宋永高
利用一些固化材料來激發(fā)淤泥活性、并且提升淤泥的強度,通過螺旋式淤泥固化機來實現(xiàn)淤泥原位固化的施工技術(shù),即淤泥原位固化處理技術(shù)。由于其強度高、固化速度較快,因此,解決了許多海邊公路工程中淤泥軟基處理難題。本文主要針對淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的應(yīng)用進行了分析探討,以供參閱。
引言
在海邊公路施工中一般遇到較大的難題就是淤泥軟基處理問題。由于軟土地基自身的特點(強度低、壓縮性高、天然孔隙比大、礦物質(zhì)成分復(fù)雜、天然含水率高、滲透系數(shù)小等)。在地基承載力較低,不均勻的沉降大,較易造成公路坍塌、滑動、傾斜等。而現(xiàn)在國內(nèi)外對于淤泥軟基的處理方法也不盡相同,主要有化學(xué)加固法、復(fù)合地基法、挖除換填法、排水固結(jié)法。由于化學(xué)加固法耐久性較好、固結(jié)形狀可控制、適用范圍較廣、施工周期短、施工簡便等的特點,一直被廣泛應(yīng)用。而在此基礎(chǔ)上,研發(fā)出了的一項新技術(shù)即淤泥原位固化技術(shù),這種技術(shù)實現(xiàn)了淤泥原地固化,淤泥軟基表面的原位直接施工,而且大大降低了材料的使用量。
淤泥原位固化施工工藝
1.攪拌均勻度
本文結(jié)合高壓旋噴技術(shù)、機械攪拌技術(shù),攪拌的時候結(jié)合加壓旋噴,實現(xiàn)固化劑、海涂泥充分、均勻攪拌。依據(jù)攪拌回轉(zhuǎn)速度、提升速度、下鉆,設(shè)計并且采用液壓分流閥,對淤泥施工機械設(shè)備的各液壓馬達的技術(shù)參數(shù)進行調(diào)試。根據(jù)實際經(jīng)驗可知,要實現(xiàn)固化劑、海涂淤泥的充分均勻攪拌,必須到達24次以上的攪拌次數(shù),對于不同的淤泥,在施工前必須通過現(xiàn)場測試,確定最佳的攪拌次數(shù)。設(shè)備的攪拌回轉(zhuǎn)速度、提升速度、下鉆、攪拌桿升降次數(shù)需按照式(1)進行確定。
2.摻合比控制研究
利用輸送系統(tǒng)變頻器對泥漿泵的電機進行控制,來實現(xiàn)供漿流量的控制,并且通過按照漿液計量儀對漿液計量進行監(jiān)測;根據(jù)利用輸送系統(tǒng)變頻器控制泥漿泵的電機,實現(xiàn)供漿流攪拌桿升降速度、供漿壓力、水灰比、固化劑用量、設(shè)計供漿流量,按照公式來確定泥漿泵的供漿流量,并且調(diào)試泥漿泵,以便設(shè)定供漿流量對應(yīng)的泥漿泵電機功率。
3.施工工藝流程
在淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理施工工藝流程中,一般采用四攪二噴工藝進行施工,四攪二噴的做法有兩種:①第一次下鉆時噴漿攪拌施工;第一次提升時噴漿攪拌施工;第二次下鉆時的復(fù)攪至一定設(shè)計深度且不噴漿;第二次提升,復(fù)攪至工作面且不噴漿。②第一次下鉆時噴漿攪拌施工;第一次提升,至不噴漿;第二次下鉆,復(fù)攪至一定設(shè)計深度,且噴漿攪拌施工;第二提升,復(fù)攪至工作面,且不噴漿。以往經(jīng)驗表明,第①種做法,淤泥固化后的強度比較高。這是由于做法①更能保證二次噴漿都有兩次以上的復(fù)攪。
淤泥原位固化技術(shù)特點
1.穩(wěn)定性高、滲透性小
淤泥原位固化技術(shù)具有高強度的膠凝固結(jié)作用,使得固化后的淤泥孔隙率小、滲透系數(shù)小、穩(wěn)定性高,且可以防止淤泥滲濾造成二次污染。通過浙江工業(yè)大學(xué)的模擬穩(wěn)定性試驗得出,其可達到70a的固化產(chǎn)物穩(wěn)定性。
2.封存重金屬,兼有殺菌、消臭功能
經(jīng)過穩(wěn)定固化處理后,淤泥軟基沒有金屬溶出,且符合各項環(huán)保的要求。
3.原泥面直接處理,且效率高
采用的螺旋式固化機可在淤泥面上直接行走以便解決淤泥含水率高、無法直接行走、不穩(wěn)定的難題。
淤泥原位固化技術(shù)在海邊公路工程淤泥軟基處理中的應(yīng)用
1.滿堂基礎(chǔ)處理
在整個工程施工區(qū)域承載力、不均勻沉降要求一致時,可采用將整個區(qū)域滿堂固化形成一個整體的施工技術(shù),它可以作為低承載力要求、基礎(chǔ)預(yù)處理的工程。
2.防滲加固、邊坡支護處理
格柵狀加固是指把相鄰的兩根樁相互搭接一部分,并連結(jié)成為壁狀,或是將兩個縱橫方向的壁狀加固體互相搭接成為方格狀,格柵狀加固一般作為支護處理、防滲加固。
3.柱狀間隔布置基礎(chǔ)處理
對于加固要求的區(qū)域,每隔一定距離布置一根樁,這種方式主要應(yīng)用與臨時工程的基礎(chǔ)、復(fù)合地基處理。
4.基礎(chǔ)不均勻沉降處理(長短樁結(jié)合)
當(dāng)?shù)鼗Y(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時,同一個建筑物坐落在兩種不同的地基土上時,可用長達三米左右的短樁將柱狀加固的相鄰格柵狀、長樁連成壁狀,以便減少或是調(diào)整不均勻沉降量。
工程案例
1.工程概況
本文以某海邊公路工程為例為例,進行分析闡述。深厚淤泥質(zhì)土的基礎(chǔ),其中內(nèi)聚力7.80kPa,天然孔隙比1.683,天然含水率60.6%,重力密度16.6kN/m3,摩擦角1.4°,飽和度98.2%。圍堰外側(cè)為港灣,圍堰總長660.00m,圍堰內(nèi)側(cè)閘底板的施工需開挖高程至-7.20m,外側(cè)坡腳高程至-14.00m;結(jié)構(gòu)為吹外側(cè)拋石鎮(zhèn)壓與沙管帶。依照設(shè)計要求,工程圍堰設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)汛期為10a,一旦遇到高潮位增加安全超高,且圍堰頂高程為5米,三個月的施工期。
2.固化設(shè)計
圍堰基礎(chǔ)、內(nèi)側(cè)防滲支護處理二十六m,采用雙柱梅花形的淤泥固化處理技術(shù)。
結(jié)束語
淤泥原位固化技術(shù)無污染、穩(wěn)定性好、施工質(zhì)量更易保證、固化速度快、耐久性強、強度高等優(yōu)越性,而且一般的工程施工機械在沼澤、灘涂等淤泥軟基表明也可直接行走、施工的功能,最重要的是這種技術(shù)主要是利用工業(yè)廢渣等廢棄物昨晚基本固化材料,而替代了石料填筑,實現(xiàn)了廢棄物再生利用的功效,實現(xiàn)了資源的可持續(xù)發(fā)展,并且創(chuàng)造了很高的經(jīng)濟效益。
(作者單位:江蘇海通建設(shè)工程有限公司)