[发明专利]用于近海造陆的吹填土的快速固化系统及其运行方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建造围海造陆的吹填土固化的方法，具体涉及一种用于近海造陆的吹填土的快速固化系统及其运行方法。

背景技术

长三角、珠三角和滨海经济带等沿海地区经济快速增长，但是土地资源有限，经济开发过程中需要大量的土地资源，填海造陆工程成为沿海地区解决土地资源紧缺的途径。填海造陆最理想的吹填材料是中粗砂，然而很多沿海地区由于砂源紧缺，填海造陆过程中如果大面积的采用中粗砂还带来极大的经济负担，而近海沉积的粘性土作为一种流化态软粘土通过泵吹填后形成围海造陆吹填材料。吹填土含水率高、盐分浓度大，同时质软不易进行人工作业。

目前可采用的吹填土固化技术比较多，如堆载预压法、真空预压法、真空电渗法、强夯法、动力排水固结法以及真空联合堆载预压法等得到了广泛的研究和工程实际应用。强夯法处理效果好，但是处理过程中需要地基具有一定的承载力使得大型夯实仪器能够作业；真空预压法存在地基表面固化效果不均匀，同时存在固化周期长、固化后期开裂的的弊端；真空电渗法作为一种深度脱水技术，固化效果好并且应用范围广，但是存在固化周期长的弊端。这些固化技术需要大型设备辅助，施工难度和强度都很大，不仅对场地承载力有较高的要求，而且存在工程投资资金高，固化周期长，固化效果因地变化大等特点。因此，如何快速处理含水率很高的吹填土称为围海造陆施工过程中的难题。提供一种固化周期短、固化效果好的吹填土固化技术成为围海造陆工程工期和工程质量能否达标的重要技术保障。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于近海造陆的吹填土的快速固化系统及其运行方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的用于近海造陆的吹填土的快速固化系统，包括布置在吹填土上的真空电渗排水系统，所述吹填土上还布置有动力振荡系统。

具体地，所述真空电渗排水系统服务吹填土面积15m²，每个系统包含一个振荡器、10对阴阳电极、一个整流机、两个多触点开关及其相关电路导线、四台真空泵及其相关排水管件、弯头，整个真空电渗排水系统安装在真空膜下。

具体地，所述阴阳电极包括阳极钛管和阴极钛管，所述阴极钛管表面具有拉缝形成的宽4mm的缝口，并包裹有用于过滤吹填土颗粒的土工布，所述阴阳电极的顶部与排水管相连通。

具体地，所述动力振荡系统采用单相附着式平板振荡器，接触底面大小为40*30cm，振荡频率为2840次/min，振荡力为30kg。

具体地，所述真空泵采用真空射流泵。

本发明同时提出上述用于近海造陆的吹填土的快速固化系统的运行方法，是通过真空电渗排除吹填土中水分，真空电渗后期联合动力振荡强化吹填土固化效果。

具体地，该运行方法包括以下步骤：

(1)采用常规泵输送管口吹填方法将近海的流态海泥吹填到指定区域，吹填高度接近3.5～4m，在吹填土表面铺设0.3m的砂垫层；

(2)采用夯桩机将钛电极打入地基中，电极高度4.8m，相邻的同性电极间距为0.6m，相隔的异性电极间距为1.5m；

(3)阴极电极采用拉缝工艺从而在电极表面形成大量的缝口，缝口宽度为4mm，在电极表面包裹一层土工布，阳极电极不拉缝，不包裹土工布；

(4)阴极电极顶部通过弯头链接阀门，阀门链接塑料硬管，塑料硬管通过三通链接到排水主干管，排水主干管链接到真空泵；

(5)通过整流机将220V交流电源整流成100V直流电源，通过调节旋钮使得电压在0～100V可调，胶皮导线将整流机和多触点开关链接，再用胶皮导线将多触点开关和电极链接；

(6)真空电渗后，吹填土表面具有相当的承载强度，利用泵继续输送新鲜吹填土，人工推动振荡器机械臂均匀振荡吹填土表面，推动速度保持3m/min，并且来回推动三次。

具体地，先开启真空电渗脱水，吹填土中大量的易去除水首先被真空负压排出，然后在电渗作用下，吹填土中较难去除的水分迁移到阴极，阴极处富集的水分被真空负压继续排出；真空电渗14天后，采用振荡器来回平整三次后，继续加入新鲜的吹填土，新鲜的吹填土泥浆灌入产生的缝隙中，并且增加了吹填土基面高度，再进行真空-电渗-动力振荡后完成吹填土的固化工程。