1、吹填淤泥處理新方法吹填淤泥處理新方法南京水利科學(xué)研究院巖土工程研究所南京水利科學(xué)研究院巖土工程研究所地基與基礎(chǔ)工程（軟基處治新方法）研究室地基與基礎(chǔ)工程（軟基處治新方法）研究室范明橋范明橋2015年年10月月主要內(nèi)容主要內(nèi)容 1.吹填淤泥工程性質(zhì) 2.氣管直吸水土分離技術(shù) 3.現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥淤泥是用挖泥船（絞吸船）和泥漿泵把近海海底是用挖泥船（絞吸船）和泥漿泵把近海海底（河湖底）的淤泥通過(guò)管道水力吹填到圍區(qū)形成的沉（河湖底）的淤泥通過(guò)管道水力吹填到圍區(qū)形成的沉積土。積土。吹填淤泥初始狀態(tài)為流動(dòng)狀泥漿，含水率一般淤泥初始狀態(tài)為流動(dòng)狀泥漿，含水率一般在在3

2、00%以上。以上。經(jīng)過(guò)自然沉積和晾曬，這些泥漿含水率仍可達(dá)經(jīng)過(guò)自然沉積和晾曬，這些泥漿含水率仍可達(dá)100%-150%。工程特性表現(xiàn)為為工程特性表現(xiàn)為為高含水率、高孔隙比、高壓縮性、高含水率、高孔隙比、高壓縮性、極低強(qiáng)度極低強(qiáng)度，自重條件下未完成固結(jié)，屬，自重條件下未完成固結(jié)，屬欠固結(jié)土欠固結(jié)土，具，具有不穩(wěn)定性和一定的流動(dòng)性，可稱(chēng)為有不穩(wěn)定性和一定的流動(dòng)性，可稱(chēng)為超軟淤泥土超軟淤泥土。吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥顆粒組成吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn) 吹填淤泥土自然沉積曲線圖（溫州地區(qū)）吹填淤泥土自然沉積曲線圖（溫

3、州地區(qū)）吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn)試驗(yàn)前后含水率和孔隙比變化試驗(yàn)前后含水率和孔隙比變化吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥沉積試驗(yàn)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 沉積試驗(yàn)沉積試驗(yàn) b 泥漿沉積與時(shí)間泥漿沉積與時(shí)間t呈呈雙曲線雙曲線關(guān)系，即泥漿沉積時(shí)關(guān)系，即泥漿沉積時(shí)間間t、含水率、含水率w減小幅度之比與時(shí)間呈減小幅度之比與時(shí)間呈比例關(guān)系比例關(guān)系：

4、 t w= w0- a+bt w= w0 -1/ b 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 沉積試驗(yàn)沉積試驗(yàn)吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 沉積試驗(yàn)沉積試驗(yàn) b 對(duì)于飽和土：對(duì)于飽和土：e=Gs W沉積公式：沉積公式：泥漿沉積后含水率的減少幅度與其沉降率泥漿沉積后含水率的減少幅度與其沉降率成正比。成正比。 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 沉積試驗(yàn)沉積試驗(yàn) b 現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)含水率含水率-深度關(guān)系深度關(guān)系十字板強(qiáng)度十字板強(qiáng)度-深度關(guān)系深度關(guān)系吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-強(qiáng)度關(guān)系強(qiáng)度關(guān)系 b 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水

5、率淤泥密度、含水率-強(qiáng)度關(guān)系強(qiáng)度關(guān)系 b 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-強(qiáng)度關(guān)系強(qiáng)度關(guān)系吹填淤泥的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與含水率吹填淤泥的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度與含水率w存在雙對(duì)數(shù)存在雙對(duì)數(shù)關(guān)系，其表達(dá)式為：關(guān)系，其表達(dá)式為：lg qu=n-m lgw 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-滲透系數(shù)關(guān)系滲透系數(shù)關(guān)系 b 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-滲透系數(shù)關(guān)系滲透系數(shù)關(guān)系 b 吹填淤泥工程性質(zhì)吹填淤泥工程性質(zhì) 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-滲透系數(shù)關(guān)系滲透系數(shù)關(guān)系飽和淤泥滲透系數(shù)飽和淤泥滲透系數(shù)k和

6、含水率和含水率w呈冪函數(shù)關(guān)系，并且隨著含水呈冪函數(shù)關(guān)系，并且隨著含水率的減少（密度相應(yīng)減小）滲透系數(shù)率的減少（密度相應(yīng)減?。B透系數(shù)k遞減速率非?？?，遞減速率非?？?，30%含水率含水率淤泥的滲透系數(shù)與淤泥的滲透系數(shù)與45%含水率含水率淤泥相比淤泥相比低低2個(gè)數(shù)量級(jí)，個(gè)數(shù)量級(jí)，即即相差相差100倍倍以上。以上。滲透系數(shù)越小滲透系數(shù)越小，排水固結(jié)效果越低，說(shuō)明了淤泥排水固結(jié)隨，排水固結(jié)效果越低，說(shuō)明了淤泥排水固結(jié)隨著時(shí)間增長(zhǎng)其含水率減少密度增長(zhǎng)后排水效果著時(shí)間增長(zhǎng)其含水率減少密度增長(zhǎng)后排水效果逐漸降低逐漸降低。 氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)軟基處理方法軟基處理方法 基本方法基本方法：置

7、換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋、和熱力：置換、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋、和熱力學(xué)等方法。學(xué)等方法。 大面積軟土地基處理常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)適用方法大面積軟土地基處理常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)適用方法- -排水固結(jié)排水固結(jié)法。法。(1)(1)堆載預(yù)壓法堆載預(yù)壓法。臨時(shí)堆填土石等方法對(duì)地基加載預(yù)壓，預(yù)先。臨時(shí)堆填土石等方法對(duì)地基加載預(yù)壓，預(yù)先完成部分或大部分地基沉降，地基固結(jié)提高地基承載力。為了完成部分或大部分地基沉降，地基固結(jié)提高地基承載力。為了加速地基固結(jié)速度，需要打設(shè)砂井或塑料排水板。加速地基固結(jié)速度，需要打設(shè)砂井或塑料排水板。(2)(2)真空預(yù)壓法真空預(yù)壓法。用薄膜密封地基土，用真空泵地基抽真空，。用薄膜密封地基

8、土，用真空泵地基抽真空，形成負(fù)壓梯度，地基發(fā)生固結(jié)。一般需要打設(shè)砂井或塑料排水形成負(fù)壓梯度，地基發(fā)生固結(jié)。一般需要打設(shè)砂井或塑料排水板以加速軟土地基固結(jié)速率。板以加速軟土地基固結(jié)速率。(3)真空真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法堆載聯(lián)合預(yù)壓法。當(dāng)真空預(yù)壓達(dá)不到要求的預(yù)壓荷載。當(dāng)真空預(yù)壓達(dá)不到要求的預(yù)壓荷載時(shí)，可與堆載預(yù)壓聯(lián)合使用時(shí)，可與堆載預(yù)壓聯(lián)合使用氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn)針對(duì)吹填淤泥，由于缺乏大量針對(duì)吹填淤泥，由于缺乏大量砂石土料預(yù)壓堆載，砂石土料預(yù)壓堆載，目前多目前多采用采用真空預(yù)壓真空預(yù)壓方法處理。方法處理。我們?cè)诔Ｒ?guī)真空預(yù)壓技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出我們?cè)诔?/p>

9、規(guī)真空預(yù)壓技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出氣管直吸水土分離技術(shù)。在排水板頂部插入在排水板頂部插入塑料板帽塑料板帽，板帽通過(guò)，板帽通過(guò)快速氣動(dòng)接頭快速氣動(dòng)接頭和和氣氣管管相連，每排氣管用主管串聯(lián)后連接到真空發(fā)生裝置（真空相連，每排氣管用主管串聯(lián)后連接到真空發(fā)生裝置（真空泵）。鋪設(shè)密封膜接入真空泵在土中產(chǎn)生負(fù)壓，抽吸土中的泵）。鋪設(shè)密封膜接入真空泵在土中產(chǎn)生負(fù)壓，抽吸土中的水分，利用大氣壓外荷產(chǎn)生擠壓作用，形成排水、密實(shí)同步水分，利用大氣壓外荷產(chǎn)生擠壓作用，形成排水、密實(shí)同步疊加效能，最大限度降低超軟土含水率，形成一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)疊加效能，最大限度降低超軟土含水率，形成一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。度。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直

10、吸水土分離技術(shù)特制塑料板帽，快速氣動(dòng)接頭、氣管特制塑料板帽，快速氣動(dòng)接頭、氣管水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn)氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) b 常規(guī)濾管連接方式常規(guī)濾管連接方式 氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn)氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) b 試驗(yàn)箱高試驗(yàn)箱高2m，面積，面積1.6m1.6m氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) 淤泥層主要參數(shù)對(duì)比淤泥層主要參數(shù)對(duì)比氣管、濾管排水板布置均為氣管、濾管排水板布置均為0.8m0.8m

11、，兩部分間隔兩部分間隔布置，布置，相互獨(dú)立相互獨(dú)立。吹填泥漿靜置后插排水板，連接板帽或。吹填泥漿靜置后插排水板，連接板帽或?yàn)V管，主管，表面鋪密封膜，真空泵抽氣。抽真空前泥漿濾管，主管，表面鋪密封膜，真空泵抽氣。抽真空前泥漿平均含水率約為平均含水率約為100%。淤泥層主要參數(shù)對(duì)比淤泥層主要參數(shù)對(duì)比氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) 吹填泥漿靜置、抽真空沉降曲線氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) 真空壓力初期真空壓力初期48小時(shí)為小時(shí)為20-30kPa，以后逐步增加至，以后逐步增加至80kPa。試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果：31

12、5個(gè)小時(shí)（個(gè)小時(shí)（14天）真空抽氣，最終穩(wěn)定沉降量天）真空抽氣，最終穩(wěn)定沉降量為為250mm，沉降率達(dá)，沉降率達(dá)44%。淤泥含水率大幅度下降，按。淤泥含水率大幅度下降，按沉積沉積公式公式計(jì)算平均含水率為計(jì)算平均含水率為42.1%。真空水土分離效果非常顯著。真空水土分離效果非常顯著。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) 真空度曲線真空度曲線氣管方式氣管方式排水板中真空度變化規(guī)律與膜下排水板中真空度變化規(guī)律與膜下真空度變化一致真空度變化一致濾管方式濾管方式排水板中真空度排水板中真空度較小較小，維持在，維持在20kPa左右左右氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離

13、技術(shù) 水土分離模型試驗(yàn)水土分離模型試驗(yàn) b 機(jī)理分析：機(jī)理分析： 氣管直吸系統(tǒng)氣管直吸系統(tǒng)排水板芯通過(guò)板帽、氣管與排水板芯通過(guò)板帽、氣管與真空直接相連真空直接相連，泵，泵板之間是密封直通的，板之間是密封直通的，真空傳遞幾乎沒(méi)有損失真空傳遞幾乎沒(méi)有損失。 濾管系統(tǒng)濾管系統(tǒng)排水板芯要透過(guò)板芯外面包裹的濾布、濾管外面包排水板芯要透過(guò)板芯外面包裹的濾布、濾管外面包裹的濾布、濾管與真空泵相連，泵裹的濾布、濾管與真空泵相連，泵板之間多了板之間多了2層濾布，真層濾布，真空傳遞有一定損失。此外由于排水板是空傳遞有一定損失。此外由于排水板是綁扎在濾管綁扎在濾管上的，淤泥上的，淤泥也有可能淤堵在濾管濾布和排水板濾

14、布之間，對(duì)也有可能淤堵在濾管濾布和排水板濾布之間，對(duì)真空傳遞造成真空傳遞造成阻塞，真空傳遞損失較大。阻塞，真空傳遞損失較大。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)海灘灘涂試驗(yàn)區(qū)海灘灘涂試驗(yàn)區(qū)氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)區(qū)隔水圍堰建造試驗(yàn)區(qū)隔水圍堰建造氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)隔水圍堰填筑及排水隔水圍堰填筑及排水氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)填筑圍堤填筑圍堤氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

15、高壓水槍造泥高壓水槍造泥氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)大口徑泥漿泵抽取、輸送到場(chǎng)地大口徑泥漿泵抽取、輸送到場(chǎng)地氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)淤泥吹填高度達(dá)到淤泥吹填高度達(dá)到2.5m，吹填方，吹填方量約量約10000m3氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù) 由沉積公式可知，泥漿沉積后含水率與沉降率由沉積公式可知，泥漿沉積后含水率與沉降率、初始初始含水率含水率w w0 0成反比。成反比。 降低吹填淤泥的含水率降低吹填淤泥的含水率兩個(gè)途徑兩個(gè)途徑：減小減小淤泥的淤泥的初始含初始含水率水率或或加大加大淤泥的淤泥的沉

16、降率。沉降率。 沉積后的吹填淤泥深度沉積后的吹填淤泥深度0.5m取樣含水率為取樣含水率為115%。水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-直接抽吸系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工安裝直接抽吸系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)施工安裝使用專(zhuān)用插桿將排水板插入淤泥設(shè)定深度使用專(zhuān)用插桿將排水板插入淤泥設(shè)定深度氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)區(qū)分為試驗(yàn)區(qū)分為4塊塊，每，每塊面積約塊面積約800m2，各自獨(dú)立，編號(hào)為各自獨(dú)立，編號(hào)為A、B、C、D區(qū)區(qū)。4區(qū)排水板布置完全區(qū)排水板布置完全相同，采用相同，采用B型排型排水板，水板，0.6m0.6

17、m正方形布置。正方形布置。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（1）A區(qū)區(qū)采用直接抽吸真空排水方法（不覆膜）采用直接抽吸真空排水方法（不覆膜）（2）B區(qū)區(qū)采用直接抽吸采用直接抽吸+密封膜方法密封膜方法（3）C區(qū)區(qū)采用常規(guī)濾管采用常規(guī)濾管+密封膜方法密封膜方法（4）D區(qū)區(qū)采用常規(guī)濾管置于泥面下低位真空預(yù)壓采用常規(guī)濾管置于泥面下低位真空預(yù)壓（不覆膜）（不覆膜）氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（無(wú)膜水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)（無(wú)膜-A區(qū)）區(qū)）氣管和支管連接氣管和支管連接支管與真空泵連接支管與真空泵連接排水板、板帽、接頭、氣管、真空泵組成封閉直接抽吸系

18、統(tǒng)排水板、板帽、接頭、氣管、真空泵組成封閉直接抽吸系統(tǒng)。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-直接抽吸直接抽吸+密封膜（密封膜（B區(qū)）區(qū)）氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-常規(guī)濾管常規(guī)濾管+密封膜（密封膜（C區(qū)）區(qū)）濾管連接抽真空波紋管濾管連接抽真空波紋管插板插板抽氣后密封膜表面抽氣后密封膜表面覆膜覆膜氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-常規(guī)濾管置于泥面下（無(wú)膜常規(guī)濾管置于泥面下（無(wú)膜-D區(qū)）區(qū)）常規(guī)濾管置于泥面下，利用泥面密封，不覆膜，低位真空預(yù)壓。常規(guī)濾管置于泥面下，利用泥面密

19、封，不覆膜，低位真空預(yù)壓。泡沫板上插板，板頭和濾管綁扎，泥面下泡沫板上插板，板頭和濾管綁扎，泥面下0.3-0.5m。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-抽氣抽氣2個(gè)月各區(qū)沉降個(gè)月各區(qū)沉降氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-各分區(qū)水土分離效果測(cè)檢測(cè)與比較各分區(qū)水土分離效果測(cè)檢測(cè)與比較真空真空50天吹填淤泥處理后含水率天吹填淤泥處理后含水率w（%）板邊緣淤泥含水率明顯低于兩個(gè)板之間，淤泥在真空作用下吸附團(tuán)聚作用明顯。而有膜區(qū)含水率更低，水土分離效果更好。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試

20、驗(yàn)氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-各分區(qū)水土分離效果測(cè)檢測(cè)與比較各分區(qū)水土分離效果測(cè)檢測(cè)與比較 在抽氣真空作用下兩區(qū)淤泥均產(chǎn)生了較大沉降量，在抽氣真空作用下兩區(qū)淤泥均產(chǎn)生了較大沉降量，有膜區(qū)有膜區(qū)不到不到2個(gè)月抽氣時(shí)間沉降已達(dá)個(gè)月抽氣時(shí)間沉降已達(dá)700mm，無(wú)膜區(qū)沉降也達(dá)到，無(wú)膜區(qū)沉降也達(dá)到300-400mm。 有膜有膜B區(qū)抽氣時(shí)間短于區(qū)抽氣時(shí)間短于C區(qū)，沉降量已超過(guò)區(qū)，沉降量已超過(guò)C區(qū)，區(qū)，B區(qū)采用區(qū)采用直直接抽吸接抽吸+密封膜密封膜方法水土分離方法水土分離效果最好效果最好。氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)淤泥強(qiáng)度極不均勻。正方形布置的淤泥強(qiáng)

21、度極不均勻。正方形布置的4根排水板正中間位置土體強(qiáng)根排水板正中間位置土體強(qiáng)度最低，越靠近排水板土體強(qiáng)度越高度最低，越靠近排水板土體強(qiáng)度越高。水土分離水土分離現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)-B、C區(qū)吹填泥十字板試驗(yàn)區(qū)吹填泥十字板試驗(yàn) B、C區(qū)十字板強(qiáng)度（MPa）氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離方法比較水土分離方法比較-最終處理效果最終處理效果氣管直吸水土分離技術(shù)氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離方法比較水土分離方法比較-最終處理效果最終處理效果水土分離方法比較水土分離方法比較-覆膜區(qū)處理后覆膜區(qū)處理后氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)水土分離方法比較水土

22、分離方法比較-氣管直吸氣管直吸+覆膜處理后覆膜處理后水土分離方法比較水土分離方法比較-濾管濾管+覆膜處理后覆膜處理后氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)水土分離方法比較水土分離方法比較-覆膜區(qū)開(kāi)挖后覆膜區(qū)開(kāi)挖后2區(qū)挖坑邊坡區(qū)挖坑邊坡完全可以完全可以1.8m深度直立，按深度直立，按土體極限平衡土體極限平衡理論推算其凝理論推算其凝聚力聚力c：c=h/2=1817/2=15.3（kPa）氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)吹填淤泥處理最終含水率吹填淤泥處理最終含水率w（%）水土分離方法比較水土分離方法比較氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù)B區(qū)區(qū)極

23、限承載力為極限承載力為110kPa、C區(qū)區(qū)極限承載力為極限承載力為100kPa，兩區(qū)地基容許承載力分別為兩區(qū)地基容許承載力分別為B區(qū)區(qū)55kPa、C區(qū)區(qū)50kPa水土分離方法比較水土分離方法比較氣管直吸氣管直吸水土分離技術(shù)水土分離技術(shù) 取樣試驗(yàn)結(jié)果取樣試驗(yàn)結(jié)果水土分離方法比較水土分離方法比較氣管直吸水土分離技術(shù) 4 4種水土分離方法處理大面積疏浚淤泥取得了較好效果，在種水土分離方法處理大面積疏浚淤泥取得了較好效果，在2 2個(gè)月個(gè)月左右真空抽吸作用下疏浚淤泥均產(chǎn)生了較大沉降（壓縮左右真空抽吸作用下疏浚淤泥均產(chǎn)生了較大沉降（壓縮變形），其中有膜區(qū)效果更優(yōu)，含水率將至變形），其中有膜區(qū)效果更優(yōu)，含水

24、率將至50%50%以下以下，疏浚，疏浚淤泥具備了初步強(qiáng)度。淤泥具備了初步強(qiáng)度。 3 3個(gè)月真空抽吸后個(gè)月真空抽吸后有膜區(qū)有膜區(qū)含水率降至含水率降至40%40%左右，達(dá)到了一般工左右，達(dá)到了一般工程施工場(chǎng)地要求。程施工場(chǎng)地要求。 B B區(qū)區(qū)氣管直吸氣管直吸+ +覆膜、覆膜、C C區(qū)區(qū)常規(guī)濾管常規(guī)濾管+ +覆膜覆膜排水板均為間距排水板均為間距0.6m0.6m正方形布置。相同抽氣時(shí)間內(nèi)正方形布置。相同抽氣時(shí)間內(nèi)B B區(qū)淤泥沉降量、沉降速率、區(qū)淤泥沉降量、沉降速率、強(qiáng)度均大于強(qiáng)度均大于C C區(qū)，含水率小于區(qū)，含水率小于C C區(qū)，區(qū)，B B區(qū)區(qū)氣管直吸氣管直吸+ +覆膜覆膜水土分水土分離處理效果明顯離處

25、理效果明顯更好更好。水土分離方法比較水土分離方法比較氣管直吸水土分離技術(shù) 高含水率的吹填淤泥通過(guò)真空抽吸水土分離處理可顯著降高含水率的吹填淤泥通過(guò)真空抽吸水土分離處理可顯著降低其含水率，利用所開(kāi)發(fā)的低其含水率，利用所開(kāi)發(fā)的氣管真空直吸技術(shù)氣管真空直吸技術(shù)可將疏浚淤可將疏浚淤泥改造處理成一般公用場(chǎng)地。但要達(dá)到更高要求，如作為泥改造處理成一般公用場(chǎng)地。但要達(dá)到更高要求，如作為道路基礎(chǔ)還需要進(jìn)行進(jìn)一步處理，或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)作更進(jìn)一道路基礎(chǔ)還需要進(jìn)行進(jìn)一步處理，或?qū)ΜF(xiàn)有技術(shù)作更進(jìn)一步改進(jìn)。步改進(jìn)。 通過(guò)插排水板真空抽吸處理疏浚淤泥，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后排通過(guò)插排水板真空抽吸處理疏浚淤泥，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后排水板濾膜

26、出現(xiàn)水板濾膜出現(xiàn)淤堵淤堵。排水板濾膜使用后其透水性能只有未。排水板濾膜使用后其透水性能只有未使用前的使用前的1/131/13為保證處理效果還需要開(kāi)發(fā)防淤堵排水板或?yàn)楸ＷC處理效果還需要開(kāi)發(fā)防淤堵排水板或防淤堵其他防淤堵其他防淤堵防淤堵抽吸系統(tǒng)。抽吸系統(tǒng)。水土分離水土分離技術(shù)展望技術(shù)展望氣管直吸水土分離技術(shù) 疏浚淤泥具有高壓縮性，真空抽吸處理后其疏浚淤泥具有高壓縮性，真空抽吸處理后其壓縮變形量壓縮變形量可可達(dá)疏浚淤泥深度的達(dá)疏浚淤泥深度的30%30%以上，排水板出現(xiàn)較大以上，排水板出現(xiàn)較大彎折彎折，可能，可能造成排水效果降低，需要開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究。造成排水效果降低，需要開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)研究。水土分離水

27、土分離技術(shù)展望技術(shù)展望現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)是現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)是一種就地淺層固化處理較淺軟土地基一種就地淺層固化處理較淺軟土地基技術(shù)。通過(guò)在軟土地基中加入技術(shù)。通過(guò)在軟土地基中加入穩(wěn)定劑（固化劑）穩(wěn)定劑（固化劑）并使得穩(wěn)定并使得穩(wěn)定劑與軟土進(jìn)行有效的劑與軟土進(jìn)行有效的混合混合，達(dá)到改善軟土特性，提高原有地，達(dá)到改善軟土特性，提高原有地基承載力，減少地基沉降的目的。處理深度最大基承載力，減少地基沉降的目的。處理深度最大7m?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù) 采用引進(jìn)采用引進(jìn) 的芬蘭的芬蘭ALLU強(qiáng)力攪拌頭強(qiáng)力攪拌頭摻入摻入4%-7%的水泥或的水泥或其他固化劑進(jìn)行超軟土的就地原位固化處理。水泥以干其他固

28、化劑進(jìn)行超軟土的就地原位固化處理。水泥以干粉的形式與土進(jìn)行機(jī)械拌合，一次性處理到位。實(shí)際水粉的形式與土進(jìn)行機(jī)械拌合，一次性處理到位。實(shí)際水泥添加量和配比以現(xiàn)場(chǎng)試拌后檢測(cè)為準(zhǔn)，按需調(diào)整配比泥添加量和配比以現(xiàn)場(chǎng)試拌后檢測(cè)為準(zhǔn)，按需調(diào)整配比。 攪拌頭一次性攪拌頭一次性從上到下從上到下逐步攪拌伸入到處理深度，邊伸逐步攪拌伸入到處理深度，邊伸入邊攪拌邊噴粉，直至設(shè)計(jì)深度后緩慢上提并不停攪拌入邊攪拌邊噴粉，直至設(shè)計(jì)深度后緩慢上提并不停攪拌，同時(shí)根據(jù)攪拌的速度將，同時(shí)根據(jù)攪拌的速度將水泥均勻噴灑水泥均勻噴灑進(jìn)攪拌的土中。進(jìn)攪拌的土中。攪拌的速度、往下伸入、上提的攪拌的速度、往下伸入、上提的速度和噴粉的劑量應(yīng)

29、匹速度和噴粉的劑量應(yīng)匹配配，保證設(shè)定的固化劑均勻的拌合進(jìn)土體中，并應(yīng)根據(jù)，保證設(shè)定的固化劑均勻的拌合進(jìn)土體中，并應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土體情況試攪后確定施工參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)土體情況試攪后確定施工參數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)芬蘭芬蘭ALLU 公司公司PMX 強(qiáng)力攪拌頭強(qiáng)力攪拌頭現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù) 它是一種既它是一種既環(huán)保又具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)環(huán)保又具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的地基處理方法。的地基處理方法。 具有具有優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：工程廢土的零排運(yùn)工程廢土的零排運(yùn)無(wú)需使用大量的置換材料無(wú)需使用大量的置換材料處理后土體仍可存于結(jié)構(gòu)物下處理后土體仍可存于結(jié)構(gòu)物下降低施工運(yùn)輸量及對(duì)環(huán)境的影響程度降低施工運(yùn)輸量及對(duì)環(huán)境的影響程度工程造價(jià)低工程造價(jià)

30、低和其他方法對(duì)比，固化程度更為均勻和其他方法對(duì)比，固化程度更為均勻土體固化后強(qiáng)度增強(qiáng)范圍大土體固化后強(qiáng)度增強(qiáng)范圍大工業(yè)副產(chǎn)品可以作為固化劑工業(yè)副產(chǎn)品可以作為固化劑現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)基本建設(shè)產(chǎn)生了大量廢棄泥漿，采用管道輸送（某經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)基本建設(shè)產(chǎn)生了大量廢棄泥漿，采用管道輸送（類(lèi)似于吹填）或車(chē)運(yùn)方式集中傾倒堆放到空地貯存。開(kāi)發(fā)區(qū)存在類(lèi)似于吹填）或車(chē)運(yùn)方式集中傾倒堆放到空地貯存。開(kāi)發(fā)區(qū)存在著大大小小十多個(gè)這樣的泥漿池，面積數(shù)百平米到數(shù)萬(wàn)平米不等著大大小小十多個(gè)這樣的泥漿池，面積數(shù)百平米到數(shù)萬(wàn)平米不等，泥漿池深度約，泥漿池深度約1.5m2.5m。占用了大量土地資源，還容易發(fā)

31、。占用了大量土地資源，還容易發(fā)生泥漿外溢造成環(huán)境污染或水質(zhì)污染等公害。人畜不慎陷入則難生泥漿外溢造成環(huán)境污染或水質(zhì)污染等公害。人畜不慎陷入則難以自拔，有極大的生命財(cái)產(chǎn)及工程安全隱患。以自拔，有極大的生命財(cái)產(chǎn)及工程安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景建筑泥漿由粘土顆粒及水體組合而成，并包含著各類(lèi)化建筑泥漿由粘土顆粒及水體組合而成，并包含著各類(lèi)化學(xué)外加劑。其工程性質(zhì)與學(xué)外加劑。其工程性質(zhì)與河湖及海底淤泥河湖及海底淤泥相近，基本狀相近，基本狀態(tài)也接近，都是以態(tài)也接近，都是以粘性土顆粒與液體粘性土顆粒與液體構(gòu)成的可流動(dòng)性的構(gòu)成的可流動(dòng)性的漿狀或膏狀漿狀或膏狀物質(zhì)。

32、由于形成時(shí)間短，其工程特性表現(xiàn)為物質(zhì)。由于形成時(shí)間短，其工程特性表現(xiàn)為高含水率、高孔隙比、高壓縮性、極低強(qiáng)度、低滲透性，高含水率、高孔隙比、高壓縮性、極低強(qiáng)度、低滲透性，自重條件下未完成固結(jié)，屬自重條件下未完成固結(jié)，屬欠固結(jié)土欠固結(jié)土，具有不穩(wěn)定性和，具有不穩(wěn)定性和一定的流動(dòng)性。將這類(lèi)土處理成可用的建筑材料和建設(shè)一定的流動(dòng)性。將這類(lèi)土處理成可用的建筑材料和建設(shè)用地地基是土地資源開(kāi)發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。用地地基是土地資源開(kāi)發(fā)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景在開(kāi)發(fā)區(qū)待建道路區(qū)選取一泥漿池在開(kāi)發(fā)區(qū)待建道路區(qū)選取一泥漿池40m25m=1000m2區(qū)區(qū)域采用就地固化技術(shù)進(jìn)行處理。

33、該區(qū)原為河道，現(xiàn)為泥漿充域采用就地固化技術(shù)進(jìn)行處理。該區(qū)原為河道，現(xiàn)為泥漿充滿。滿。 經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)2-3年晾曬，形成約年晾曬，形成約10cm厚度厚度的相對(duì)硬殼層，長(zhǎng)滿蘆的相對(duì)硬殼層，長(zhǎng)滿蘆葦灌木植物，高度達(dá)葦灌木植物，高度達(dá)2m以上。以上?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò)2-3年晾曬，形成約年晾曬，形成約10cm厚度厚度的相對(duì)硬殼層。的相對(duì)硬殼層。通過(guò)淺層開(kāi)挖踏勘，泥漿沉積土為可見(jiàn)分布全區(qū)植物根系，通過(guò)淺層開(kāi)挖踏勘，泥漿沉積土為可見(jiàn)分布全區(qū)植物根系，地下水位約為地表下地下水位約為地表下0.5米。米。表面表面硬殼層強(qiáng)度低，踩破表面就硬殼層強(qiáng)度低，踩破表面就會(huì)深陷其中，難以自拔。會(huì)深陷其中，難

34、以自拔?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了十字板原位剪切試驗(yàn)和鉆孔取樣，測(cè)得泥漿土現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了十字板原位剪切試驗(yàn)和鉆孔取樣，測(cè)得泥漿土的不排水強(qiáng)度。的不排水強(qiáng)度?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)工程背景工程背景從取樣情況看，土樣呈膏狀，具有流淌性，無(wú)側(cè)限條件下從取樣情況看，土樣呈膏狀，具有流淌性，無(wú)側(cè)限條件下不能自立。不能自立。設(shè)計(jì)要求達(dá)到公共地區(qū)設(shè)計(jì)要求達(dá)到公共地區(qū)50kPa、道路、道路80kPa承載力。承載力?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)室內(nèi)配比試驗(yàn)室內(nèi)配比試驗(yàn)固化劑材料分別采用硅酸鹽水泥及其他固化劑材料等。配固化劑材料分別采用硅酸鹽水泥及其他固化劑材料等。配比實(shí)驗(yàn)通過(guò)選擇不同摻量不同種

35、類(lèi)的固化劑進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓比實(shí)驗(yàn)通過(guò)選擇不同摻量不同種類(lèi)的固化劑進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，研究不同固化劑混合及配比對(duì)固化土強(qiáng)度影響等。強(qiáng)度試驗(yàn)，研究不同固化劑混合及配比對(duì)固化土強(qiáng)度影響等?，F(xiàn)場(chǎng)取樣，舍內(nèi)拌合，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，采用的試樣現(xiàn)場(chǎng)取樣，舍內(nèi)拌合，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，采用的試樣為半徑為半徑50mm、高度、高度50mm的圓柱體。的圓柱體?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)單一水泥系固化劑的處理效果單一水泥系固化劑的處理效果隨著水泥摻量的增加，固化土的強(qiáng)度呈指數(shù)形式增長(zhǎng)。隨隨著水泥摻量的增加，固化土的強(qiáng)度呈指數(shù)形式增長(zhǎng)。隨著水泥含量的增加，強(qiáng)度增長(zhǎng)率增加。著水泥含量的增加，強(qiáng)度增長(zhǎng)率增

36、加。現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)粉煤灰摻入對(duì)水泥固化土的強(qiáng)度影響粉煤灰摻入對(duì)水泥固化土的強(qiáng)度影響摻入粉煤灰后，隨著粉煤灰的摻量的增加，固化土的強(qiáng)度先摻入粉煤灰后，隨著粉煤灰的摻量的增加，固化土的強(qiáng)度先增加后降低。增加后降低?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)施工面積為每小區(qū)的施工面積為每小區(qū)的面積為面積為40m25m=1000m2，分兩大塊進(jìn)行處理：分兩大塊進(jìn)行處理：部分處理和全部處理。部分處理和全部處理。設(shè)計(jì)承載力要求為設(shè)計(jì)承載力要求為50kPa和和80kPa，主，主要使用的固化劑為水要使用的固化劑為水泥和粉煤灰。泥和粉煤灰。2540已有道路ABCDE現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試

37、驗(yàn)試驗(yàn)方案試驗(yàn)方案現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)試驗(yàn)方案試驗(yàn)方案現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)施工試驗(yàn)施工場(chǎng)地準(zhǔn)備場(chǎng)地準(zhǔn)備人工清除表層雜草等。劃分不同區(qū)域施工。為防止挖機(jī)陷入人工清除表層雜草等。劃分不同區(qū)域施工。為防止挖機(jī)陷入泥漿池，施工前鋪設(shè)鐵板。泥漿池，施工前鋪設(shè)鐵板?，F(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)施工試驗(yàn)施工備料根據(jù)設(shè)計(jì)，固化劑總量進(jìn)行準(zhǔn)備。根據(jù)設(shè)計(jì)，固化劑總量進(jìn)行準(zhǔn)備。設(shè)備組裝進(jìn)場(chǎng)設(shè)備組裝進(jìn)場(chǎng)供料系統(tǒng)以及發(fā)電設(shè)備等進(jìn)行組裝。供料系統(tǒng)以及發(fā)電設(shè)備等進(jìn)行組裝。ALLU攪拌頭與挖掘機(jī)進(jìn)攪拌頭與挖掘機(jī)進(jìn)行連接，連通固化劑輸送管道。行連接，連通固化劑輸送管道。料倉(cāng)料倉(cāng)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)力固化技術(shù)試驗(yàn)施工試驗(yàn)施工布點(diǎn)打設(shè)布點(diǎn)打設(shè)根據(jù)劃之前設(shè)計(jì)將工程場(chǎng)地劃分為根據(jù)劃之前設(shè)計(jì)將工程場(chǎng)地劃分為A、B、C、D、E五塊區(qū)域，五塊區(qū)域，每塊區(qū)域劃分為每塊區(qū)域劃分為5m2.5m網(wǎng)格，每格打網(wǎng)格，每格打十個(gè)點(diǎn)十個(gè)點(diǎn)，每打設(shè)完一，每打設(shè)完一小塊區(qū)域后小塊區(qū)域后充分?jǐn)嚢枰淮纬浞謹(jǐn)嚢枰淮?。具體步驟：?jiǎn)吸c(diǎn)打設(shè)具體步驟：?jiǎn)吸c(diǎn)打設(shè)小塊攪拌小塊攪拌初步整平。初步整平。單點(diǎn)打設(shè)單點(diǎn)打設(shè)攪拌攪