淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的應(yīng)用

徐燕　宣幼英

[摘 要]針對(duì)淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的應(yīng)用，結(jié)合工程實(shí)例，分析淤泥原位固化技術(shù)施工工藝和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出其在淤泥軟基處理中的應(yīng)用，以供同行參考。

[關(guān)鍵詞]淤泥原位固化技術(shù)；淤泥軟基；工藝特點(diǎn)；應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：P123.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）17-0097-02

引言：淤泥原位固化技術(shù)就是利用相應(yīng)的固化材料來激發(fā)淤泥活性，提升淤泥軟基的強(qiáng)度，對(duì)解決海邊公路工程淤泥軟基處理難題有非常大的幫助。但我國(guó)對(duì)淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中應(yīng)用方面的研究還有待進(jìn)一步深入。因此，本文基于淤泥原位固化技術(shù)的具體施工工藝和特性，對(duì)其在淤泥軟基處理中的應(yīng)用做了如下分析。

一、工程概述

某海邊公路工程，通過全方位勘察結(jié)果顯示，其地基基礎(chǔ)為淤泥軟質(zhì)層在，其內(nèi)聚力高達(dá)8.52kPa，淤泥軟基天然空隙比是1.642，含水率為65.4%我，總長(zhǎng)度684.45m，內(nèi)側(cè)閘底板需要開挖高程為-8.40m，外墻坡腳高程為-16.40m，設(shè)計(jì)保證汛期為12a。固化設(shè)計(jì)中，內(nèi)外側(cè)防滲支護(hù)處理26m，采用雙柱梅花形的淤泥固化技術(shù)進(jìn)行加固硬化。

二、淤泥原位固化施工工藝

（一）攪拌均勻度

此公路工程在攪拌中，主要應(yīng)用了高壓旋噴技術(shù)和機(jī)械攪拌技術(shù)，在具體攪拌時(shí)，結(jié)合加壓旋噴，實(shí)現(xiàn)固化劑、海涂泥的均勻攪拌。根據(jù)攪拌回轉(zhuǎn)速度、提升速度等采用液壓分流閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)淤泥施工機(jī)械設(shè)備液壓馬達(dá)技術(shù)參數(shù)的調(diào)試。大量實(shí)踐表明，要想實(shí)現(xiàn)固化劑、淤泥等均勻攪拌，其攪拌次數(shù)必須達(dá)到24次以上，所以具體應(yīng)用過程中，必須進(jìn)行科學(xué)合理的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，當(dāng)攪拌次數(shù)確定以后，攪拌回轉(zhuǎn)速度、提升速度、下鉆、攪拌桿升降次數(shù)需按照公式以下公式進(jìn)行確定：，其中N表示攪拌桿的升降次數(shù)，n表示回轉(zhuǎn)速度，h表示葉片高度，Z表示葉片數(shù)量，v表示升降的速度[1]。

（二）摻合比的控制

在具體應(yīng)用過程中，通過輸送系統(tǒng)變頻器對(duì)泥漿泵的電機(jī)進(jìn)行控制，然后實(shí)現(xiàn)供漿流量的控制。并通過漿液計(jì)量?jī)x對(duì)漿液的流量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，通過調(diào)節(jié)泥漿泵電機(jī)的電流，即可是實(shí)現(xiàn)在供漿攪拌桿升降速度、供漿壓力、水灰比的控制，根據(jù)公式：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(duì)應(yīng)的泥漿泵電機(jī)功率。公式中Q表示泵輸送電流量，r表示樁體的半徑，γ表示泥容重，n表示固化劑添加比例，m為水灰比，v為升降的速度，表示噴漿循環(huán)次數(shù)，表示固化劑容重。

（三）施工工藝

淤泥原位固化技術(shù)施工工藝流程圖如圖1所示：

二、淤泥原位固化技術(shù)的主要特點(diǎn)

（一）穩(wěn)定比較高，滲透性比小

通過高強(qiáng)度的膠凝固結(jié)，能促使淤泥軟基的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，而且滲透系數(shù)非常小，能夠很好的滿足的公路工程施工的具體需求，通過相應(yīng)的穩(wěn)定性試驗(yàn)得出，通過淤泥原位固化技術(shù)加固后的淤泥軟土層，其穩(wěn)定能夠達(dá)到70a[2]。

（二）密封重金屬

某當(dāng)?shù)啬彻I(yè)大學(xué)，截取淤泥原位固化技術(shù)加固后的淤泥軟土層進(jìn)行試驗(yàn)分析，研究表明，經(jīng)固化處理后淤泥軟基幾乎沒有重金屬析出，而且具有殺菌和除臭的功能，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)環(huán)保的需求。

（三）原泥面可進(jìn)行直接處理，進(jìn)一步施工效率

由于在此工程中，采用了螺旋式固化機(jī)對(duì)淤泥軟基進(jìn)行處理，可以實(shí)現(xiàn)在淤泥表面上行走，有效解決了淤泥水量高，不穩(wěn)定的難題，從而提升了固化處理淤泥軟基的效率，滿足公路工程工期緊的需求。

三、淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的應(yīng)用

就此公路工程而言，經(jīng)過淤泥原位固化技術(shù)處理的淤泥軟基，其硬度和剛度在鋼筋混凝土預(yù)制樁和碎石樁之間，通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其承載力和變形系數(shù)更加接近與鋼筋混凝土樁，所以在固化樁滿堂設(shè)計(jì)時(shí)只能在上部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)范圍內(nèi)布樁，而間隔布置往往按照碎石樁的要求和規(guī)范進(jìn)行布置，并在基礎(chǔ)之外重新布置相應(yīng)的保護(hù)樁。

（一）滿堂基礎(chǔ)處理

確保滿堂固化淤泥軟基能形成一個(gè)整體，此種方法只能適用與承載力一直的區(qū)域當(dāng)中，也就說要求地基的不均勻沉降保持在一定范圍當(dāng)中，可以用于的基礎(chǔ)預(yù)處理或者低承載力要求的工程，比如：重型打樁設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)處理等，具體情況如圖2所示：

（二）防滲加固和邊坡支護(hù)處理

把相鄰的2根柱樁相互搭接在一起，連接成類似環(huán)壁狀的支護(hù)，并橫向和縱向按照要一定的順序相互搭接成方格，形成類似格柵狀加固，作為防滲加固、支護(hù)處理。其加固方式如圖3所示：

通過格柵狀加固而成的支護(hù)，既可以用于基坑支護(hù)、河道邊坡支護(hù)、地下建筑開挖支護(hù)等。也可以應(yīng)用在重力式擋墻當(dāng)中，但次固化淤泥軟基的抗拉強(qiáng)度比較小，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中，為切實(shí)滿足公路工程的具體需求，需要在擋墻中加入適量鋼筋來提高其抗拉強(qiáng)度。

（三）柱狀間隔布置基礎(chǔ)處理

為確保淤泥原位固化技術(shù)處理淤泥軟基的質(zhì)量，在需要加固的位置，每隔3m布置1根樁柱，此類方法主要應(yīng)用在符合地基或者臨時(shí)工程地基處理中，比如：高速公路的路基處理等，就目前為止，我國(guó)淤泥原位固化技術(shù)處理淤泥軟基時(shí)，柱狀間隔布置基礎(chǔ)處理的方式主要有三種形式，一種為正三角形布置圖、一種是正方形布置圖，還有一種也就本公路工程主要應(yīng)用的雙柱梅花形布置圖，在具體應(yīng)用過程中，要根據(jù)具體淤泥軟基的實(shí)際情況，選擇科學(xué)合理的柱狀間隔布置基礎(chǔ)處理技術(shù)[3]。

（四）地基不均勻沉降的處理技術(shù)

淤泥軟基的特性是質(zhì)地比較松軟、含水量比較高、穩(wěn)定性不足，如果加固處理不當(dāng)很容易發(fā)生地基不均勻沉降問題。所以必須科學(xué)合理的方式進(jìn)行處理。就此淤泥軟基公路工程而言，其地基結(jié)果異常復(fù)雜，大大增加了地基不均勻沉降處理的難度，在兩種不同性質(zhì)地基上施工時(shí)，要采用長(zhǎng)度在3m（±2mm）的短樁把相鄰的長(zhǎng)樁連接成壁狀或者的格柵狀，從而最大限度上減少不均勻沉降的現(xiàn)象發(fā)生。

四、淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中應(yīng)用的可行性

采用雙柱梅花形淤泥固化處理技術(shù)，斷面形式圖如圖4所示

從圖4中可以看出，從公路工程淤泥地基土層看分為兩層，其中土層1的重度為14.8kN/m3，當(dāng)層1達(dá)到飽和以后，其中重度可達(dá)17.6kN/m3，土層2的重度為18.9kN/m3，其飽和重度為21.4kN/m3，會(huì)產(chǎn)生38.4kPa的內(nèi)聚力，摩擦角大致為12.4°，其支護(hù)固化采用雙柱梅花形布置的形式[4]，每根土樁的直徑為1.20m，長(zhǎng)度為6.00m，每根土柱之間的距離為1.50m，抗剪力強(qiáng)度為固化抗壓強(qiáng)度的0.1倍，通過相應(yīng)的計(jì)算可得出地基的滑動(dòng)安全系數(shù)為1.168。

淤泥固化處理的檢測(cè)結(jié)果如表1所示：

由表1中的實(shí)施效果數(shù)據(jù)總結(jié)得到淤泥固化后各齡期強(qiáng)度之間關(guān)系為3天的固化土抗壓強(qiáng)度是30天的0.419倍，7的固化土抗壓強(qiáng)度是30天的0.758倍，從這幾組數(shù)據(jù)中可以清楚看出，經(jīng)過淤泥原位固化技術(shù)處理的淤泥軟基很好的滿足了公路工程施工的具體需求[5]。

五、結(jié)束語

綜上所述，淤泥原位固化技術(shù)相比于傳統(tǒng)的山石填筑技術(shù)具有固化速度快、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，其主要填筑原料就淤泥，很多的實(shí)現(xiàn)廢氣資源再生利用，很大程度上降低了是淤泥軟基處理的成本，可以大范圍推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 俞元洪，余朝偉.淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的研究與應(yīng)用[J].浙江水利科技，2015，03：72-76.

[2] 宋永高.淤泥原位固化技術(shù)在淤泥軟基處理中的研究與應(yīng)用[J].現(xiàn)代裝飾（理論），2015，09：238.

[3] 魏宏，雷旭麗，王林松.吹填土原位固化在中新天津生態(tài)城濱海旅游區(qū)項(xiàng)目中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2015，10：192-195+24.

[4] 邵杰.上覆固化層淤泥地基承載力分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2016，S1：828-832.

[5] 鄭敬云，肖三霞，夏平華，仇志清.淤泥原位固化施工工藝研究[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2016，04：300-301+306.