅拌机处，使用专用船式泥浆搅拌机对泥驳船内的原状淤泥进行机械搅拌、100%含水率调制和内循环搅拌；

22、s306、将100%含水率的原状淤泥输送至岸基泥浆池内，按比例掺加试验得到的所述最优固化剂掺量至100%含水率的原状淤泥；

23、s307、均匀搅拌泥浆池内的固化剂和原状淤泥，形成固化桨后及时泵送至吹填区域。

24、优选的，所述机械搅拌为：采用改装后的挖机在所述泥驳船内进行强制搅拌，将原状淤泥中含有的淤泥块捣碎； 所述100%含水率调制为：在将原状淤泥搅拌均匀后，取样测定淤泥含水率和密度，静置待所述泥驳船内泥浆平稳后，计算调制100%含水率所需加水量，加水后继续进行所述机械搅拌和内循环搅拌； 所述内循环搅拌为：通过挖机泵提供动力，使得所述泥驳船内泥浆通过管道进行内部循环输送。

25、优选的，在所述泥浆池的一侧挖设蓄水池，蓄水池内存放用于冲洗原状淤泥输送管道内的清水。

26、优选的，将所述泥浆池挖成长方体状，在泥浆池内表面铺设一层土工编织布，在所述泥浆池的侧壁上标记所述泥浆池的储泥方量刻痕。

27、优选的，将袋装固化剂装入固化剂添加器内，通过固化剂添加器内的粉剂筒仓储存固化剂，通过固化剂添加器内的粉剂计量泵控制固化剂添加质量，通过装载机协助固化剂的添加。

28、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

29、1、采用海底淤泥质土，就地取材，解决了黏土资源不足的问题，施工成本低。

30、2、海底淤泥质土开挖方便，且固化后形成的固化土承载力满足河道开挖设备进场需求。

31、3、固化土防渗效果好，打设塑钢板桩截断抛石堤渗水通道，进一步确保防渗闭气的效果。

技术特征：

1.一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于： 在s1中，在所述绞吸式挖泥船的水上导管上包裹塑料浮体，所述绞吸式挖泥船通过水上导管连接泥库，在所述绞吸式挖泥船施工的过程中，通过观察水位尺，随时调整绞吸深度，并用标尺或水坨进行底标高控制。

3.如权利要求1所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于： 在s1中，所述绞吸式挖泥船采用分段、分层、分条的方式施工，且每条施工路线相互重叠；在清理边坡时，采取下超上欠的阶梯式挖法，超、欠面积比控制在1~1.5之间。

4.如权利要求1所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于： 在s2中，所述碎石垫层厚度为50cm，所述无纺土工布采用400g/㎡。

5.如权利要求1所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于，在s3中，在混合固化剂进行原状淤泥固化前，试验确定固化剂的最优掺量，包括如下步骤：

6.如权利要求5所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于，在s3中，原状淤泥的固化和吹填包括如下步骤：

7.如权利要求6所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于： 所述机械搅拌为：采用改装后的挖机在所述泥驳船内进行强制搅拌，将原状淤泥中含有的淤泥块捣碎； 所述100%含水率调制为：在将原状淤泥搅拌均匀后，取样测定淤泥含水率和密度，静置待所述泥驳船内泥浆平稳后，计算调制100%含水率所需加水量，加水后继续进行所述机械搅拌和内循环搅拌； 所述内循环搅拌为：通过挖机泵提供动力，使得所述泥驳船内泥浆通过管道进行内部循环输送。

8.如权利要求6所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于：在所述泥浆池的一侧挖设蓄水池，蓄水池内存放用于冲洗原状淤泥输送管道内的清水。

9.如权利要求6所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于：将所述泥浆池挖成长方体状，在泥浆池内表面铺设一层土工编织布，在所述泥浆池的侧壁上标记所述泥浆池的储泥方量刻痕。

10.如权利要求6所述一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，其特征在于：将袋装固化剂装入固化剂添加器内，通过固化剂添加器内的粉剂筒仓储存固化剂，通过固化剂添加器内的粉剂计量泵控制固化剂添加质量，通过装载机协助固化剂的添加。

技术总结
本发明提供了一种新建河道防渗闭气结构的施工方法，包括如下步骤：河道清基、内坡倒滤结构施工、固化土分级吹填、固化土养护、河道开挖、护坡打设塑钢板桩和护坡护面施工。主要解决采用海底淤泥质土作为河道防渗闭气土时含水率高、承载力低、开挖难度大，新建河道防渗闭气效果不佳等难题。通过采用吹填海底淤泥固化土的方式，对原状淤泥质土进行改良处理，改善淤泥质土性能，满足防渗闭气功能要求的同时便于河道开挖，就地取材，减少了施工成本；在抛石堤内坡沿河道打设一排塑钢板桩，截断抛石堤渗水通道，进一步确保防渗闭气效果。

技术研发人员：吴国强,朱振翔,姜聪宇,王海建,孙保仓,周焕,王强,易青明,王正宏
受保护的技术使用者：中交水利水电建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5