[发明专利]一种疏浚超软土的环保高效脱水干化方法

权利要求书

1.一种疏浚超软土的环保高效脱水干化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在堆场铺设工作垫层：在疏浚超软土堆场的脱水干化区，在脱水干化区中的疏浚超软土土体(100)的顶部，自下而上先后铺设工作垫层(13)，工作垫层(13)具体包括：多层荆笆和多层编织土工布；

步骤S2，在疏浚超软土土体(100)中，垂直布置抽气、排水、温控和压控组件：通过将抽气组件、排水组件、温控组件和压控组件垂直穿过工作垫层(13)，从而在工作垫层(13)下方的疏浚超软土土体(100)中，垂直布置抽气组件、排水组件、温控组件和压控组件；

抽气组件，包括多个排气管以及真空抽排气泵；

多个排气管，垂直设置在疏浚超软土土体(100)中；

排气管的顶部，与真空抽排气泵的抽气口相连通；

真空抽排气泵，用于将疏浚超软土土体(100)内的空气，排向外部环境；

排水组件，包括多排排水板和真空抽排水泵(2)；

每排排水板，包括多个横向等间距分布的排水板(6)；

排水板(6)，垂直设置在疏浚超软土土体(100)中；

排水板(6)，其内具有垂直方向的排水通道；

排水板(6)的顶部，与纵横交错的水平排水管相连通；

水平排水管，位于疏浚超软土土体(100)上方的工作垫层顶部，且与真空抽排水泵(2)的进水口相连通；

温控组件，包括多个温控元件(4)；

温控元件(4)与温度控制器相连接；

温度控制器，用于控制温控元件的工作状态；

疏浚超软土土体(100)中，等间距设置有多个温控元件(4)；

压控组件，包括多个控压管(5)；

疏浚超软土土体(100)中，等间距设置有多个控压管(5)；

全部控压管(5)的顶部开口在通过中空的水平通气管路汇流相交后，与注气增压泵(3)的充气增压端口相连通；

水平通气管路，位于疏浚超软土土体(100)的顶部；

其中，控压管(5)，用于通过对疏浚超软土土体(100)内部增加压力，使得疏浚超软土土体(100)内部与排水板(6)间的压力差加大，在增压气体的作用下，使得土体产生微裂隙，缩短排水路径，提高排水效率；

步骤S3，构建土体密闭环境：在已完成抽气组件、排水组件、温控组件和压控组件布置的疏浚超软土土体(100)顶部的工作垫层(13)外部，先后覆盖反滤层(17)和密封膜(18)，使得疏浚超软土土体位于密闭环境中，并且将密封膜(18)超出疏浚超软土土体(100)顶部的工作垫层(13)四周边缘的预留部，压入到压膜沟(1)中，同时用疏浚超软土回填压膜沟(1)，防止漏气；其中，压膜沟环绕地设置在工作垫层(13)的四周外侧；

步骤S4，通过温压双控，对土体进行分阶段脱水干化：包括以下三个阶段：

第一阶段，抽气排水试抽阶段：对处于密闭环境内的疏浚超软土土体(100)，首先通过真空抽排气泵以及真空抽排水泵(2)，进行真空负压抽气和排水操作，使得密封膜(18)下方的真空度达到第一真空度阈值；

第二阶段，真空试抽气达载阶段：在密封膜(18)下方的真空度达到第一真空度阈值之后，继续通过真空抽排气泵以及真空抽排水泵（2）对土体进行真空负压抽气和排水操作，持续预设时长，直到土体内的真空度稳定至第二真空度阈值；

第三阶段，温压双控阶段：在密封膜(18)下方的真空度达到第二真空度阈值之后，在保持对疏浚超软土土体(100)进行真空负压抽气和排水操作的同时，启动温控组件对土体进行间歇式加热，使得土体中的水分发生温致相变作用，增强土体中水的渗透力和土体的孔隙度，进而加快排出土体中的水分，达到快速高效的脱水效果；

所述间歇式加热具体为间歇式旋回加热；

对于步骤S4，在第三阶段的温压双控阶段中，采用间歇式旋回加热方式具体为：每次旋回加热以土体中水发生温致相变作用为依据，当土体温度低于土体中孔隙水压力所对应的水的气化点温度时，开启作为温控元件(4)的电流发热体，至孔隙水压力开始下降时，停止本旋回加热；

在该第三阶段中，如果土体的出水量出现明显下降，且疏浚超软土土体(100)的膜顶沉降速度增大时，启动注气增压泵(3)，对土体进行充气增压，同时启动温控组件对土体进行增温加热，叠加温致相变作用，最终使得土体的出水量恢复或者重新增大，使得疏浚超软土土体(100)进一歩脱水干化；

步骤S5，完成脱水干化操作：当疏浚超软土土体(100)的膜顶沉降稳定，并且排水组件的排水衰竭时，停止操作，完成疏浚超软土脱水干化作业。