[发明专利]淤泥软基的碱渣快速固结法

说明书

技术领域

 本发明涉及港口工程中的淤泥软基的排水固结的一种方法，特别是一种利用化工废渣进行淤泥软基的排水固结方法。

背景技术

港口工程建设中，关键技术之一是淤泥处理和淤泥利用，它是工程质量、工期和造价的主要影响因素之一。淤泥颗粒细、含水量高，物理力学指标差，港口建设中，必须对淤泥进行处理，将淤泥挖除或排水固结后作为地基使用。现有技术中常用的淤泥加固技术和工艺有：

抛石置换：采用机械挖泥将淤泥挖除后抛石，形成抛填地基，或采用爆破挤淤专利技术，将淤泥置换，形成建筑物的稳定基础。优点是：地基承载力高，沉降小。缺点是：需要大量的抛填石料，造成自然资源的浪费；机械挖除的淤泥和爆破挤淤挤出的淤泥造成二次搬运和污染。

真空预压：港口工程中的淤泥软基多用真空预压技术进行加固，优点是：实现淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原状淤泥，实现了淤泥的废物利用。缺点是：淤泥的颗粒太细，渗透系数太低，抽真空时间太长（如连云港港口，淤泥厚度18米时，抽真空时间需要9个月），严重影响了工程进度，工程造价也高；真空预压加固淤泥地基后，淤泥的含水量仍然很高，约50～60％，强度低，承载力小，后期沉降量大。

堆载预压：采用超载的办法进行淤泥的排水固结，优点是：加大堆载量并延长压载时间，可以达到较高的淤泥强度。缺点是：分级堆载时间更长，需要大量的堆载料，堆载料的转运需要较大费用。

淤泥搅拌：采用水泥、石灰或其他新型外加剂进行淤泥的现场搅拌加固，吸收淤泥中的水分，并产生化学反应，把淤泥变硬，形成掺加剂和淤泥的硬性骨架。优点是：淤泥固结快，3个月的强度基本接近最大值。缺点是：外加剂掺加量大，费用高，仅应用于工程的重点部位；工程质量不易保证，很多地区已经取消该工艺。

吹填淤泥的表层处理一直是工程的难点：淤泥吹填结束后，表层为稀粥状，含水量150～300％，依自重沉淀，速度很慢。吹填区表面为锅底状，中间低，沉淀水难以排出。常用的做法是：沉淀、晾晒4个月，铺设编织布、竹芭后，用山皮土作为工作垫层，不但大大提高了工程造价，还带来很大的施工风险。如果采用本法进行吹填淤泥的表层加固，则大大提高工效，降低造价。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种方法更为合理、排水固结速度快且彻底、节能、环保的淤泥软基的碱渣快速固结法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明是一种淤泥软基的碱渣快速固结法，其特点是，其步骤如下：在浅层吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制碱废渣和非离子表面活性剂，搅拌，在自然温度下反应5-30分钟；制碱废渣的加入量为吹填淤泥的重量的10-15%，非离子表面活性剂的加入量为制碱废渣的1-10‰；吹填淤泥的加固深度小于2米；反应结束后，采用真空射流泵进行真空吸水，土体固结，固结后的场地作为工作垫层使用；所述的制碱废渣是指纯碱生产产生的废渣，含有Ca离子。

以上所述的淤泥软基的碱渣快速固结法技术方案中：制碱废渣的加入量优选为吹填淤泥的重量的12%，非离子表面活性剂的加入量优选为制碱废渣的5‰。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现。本发明还提供了另一种淤泥软基的碱渣固结方法，其特点是，其步骤如下：先将吹填淤泥的抓取并堆存于存放场地上，向吹填淤泥中添加制碱废渣和非离子表面活性剂，搅拌，在自然温度下反应5-30分钟；制碱废渣的加入量为吹填淤泥的重量的10-15%，非离子表面活性剂的加入量为制碱废渣的1-10‰；反应结束后将淤泥装袋堆存，依其自重进行排水固结；固结后的淤泥铺设在软基上作为工作垫层；所述的制碱废渣是指纯碱生产产生的废渣，含有Ca离子。

以上所述的淤泥软基的碱渣快速固结法技术方案中：制碱废渣的加入量优选为吹填淤泥的重量的12%，非离子表面活性剂的加入量优选为制碱废渣的5‰。

以上所述的淤泥软基的碱渣快速固结法技术方案中：淤泥装袋后堆存的高度优选大于5米。

以上所述的淤泥软基的碱渣快速固结法技术方案中：进一步优选的技术方案是：淤泥装袋后堆存预压1～3天后，将下部袋装淤泥运输至使用点，将上部袋装淤泥放在下部，继续堆存预压1～3天，如此循环进行堆存操作。

本发明方法固结后可以用作形成吹填稀泥上的工作垫层，支撑施工人员和设备荷载；方便淤泥加固的后续工程施工。