专利名称：吹填淤泥软基的表层快速固结法的制作方法
技术领域：
本发明涉及港口工程中的淤泥软基的排水固结的方法，特别是一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，用于加固新吹填的表面浮淤，作为深层加固的施工持カ层。
背景技术：
在港ロ工程建设中，关键技术之ー是淤泥处理和淤泥利用，是工程质量、エ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エ艺有
抛石置換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，将淤泥置換，形成建筑物的稳定基础。优点是地基承载カ高，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。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%。吹填结束后，需要排水、晾晒、自重固结，一般需要4个月，延长了工程エ期；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。堆载预压采用超载的办法进行淤泥的排水固结，优点是加大堆载量井延长压载时间，可以达到较高的淤泥强度。缺点是同真空预压一祥，需要大量的晾晒时间和辅助工程措施，造价高。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个月的強度基本接近最大值。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エ艺。对于高含水量的极稀淤泥效果很差。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，含水量达到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。现有技术中常用的做法是沉淀、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
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了ー种排水固结速度快且彻底、节能环保的吹填淤泥软基的表层快速固结法。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明是ー种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特点是，其步骤如下
(!)建立施工通道划定一面积为200-1000平方米的吹填淤泥加固区为施工区，在施エ区的四周搭设安全施工通道，施工通道采用定位桩以及固定在定位桩上的泡沫块制成；
(2)铺设无纺布、排水板及滤管在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布，每层无纺布均用塑料编织布包裹并缝制加固；铺设第一层无纺布后，向下穿过第一层无纺布在淤泥上插设塑料排水板，插设间距为O. 4 I. O米，深度为O. 5 I. 5米；2层无纺布铺设完毕后，沿施工区的长度方向在2层无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水；
(3)铺设闭气膜在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜，铺设后，在闭气膜下设置真空度探头进行膜下真空度观测；
(4)排水固结在真空排水过程中，进行膜上沉降观 測，并及时排除膜上积水；在真空预压沉降后，采用竹芭插入施工区外侧的淤泥中，并辅以稻草、塑料编织布以阻挡施工区外的泥浆流入真空膜上；同时及时进行相邻区域的流水施工；
(5)闭气膜上震动荷载在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上无纺布作为膜上保护；
(6)检测对固结的淤泥土样进行钻探取样，检测其承载カ达到50Kpa或设计要求后，完成淤泥软基的表层固结。以上所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法技术方案中所铺设的闭气膜的厚度可以按需要的实际情况进行选择，优选为O. 2毫米。以上材料均为循环利用。以上所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法技术方案中在排水固结过程中，闭气膜下的真空度可以按实际施工情况设定，优选为不小于80Kpa。本发明可以实现在新吹填淤泥表面的稀泥浆上进行真空预压排水，使其快速沉降、排水、加固。加固后的地基作为深层软基加固施工的持カ层，減少了吹填淤泥的晾晒时间和辅助工程措施费用，其有效加固深度I米左右。在真空预压的同时，増加表层震动荷载，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数，使其重新固结，达到更高的加固强度。本发明方法的机理是
I、表层真空预压新吹填的淤泥表面，为稀泥浆，含水量极高，排水通畅，在真空吸水作用下，这样的淤泥能够迅速排水，下沉并固结。形成积水坑后，未加固区可以向积水坑排水，并固结。2、真空预压一定时间后，随着大量出水，含水量降低，密度増加，淤泥固结，原有的大量排水通道被堵塞，滲透系数大大降低，为再次实现快速排水固结，采用表面震动荷载，将固结的淤泥进行震动液化，打通已经堵塞的排水通道。使其増加排水固结速度，減少真空预压时间，増加淤泥固结强度，以达到更好的真空预压效果。与已有技术相比，本发明优点和技术效果为
I、本发明方法可以节省エ期。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，并主导了总エ期。淤泥吹填后，需要晾晒4个月，这对码头エ期影响很大。而采用本发明技术后，可以减少4个月的晾晒时间，为后续软基处理形成流水作业。2、本发明方法节省了工作垫层等エ序施工。常规的吹填淤泥软基加固需要在吹填淤泥上铺设大尺度编织布、竹芭两层、山皮土工作垫层I米厚。采用本发明技术后，可以省略上述エ艺，本エ艺所使用的材料均为循环使用，就可以大大降低了工程费用。3、本发明方法实现了淤泥的废物利用。采用本发明技术后，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。4、本发明方法固结速度快，效果好。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，加快排水速度，提高固结速度和效果。5、本发明方法可以实现流水作业。由于在稀泥上施工的局限性，本发明技术采用小面积施工区的表层处理，采用流水作业，依次施工。表层真空预压排水固结和后续深层软基处理也可以形成流水作业，这样就大大缩短了整个工程的エ期。
具体实施例方式以下进ー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ー步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。实施例1，一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其步骤如下
Cl)建立施工通道划定一面积为200-1000平方米的吹填淤泥加固区为施工区，在施エ区的四周搭设安全施工通道，施工通道采用定位桩以及固定在定位桩上的泡沫块制成；
(2)铺设无纺布、排水板及滤管在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布，每层无纺布均用塑料编织布包裹并缝制加固；铺设第一层无纺布后，向下穿过第一层无纺布在淤泥上插设塑料排水板，插设间距为O. 4 I. O米，深度为O. 5 I. 5米；2层无纺布铺设完毕后，沿施工区的长度方向在2层无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水；
(3)铺设闭气膜在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜，铺设后，在闭气膜下设置真空度探头进行膜下真空度观测；
(4)排水固结在真空排水过程中，进行膜上沉降观測，并及时排除膜上积水；在真空预压沉降后，采用竹芭插入施工区外侧的淤泥中，并辅以稻草、塑料编织布以阻挡施工区外的泥浆流入真空膜上；同时及时进行相邻区域的流水施工；
(5)闭气膜上震动荷载在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上塑料编织布作为膜上保护；
(6)检测对固结的淤泥土样进行钻探取样，检测其承载カ达到50Kpa后，完成淤泥软基的表层固结。实施例2，实施例I所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法中所铺设的闭气膜的厚度为O. 2毫米。实施例3，实施例I所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法中在排水固结过程中，闭气膜下的真空度不小于80Kpa。
权利要求
1.一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于，其步骤如下 (1)建立施工通道划定一面积为200-1000平方米的吹填淤泥加固区为施工区，在施工区的四周搭设安全施工通道，施工通道采用定位桩以及固定在定位桩上的泡沫块制成； (2)铺设无纺布、排水板及滤管在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布，每层无纺布均用塑料编织布包裹并缝制加固；铺设第一层无纺布后，向下穿过第一层无纺布在淤泥上插设塑料排水板，插设间距为O. 4 I. O米，深度为O. 5 I. 5米；2层无纺布铺设完毕后，沿施工区的长度方向在2层无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水； (3)铺设闭气膜在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜，铺设后，在闭气膜下设置真空度探头进行膜下真空度观测； (4)排水固结在真空排水过程中，进行膜上沉降观测，并及时排除膜上积水；在真空预压沉降后，采用竹芭插入施工区外侧的淤泥中，并辅以稻草、塑料编织布以阻挡施工区外的泥浆流入真空膜上；同时及时进行相邻区域的流水施工； (5)闭气膜上震动荷载在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上无纺布作为膜上保护； (6)检测对固结的淤泥土样进行钻探取样，检测其承载力达到50Kpa或设计要求后，完成淤泥软基的表层固结。
2.根据权利要求I所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于，所铺设的闭气膜的厚度为O. 2毫米。
3.根据权利要求I或2所述的吹填淤泥软基的表层快速固结法，其特征在于在排水固结过程中，闭气膜下的真空度为不小于80Kpa。
全文摘要
本发明是一种吹填淤泥软基的表层快速固结法，其步骤是划定一定面积的施工区，在施工区的四周搭设安全施工通道；在施工区内的淤泥面上铺设2层无纺布；打设浅层排水板；然后在无纺布之间布设滤管作排水通道，在滤管上连接潜水式真空泵进行真空排水；在上层无纺布的上方铺设塑料膜作为闭气膜；在真空排水过程中，进行膜上沉降观测，并及时排除膜上积水；在排水固结的中期，在闭气膜上适时使用震动器增加震动荷载，震动时在震动器上包上无纺布作为膜上保护；当固结的淤泥承载力达到50Kpa或设计要求后，完成表层固结。本发明方法可以节省工期，节省了工作垫层等工序，实现了淤泥的废物利用，其固结速度快，效果好，可实现流水作业。
文档编号E02D3/10GK102635107SQ20121008853
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者倪祖平, 刘永臻, 季飞, 宋兵, 朱从富, 林灌南, 王卫东, 王岩, 胡晓军, 赵云海, 金奕, 高兆福 申请人:连云港港口工程设计研究院有限公司