无锡水文工程地质勘察院江苏无锡214000
摘要:利用一些固化材料来刺激污泥的活性,提高淤泥的强度,通过螺旋式固化机来实现原位固化淤泥施工技术,即原地凝固处理技术的淤泥。由于它的高强度和快速固化速度,解决了许多沿海高速公路工程中淤泥质软基处理的问题。本文对淤泥-原位固化技术在淤泥软基处理中的应用进行了分析和探讨。
关键词:淤泥;原位固化;软基处理;螺旋式淤泥固化机
1前言
淤泥质软基处理的问题在滨海公路的建设中普遍存在。由于软土地基的特性(低强度、高压缩性、大自然孔隙比、复杂矿物成分、高天然含水率、低渗透系数等)。地基承载力低、沉降不均大、易引起公路塌陷、滑坡、倾斜等。在国内外淤泥软基的处理方法也不同,主要包括化学加固法、复合地基法、开挖和置换法、排水固结法。由于化学加固耐久性好,固结形状的控制,应用范围广,施工周期短,施工简单,得到了广泛的应用。在此基础上,开发了一种原位凝固技术。该技术实现了原位直接施工,大大减少了材料的使用。
2淤泥原位固化施工工艺
2.1搅拌均匀度
本文结合高压旋压技术和机械搅拌技术,结合压力旋流,对固化剂和泥浆进行了彻底、均匀的搅拌。根据搅拌速度、提升速度、钻孔、设计和液压分流阀的混合速度,对施工机械液压马达的技术参数进行了测试。根据实践经验表明,为了实现固化剂的均匀混合,粉砂潮坪必须达到24倍以上的搅拌时间,对于不同的淤泥,在施工前必须通过现场试验,确定最佳搅拌次数。
2.2掺合比控制研究
泥浆泵的电机由变速器控制,实现对浆流的控制,浆料测量由浆液流量计监控。根据输送机系统的使用泥浆泵电机、逆变器控制实现纸浆流混合杆升降速度、压力、水灰比、固化剂用量,设计浆流,根据公式确定泥浆流动的泥浆泵,泥浆泵和调试,为了设置相对应的泥浆流量泥浆泵电机功率。
2.3施工工艺流程
在泥地原位固化技术在淤泥软基施工过程中,一般采用四拍两喷技术在施工中,四拍两喷有两种:(1)第一次钻入喷砂混合施工;第一次吊装时,喷雾混合施工;二次钻后,二次钻重复到一定深度的设计,不喷涂;第二次,搅拌到工作面,不要喷。第一次。喷浆混合料的施工;第一次上升到非喷雾剂;第二次钻孔,搅拌到一定深度的设计,喷混结构;二次升降机,重新混合到工作面,不要喷。以往的经验表明,第一种方法是淤泥凝固后的高强度。这是由于第二个喷雾剂更保证有两个以上的重复。
3淤泥原位固化技术特点
3.1稳定性高、渗透性小
淤泥原位凝固技术具有高强度的凝固效应粘结,在固化小孔隙度、渗透系数和高稳定性的基础上,使污泥固化,并能防止淤泥渗入造成二次污染。通过浙江工业大学的模拟稳定性试验,固化产物的稳定性可以达到70a。
3.2封存重金属,兼有杀菌、消臭功能
经过稳定的固化,淤泥的软基不溶于金属,满足环境保护的要求。
3.3原泥面直接处理,且效率高
螺旋固化机可以直接在泥泞的表面上行走,解决高含水率的难题,没有直接的行走和不稳定。
4案例分析
(1)随着崇明经济发展和居民生活水平提高,大量的生活污水、垃圾直接或间接排放到周围河道中,污水中固含物和垃圾大量沉积不仅导致河道淤泥层增高、水体自净能力减小,而且河道水容量减小,使河道防洪排涝、航运功能等受到影响。
(2)未经固化的河坡护岸,水流对河床底部和护岸的冲刷,带走了大量的护坡泥土,从而使河道的景观遭到破坏,亲水性降低。
4.1解决方案
利用淤泥原位生态固化技术向淤泥中添加一定量的固化材料,通过搅拌和特殊的工艺流程处理,把河底具有流动性、高含水率淤泥原位搅拌固化并通过养护,使淤泥、水、固化材料之间发生一系列水化等反应,在淤泥颗粒表面产生胶凝物质,使淤泥颗粒凝结成具有整体强度和具备一定的水稳定性。其特点有:固化体强度较高,耐水性好,耐化学腐蚀性好;能改良泥土团粒结构;有封闭重金属、消臭作用;中性、无毒、无二次污染;能使固结的坡面上生长植物、使固结的水底为水生动植物提供更好的生长环境。淤泥原位固化做生态护坡的优点。
(1)构建水陆多生物共生的生态系统
生态护坡把水、河湖与边坡连成一体,构成一个完整的河流或湖泊生态系统。生态护坡的隔梗和边坡具有高孔隙率,可以给植物提供生长带,让植被根系更容易扎进泥土;为水生动物和两栖类动物提供了栖息、繁衍的场所。形成一个生物多样性的生态系统。
(2)滞洪补枯、调节水位
生态护坡采用原位淤泥及固化材料,制作成孔隙率高,可渗透性强的边坡护岸和隔梗,在河湖高水位期,河湖向边坡护岸外地下水层渗透储存多余的水,具有缓解洪水的作用;在低水位期,地下水通过边坡护岸反渗人河,起着滞洪补枯、调节水位的作用。
(3)增强水质净化,保持水土作用
淤泥原位固化作生态护坡并配套相应的水生植物,能原位控制淤泥沉积物中重金属离子和氮磷释放,是控制河湖污染以及富营养化的有效措施,而且植被庞大的根系还是大量微生物附着的好介质,有利于水质净化,改善河流水质。另外,由于水位变动和水流的冲刷,导致水位变动区的水土流失严重,而淤泥原位固化技术能够保证岸坡的稳定,有利于水位变动区的水土保持。
结束语
淤泥原位凝固技术、无污染、稳定性好,更有可能确保施工质量,固化速度、耐久性强、高强度优势,和一般工程建筑机械在沼泽、滩涂淤泥软基也可以直接走,建设功能,最重要的是,这项技术主要是利用工业废渣和废物昨晚基本固化材料,取代石路堤,实现垃圾回收的效率,实现资源的可持续发展,创造较高的经济效益。
参考文献
[1]林辉,苏红秀,吴建银.北溪河北沙角段淤泥软基处理实践经验[J].水利科技与经济,2014,20(06):155-156.
[2]李彰明,林军华.静动力排水固结法处理淤泥软基振动试验研究[J].岩土力学,2008(09):2378-2382.
[3]罗彬红,孙学军,徐学勇.爆破挤淤法在深厚淤泥软基处理中的应用[J].土工基础,2007(06):11-13.