一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種軟基處理技術，特別是一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法。
【背景技術】
[0002]港口工程建設中，關鍵技術之一是淤泥處理和淤泥利用，是工程質量、工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，港口建設中，必須對淤泥進行處理，將淤泥挖除或排水固結后作為地基使用。常用的淤泥加固技術和工藝有:
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，將淤泥置換，形成建筑物的穩定基礎。優點是:地基承載力高，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。
[0003]真空預壓:最近，港口工程中的淤泥軟基多用真空預壓技術進行加固，優點是:實現淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原狀淤泥，實現了淤泥的廢物利用。但新吹填淤泥的含水量很高，表層達到300 % ο吹填結束后，需要排水、晾曬、自重固結，一般需要4個月，延長了工程工期;開始深層真空預壓加固軟基前，需要鋪設大尺度的編織布以增加整體性、鋪設兩層竹芭、鋪設I米厚的山皮土。
[0004]堆載預壓:采用超載的辦法進行淤泥的排水固結，優點是:加大堆載量并延長壓載時間，可以達到較高的淤泥強度。缺點是:同真空預壓一樣，需要大量的晾曬時間和輔助工程措施，造價高。
[0005]淤泥攪拌:采用水泥、石灰或其他新型外加劑進行淤泥的現場攪拌加固，吸收淤泥中的水分，并產生化學反應，把淤泥變硬，形成摻加劑和淤泥的硬性骨架。優點是:淤泥固結快，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，僅應用于工程的重點部位;工程質量不易保證，很多地區已經取消該工藝。對于高含水量的極稀淤泥效果很差。
[0006]吹填淤泥的表層處理一直是工程的難點:淤泥吹填結束后，表層為稀粥狀，含水量150?300 %，依自重沉淀，速度很慢。吹填區表面為鍋底狀，中間低，沉淀水難以排出。常用的做法是:沉淀、晾曬4個月，鋪設編織布、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。
【發明內容】
[0007]本發明要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提出了一種排水固結速度快、徹底、節能、環保的用于淤泥軟基處理的聯合固結方法。
[0008]本發明要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的，一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其特點是:在真空聯合堆載預壓的基礎上，通過爆破震動荷載，打破淤泥骨架，增加空隙水壓力，加快排水速度，使其重新固結，達到更高的加固強度。
[0009]本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，所述爆破震動荷載是在真空聯合堆載預壓60天后，淤泥顆粒發生部分固結，排水速度明顯降低后進行的。
[0010]本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，初次起爆后，間隔2?15天進行循環爆破。。
[0011]本發明要解決的技術問題還可以通過以下技術方案來進一步實現，爆破震動荷載為藥包預埋起爆方式，采用單個藥包起爆或多個藥包齊發爆破，藥包藥量為0.5?10千克，藥包埋深2?10米，起爆時不得飛泥，藥包間距50?100米。
[0012]本發明與現有技術相比，采用在真空聯合堆載預壓的基礎上，增加爆破震動荷載，打破靜載固結后的土體骨架，使空隙水壓力提高;打破淤泥骨架，開通了封閉的排水通道，增加了排水的滲透系數。靜載、動載結合，加快排水固結、提高工程質量。
[0013]其優點和技術效果為:
節省工期:碼頭建設中，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鍵線路，并主導了總工期。
[0014]淤泥的廢物利用:采用該技術后，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。
[0015]爆炸震動加固: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，提高滲透系數和排水壓力梯度，加快排水速度，提高固結速度和工程效果。
[0016]環保與節能:采用該項技術后，可以充分利用海洋廢棄物，減少天然石料資源的利用和開發。加快工程速度，提高工程質量，大大節省了電力和人工等資源的消耗，做到了環保和節能。
[0017]采用本法進行吹填淤泥的表層加固，可以做到流水作業，大大提高工效，降低造價。特別是利用真空預壓法和爆炸震動法加固新吹填的表面浮淤，該技術的成功，將大大改變港口建設中傳統的吹填淤泥真空預壓加固的傳統施工工藝。
【具體實施方式】
[0018]一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，在真空聯合堆載預壓的基礎上，通過爆破震動荷載，打破淤泥骨架，增加空隙水壓力，加快排水速度，使其重新固結，達到更高的加固強度。
[0019]所述爆破震動荷載是在真空聯合堆載預壓60天后，淤泥顆粒發生部分固結，排水速度明顯降低后進行的。
[0020]初次起爆后，間隔2?15天后可進行循環爆破。多次爆破后直至達到設定的加固強度。
[0021]爆破震動荷載為藥包預埋起爆方式，采用單個藥包起爆或多個藥包齊發爆破，藥包藥量為0.5?10千克，藥包埋深2?10米，起爆時不得飛泥，藥包間距50?100米。
[0022]以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，但不構成對其權利的限制。
[0023]實施例1，一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其方案及步驟如下:
(I)參數:火藥藥量2千克，埋深5米，定點單藥包起爆。
[0024](2)實施步驟:真空聯合堆載預壓60天一一火藥進場一一防水火藥藥包制作一一藥包埋設一一警戒起爆、震動監測一一出水量、沉降速度觀測、對比分析一一間隔2?10天重復爆破工后檢測。
[0025](3)效果:爆炸震動影響范圍超過150米，排水、沉降影響范圍80米，瞬間最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
[0026]實施例2，一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其方案及步驟如下:
(I)參數:火藥藥量5千克，埋深8米，沿壓膜溝布設群藥包，藥包間距100米，逐個藥包起爆。
[0027](2)實施步驟:真空聯合堆載預壓80天一一火藥進場一一防水火藥藥包制作一一藥包埋設一一警戒起爆、震動監測一一出水量、沉降速度觀測、對比分析一一間隔10天重復爆破工后檢測。
[0028](3 )效果:爆炸震動影響范圍超過150米，排水、沉降影響范圍100米，瞬間最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
[0029]實施例3，一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其方案及步驟如下:
(I)參數:火藥藥量5千克，埋深10米，沿壓膜溝布設群藥包，藥包間距100米，逐個藥包起爆。
[0030](2)實施步驟:真空聯合堆載預壓60天一一火藥進場一一防水火藥藥包制作一一藥包埋設一一警戒起爆、震動監測一一出水量、沉降速度觀測、對比分析一一間隔5天重復爆破工后檢測。
[0031](3)效果:爆炸震動影響范圍超過150米，排水、沉降影響范圍80米，瞬間最大排水速度提高1倍以上，2天的沉降速度提高I倍以上。
【主權項】
1.一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其特征在于:在真空聯合堆載預壓的基礎上，通過爆破震動荷載，打破淤泥骨架，增加空隙水壓力，加快排水速度，使其重新固結，達到更高的加固強度。2.根據權利要求1所述的用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其特征在于:所述爆破震動荷載是在真空聯合堆載預壓60天后，淤泥顆粒發生部分固結，排水速度明顯降低后進行的。3.根據權利要求1或2所述的用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其特征在于:初次起爆后，間隔2?15天進行循環爆破。4.根據權利要求1所述的用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，其特征在于:爆破震動荷載為藥包預埋起爆方式，采用單個藥包起爆或多個藥包齊發爆破，藥包藥量為0.5?10千克，藥包埋深2?10米，起爆時不得飛泥，藥包間距50?100米。
【專利摘要】一種用于淤泥軟基處理的聯合固結方法，采用在真空聯合堆載預壓的基礎上，增加爆破震動荷載，打破靜載固結后的土體骨架，使空隙水壓力提高；打破淤泥骨架，開通了封閉的排水通道，增加了排水的滲透系數。靜載、動載結合，加快排水固結、提高工程質量。大大節省了電力和人工等資源的消耗，做到了環保和節能。采用本法進行吹填淤泥的表層加固，可以做到流水作業，大大提高工效，降低造價。特別是利用真空預壓法和爆炸震動法加固新吹填的表面浮淤，該技術的成功，將大大改變港口建設中傳統的吹填淤泥真空預壓加固的傳統施工工藝。
【IPC分類】E02D3/10
【公開號】CN105442523
【申請號】CN201510769732
【發明人】王寶善, 高兆福, 郇洪流, 宋兵, 楊華東, 郭玉昌, 蔡云晟, 張廣娟, 李佳佳, 趙士兵, 倪思琦, 楊善均, 王燦
【申請人】連云港港口工程設計研究院有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月12日