吹填淤泥处理新方法2剖析

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1、吹填淤泥处理新方法2剖析Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望主要内容主要内容 1.吹填淤泥工程性质 2.气管直吸水土分离技术3.现场强力固化技术 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥淤泥是用挖泥船（绞吸船）和泥浆泵把近海海底是用挖泥船（绞吸船）和泥浆泵把近海海底（河湖底）的淤泥通过管道水力吹填到围区形成的沉积（河湖底）的淤泥通过管道水力吹填到围区形成的沉积土。土。吹填淤泥初始状态为流动状泥浆，含水率一般在淤泥初始状态为流动状泥浆，含水率一般在300%以上。以上。经过自

2、然沉积和晾晒，这些泥浆含水率仍可达经过自然沉积和晾晒，这些泥浆含水率仍可达100%-150%。工程特性表现为为工程特性表现为为高含水率、高孔隙比、高压缩性、高含水率、高孔隙比、高压缩性、极低强度极低强度，自重条件下未完成固结，属，自重条件下未完成固结，属欠固结土欠固结土，具，具有不稳定性和一定的流动性，可称为有不稳定性和一定的流动性，可称为超软淤泥土超软淤泥土。吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥颗粒组成吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验 吹填淤泥土自然沉积曲线图（温州地区）吹填淤泥土自然沉积曲线图（温州地区）吹填淤泥工程性质

3、吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验淤泥颗粒粒径分析表土样编号界 限 含 水 率颗粒分析压缩性液限WL塑限WP塑性指数IP细砂0.250.075mm粉粒0.0750.005mm粘粒0.005mm压缩系数av0.1-0.2-MPa-1145.8 21.1 24.7 6.163.630.31.02吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验沉积前初始含水率269.12%初始孔隙比7.37沉积后含水率110.98%孔隙比3.04试验前后含水率和孔隙比变化试验前后含水率和孔隙比变化吹填淤泥工程性质吹填淤泥工

4、程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质吹填淤泥沉积试验吹填淤泥沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 沉积试验沉积试验 b 泥浆沉积与时间泥浆沉积与时间t呈呈双曲线双曲线关系，即泥浆沉积时关系，即泥浆沉积时间间t、含水率、含水率w减小幅度之比与时间呈减小幅度之比与时间呈比例关系比例关系： t w= w0- a+bt w= w0 -1/ b 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 沉积试验沉积试验吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 沉积试验沉积试验 b 对于饱和土：对于饱和土：e=Gs W沉积公式：沉积公式：泥浆沉积后含水率的减少幅度与其沉降率泥浆沉积后含水率的减少幅度

5、与其沉降率成正比。成正比。 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 沉积试验沉积试验 b 现场强力固化技术现场试验现场试验含水率含水率-深度关系深度关系十字板强度十字板强度-深度关系深度关系吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-强度关系强度关系 b 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-强度关系强度关系 b 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-强度关系强度关系吹填淤泥的无侧限抗压强度与含水率吹填淤泥的无侧限抗压强度与含水率w存在双对数存在双对数关系，其表达式为：关系，其表达式为：lg qu=n-m lgw 吹

6、填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-渗透系数关系渗透系数关系 b 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-渗透系数关系渗透系数关系 b 吹填淤泥工程性质吹填淤泥工程性质 淤泥密度、含水率淤泥密度、含水率-渗透系数关系渗透系数关系饱和淤泥渗透系数饱和淤泥渗透系数k和含水率和含水率w呈幂函数关系，并且随着含水呈幂函数关系，并且随着含水率的减少（密度相应减小）渗透系数率的减少（密度相应减小）渗透系数k递减速率非常快，递减速率非常快，30%含水率含水率淤泥的渗透系数与淤泥的渗透系数与45%含水率含水率淤泥相比淤泥相比低低2个数量级，个数量级，即

7、即相差相差100倍倍以上。以上。渗透系数越小渗透系数越小，排水固结效果越低，说明了淤泥排水固结随，排水固结效果越低，说明了淤泥排水固结随着时间增长其含水率减少密度增长后排水效果着时间增长其含水率减少密度增长后排水效果逐渐降低逐渐降低。 气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术软基处理方法软基处理方法基本方法基本方法：置：置换、夯、夯实、挤密、排水、胶密、排水、胶结、加筋、和、加筋、和热力学力学等方法。等方法。大面大面积软土地基土地基处理常理常见经济适用方法适用方法- -排水固排水固结法。法。(1)(1)堆堆载预压法法。临时堆填土石等方法堆填土石等方法对地基加地基加载预压，预先先完成部分或大部分

8、地基沉降，地基固完成部分或大部分地基沉降，地基固结提高地基承提高地基承载力。力。为了了加速地基固加速地基固结速度，需要打速度，需要打设砂井或塑料排水板。砂井或塑料排水板。(2)(2)真空真空预压法法。用薄膜密封地基土，用真空。用薄膜密封地基土，用真空泵地基抽真空，地基抽真空，形成形成负压梯度，地基梯度，地基发生固生固结。一般需要打。一般需要打设砂井或塑料排水砂井或塑料排水板以加速板以加速软土地基固土地基固结速率。速率。(3)真空真空-堆堆载联合合预压法法。当真空。当真空预压达不到要求的达不到要求的预压荷荷载时，可与堆，可与堆载预压联合使用合使用气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离模

9、型试验水土分离模型试验针对吹填淤泥，由于缺乏大量针对吹填淤泥，由于缺乏大量砂石土料砂石土料预压堆堆载，目前多目前多采用采用真空预压真空预压方法处理。方法处理。我们在常规真空预压技术基础上，开发出我们在常规真空预压技术基础上，开发出气管直吸水土分离技术。在排水板顶部插入在排水板顶部插入塑料板帽塑料板帽，板帽通过，板帽通过快速气动接头快速气动接头和和气气管管相连，每排气管用主管串联后连接到真空发生装置（真空相连，每排气管用主管串联后连接到真空发生装置（真空泵）。铺设密封膜接入真空泵在土中产生负压，抽吸土中的泵）。铺设密封膜接入真空泵在土中产生负压，抽吸土中的水分，利用大气压外荷产生挤压作用，形成排

10、水、密实同步水分，利用大气压外荷产生挤压作用，形成排水、密实同步叠加效能，最大限度降低超软土含水率，形成一定的结构强叠加效能，最大限度降低超软土含水率，形成一定的结构强度。度。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术特制塑料板帽，快速气动接头、气管特制塑料板帽，快速气动接头、气管水土分离模型试验水土分离模型试验气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 b 常规滤管连接方式常规滤管连接方式 气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离模型试验水土分离模型试验气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 b 试验箱高试验箱高2m，

11、面积，面积1.6m1.6m气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 深度含 水 量湿 密 度孔 隙 比液 限液 性 指 数压 缩 系 数压缩模量固结系数（竖直）P200固结系数 (水平) P200垂直渗透系数W0e0W LILaVEsCvChkvm%g/cm3/%/MPa-1MPa10-2/s10-2/s10-7cm/s1.869.611.601.9053.641.671.402.125.514.931.200.2144.40/5.23/1.858.901.681.6637.272.320.992.668.717.091.840.2135.80/3.44/1.

12、110.770.74/淤泥淤泥层主要参数主要参数对比比气管、滤管排水板布置均为气管、滤管排水板布置均为0.8m0.8m，两部分间隔布两部分间隔布置，置，相互独立相互独立。吹填泥浆静置后插排水板，连接板帽或滤。吹填泥浆静置后插排水板，连接板帽或滤管，主管，表面铺密封膜，真空泵抽气。抽真空前泥浆平管，主管，表面铺密封膜，真空泵抽气。抽真空前泥浆平均含水率约为均含水率约为100%。淤泥层主要参数对比淤泥层主要参数对比气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 吹填泥浆静置、抽真空沉降曲线气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 真空压

13、力初期真空压力初期48小时为小时为20-30kPa，以后逐步增加至，以后逐步增加至80kPa。试验结果：试验结果：315个小时（个小时（14天）真空抽气，最终稳定沉降量天）真空抽气，最终稳定沉降量为为250mm，沉降率达，沉降率达44%。淤泥含水率大幅度下降，按。淤泥含水率大幅度下降，按沉积沉积公式公式计算平均含水率为计算平均含水率为42.1%。真空水土分离效果非常显著。真空水土分离效果非常显著。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 真空度曲真空度曲线气管方式气管方式排水板中真空度变化规律与膜下排水板中真空度变化规律与膜下真空度变化一致真空度变化一致滤管方

14、式滤管方式排水板中真空度排水板中真空度较小较小，维持在，维持在20kPa左右左右气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术 水土分离模型试验水土分离模型试验 b 机理分析：机理分析：气管直吸系气管直吸系统排水板芯通排水板芯通过板帽、气管与板帽、气管与真空直接相真空直接相连，泵板之板之间是密封直通的，是密封直通的，真空真空传递几乎没有几乎没有损失失。滤管系管系统排水板芯要透排水板芯要透过板芯外面包裹的板芯外面包裹的滤布、布、滤管外面包管外面包裹的裹的滤布、布、滤管与真空管与真空泵相相连，泵板之板之间多了多了2层滤布，真空布，真空传递有一定有一定损失。此外由于排水板是失。此外由于排水板是绑扎在扎在滤

15、管管上的，淤泥也上的，淤泥也有可能淤堵在有可能淤堵在滤管管滤布和排水板布和排水板滤布之布之间，对真空真空传递造成阻造成阻塞，真空塞，真空传递损失失较大。大。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验海滩滩涂试验区海滩滩涂试验区气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验试验区隔水围堰建造试验区隔水围堰建造气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验隔水围堰填筑及排水隔水围堰填筑及排水气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验填筑围堤填筑围堤气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术

16、水土分离现场试验水土分离现场试验高压水枪造泥高压水枪造泥气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验大口径泥浆泵抽取、输送到场地大口径泥浆泵抽取、输送到场地气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验淤泥吹填高度达到淤泥吹填高度达到2.5m，吹填方，吹填方量约量约10000m3气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术由沉积公式可知，泥浆沉积后含水率与沉降率由沉积公式可知，泥浆沉积后含水率与沉降率、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两个途径两个途径：减小减小淤泥的淤泥的初始含初始含水率水

17、率或或加大加大淤泥的淤泥的沉降率。沉降率。沉积后的吹填淤泥深度沉积后的吹填淤泥深度0.5m取样含水率为取样含水率为115%。水土分离现场试验水土分离现场试验气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验-直接抽吸系统现场施工安装直接抽吸系统现场施工安装使用专用插杆将排水板插入淤泥设定深度使用专用插杆将排水板插入淤泥设定深度气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验试验区分为试验区分为4块块，每，每块面积约块面积约800m2，各自独立，编号为各自独立，编号为A、B、C、D区区。4区排区排水板布置完全相同，水板布置完全相同，采用采用B型排水板

18、，型排水板，0.6m0.6m正方形正方形布置。布置。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验水土分离现场试验（1）A区区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区区采用直接抽吸采用直接抽吸+密封膜方法密封膜方法（3）C区区采用常规滤管采用常规滤管+密封膜方法密封膜方法（4）D区区采用常规滤管置于泥面下低位真空预压采用常规滤管置于泥面下低位真空预压（不覆膜）（不覆膜）气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离现场试验（无膜水土分离现场试验（无膜-A区）区）气管和支管连接气管和支管连接支管与真空泵连接支管与真空泵连接排水板、板帽、接头、气管

19、、真空泵组成封闭直接抽吸系统排水板、板帽、接头、气管、真空泵组成封闭直接抽吸系统。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-直接抽吸直接抽吸+密封膜（密封膜（B区）区）气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-常规滤管常规滤管+密封膜（密封膜（C区）区）滤管连接抽真空波纹管滤管连接抽真空波纹管插板插板抽气后密封膜表面抽气后密封膜表面覆膜覆膜气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-常规滤管置于泥面下（无膜常规滤管置于泥面下（无膜-D区）区）常规滤管置于泥面下，利用泥面密封，不覆膜，低位真空预压。常规

20、滤管置于泥面下，利用泥面密封，不覆膜，低位真空预压。泡沫板上插板，板头和滤管绑扎，泥面下泡沫板上插板，板头和滤管绑扎，泥面下0.3-0.5m。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-抽气抽气2个月各区沉降个月各区沉降气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-各分区水土分离效果测检测与比较各分区水土分离效果测检测与比较位置ABCD板边54.335.040.349.2板间65.139.843.475.5真空真空50天吹填淤泥处理后含水率天吹填淤泥处理后含水率w（%）板边缘淤泥含水率明显低于两个板之间，淤泥在真空作用下吸附团聚作用明显

21、。而有膜区含水率更低，水土分离效果更好。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离水土分离现场试验现场试验-各分区水土分离效果测检测与比较各分区水土分离效果测检测与比较 在抽气真空作用下两区淤泥均产生了较大沉降量，在抽气真空作用下两区淤泥均产生了较大沉降量，有膜区有膜区不不到到2个月抽气时间沉降已达个月抽气时间沉降已达700mm，无膜区沉降也达到，无膜区沉降也达到300-400mm。 有膜有膜B区抽气时间短于区抽气时间短于C区，沉降量已超过区，沉降量已超过C区，区，B区采用区采用直直接抽吸接抽吸+密封膜密封膜方法水土

22、分离方法水土分离效果最好效果最好。气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术淤淤泥泥强强度度极极不不均均匀匀。正正方方形形布布置置的的4根根排排水水板板正正中中间间位位置置土土体体强强度最低，越靠近排水板土体强度越高度最低，越靠近排水板土体强度越高。水土分离水土分离现场试验现场试验-B、C区吹填泥十字板试验区吹填泥十字板试验深度（m）B区 B区C区 C区板边板间正中板边板间正中0.120.78.68.76.00.49.57.310.33.20.712.68.26.33.11.020.110.77.13.51.315.56.27.14.51.615.27.78.03.2 B、C区十字板强度（MPa

23、）气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离方法比较水土分离方法比较-最终处理效果最终处理效果气管直吸水土分离技术气管直吸水土分离技术水土分离方法比较水土分离方法比较-最终处理效果最终处理效果水土分离方法比较水土分离方法比较-覆膜区处理后覆膜区处理后气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术水土分离方法比较水土分离方法比较-气管直吸气管直吸+覆膜处理后覆膜处理后水土分离方法比较水土分离方法比较-滤管滤管+覆膜处理后覆膜处理后气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术水土分离方法比较水土分离方法比较-覆膜区开挖后覆

24、膜区开挖后2区挖坑边坡区挖坑边坡完全可以完全可以1.8m深度直立，按深度直立，按土体极限平衡土体极限平衡理论推算其凝理论推算其凝聚力聚力c：c=h/2=1817/2=15.3（kPa）位置/深度ABCD0.5m62.538.639.275.11.0m/40.140.2/1.5m56.239.440.157.2气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术吹填淤泥处理最终含水率吹填淤泥处理最终含水率w（%）水土分离方法比较水土分离方法比较气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术B区区极限承载力为极限承载力为110kPa、C区区极限承载力为极限承载力为100kPa，两区地基容许承载力分别为两区地基容许承

25、载力分别为B区区55kPa、C区区50kPa水土分离方法比较水土分离方法比较气管直吸气管直吸水土分离技术水土分离技术位置深度含水率密度干密度无侧限强度渗透系数m%g /cm3g /cm3kPa10-6cm/sB-10.3-0.542.5 1.79 1.26 35.2B-20.7-0.936.4 1.87 1.37 B-31.3-1.538.0 1.83 1.33 21.2C-10.3-0.540.7 1.83 1.30 C-20.8-1.037.4 1.85 1.35 29.60.16C-31.2-1.439.6 1.81 1.30 C-41.6-1.832.6 1.91 1.44 取样试验结

26、果取样试验结果水土分离方法比较水土分离方法比较气管直吸水土分离技术4 4种水土分离方法处理大面积疏浚淤泥取得了较好效果，在种水土分离方法处理大面积疏浚淤泥取得了较好效果，在2 2个月个月左右真空抽吸作用下疏浚淤泥均产生了较大沉降（压缩左右真空抽吸作用下疏浚淤泥均产生了较大沉降（压缩变形），其中有膜区效果更优，含水率将至变形），其中有膜区效果更优，含水率将至50%50%以下以下，疏浚淤，疏浚淤泥具备了初步强度。泥具备了初步强度。3 3个月真空抽吸后个月真空抽吸后有膜区有膜区含水率降至含水率降至40%40%左右，达到了一般工左右，达到了一般工程施工场地要求。程施工场地要求。B B区区气管直吸气管直

27、吸+ +覆膜、覆膜、C C区区常规滤管常规滤管+ +覆膜覆膜排水板均为间距排水板均为间距0.6m0.6m正方形布置。相同抽气时间内正方形布置。相同抽气时间内B B区淤泥沉降量、沉降速率、强区淤泥沉降量、沉降速率、强度均大于度均大于C C区，含水率小于区，含水率小于C C区，区，B B区区气管直吸气管直吸+ +覆膜覆膜水土分离水土分离处理效果明显处理效果明显更好更好。水土分离方法比较水土分离方法比较气管直吸水土分离技术高含水率的吹填淤泥通过真空抽吸水土分离处理可显著降高含水率的吹填淤泥通过真空抽吸水土分离处理可显著降低其含水率，利用所开发的低其含水率，利用所开发的气管真空直吸技术气管真空直吸技术

28、可将疏浚淤可将疏浚淤泥改造处理成一般公用场地。但要达到更高要求，如作为泥改造处理成一般公用场地。但要达到更高要求，如作为道路基础还需要进行进一步处理，或对现有技术作更进一道路基础还需要进行进一步处理，或对现有技术作更进一步改进。步改进。通过插排水板真空抽吸处理疏浚淤泥，经过一段时间后排通过插排水板真空抽吸处理疏浚淤泥，经过一段时间后排水板滤膜出现水板滤膜出现淤堵淤堵。排水板滤膜使用后其透水性能只有未。排水板滤膜使用后其透水性能只有未使用前的使用前的1/131/13为保证处理效果还需要开发防淤堵排水板或为保证处理效果还需要开发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统。抽吸系统。水土

29、分离水土分离技术展望技术展望试试 验验 项项 目目单单 位位使用前使用前使用后使用后渗透系数渗透系数cm/s9.7310-38.5810-4气管直吸水土分离技术疏浚淤泥具有高压缩性，真空抽吸处理后其疏浚淤泥具有高压缩性，真空抽吸处理后其压缩变形量压缩变形量可可达疏浚淤泥深度的达疏浚淤泥深度的30%30%以上，排水板出现较大以上，排水板出现较大弯折弯折，可能，可能造成排水效果降低，需要开展相关试验研究。造成排水效果降低，需要开展相关试验研究。水土分离水土分离技术展望技术展望现场强力固化技术现场强力固化技术是现场强力固化技术是一种就地浅层固化处理较浅软土地基技一种就地浅层固化处理较浅软土地基技术。

30、通过在软土地基中加入术。通过在软土地基中加入稳定剂（固化剂）稳定剂（固化剂）并使得稳定剂并使得稳定剂与软土进行有效的与软土进行有效的混合混合，达到改善软土特性，提高原有地基，达到改善软土特性，提高原有地基承载力，减少地基沉降的目的。处理深度最大承载力，减少地基沉降的目的。处理深度最大7m。现场强力固化技术采用引进采用引进 的芬兰的芬兰ALLU强力搅拌头强力搅拌头掺入掺入4%-7%的水泥或的水泥或其他固化剂进行超软土的就地原位固化处理。水泥以干其他固化剂进行超软土的就地原位固化处理。水泥以干粉的形式与土进行机械拌合，一次性处理到位。实际水粉的形式与土进行机械拌合，一次性处理到位。实际水泥添加量和

31、配比以现场试拌后检测为准，按需调整配比。泥添加量和配比以现场试拌后检测为准，按需调整配比。搅拌头一次性搅拌头一次性从上到下从上到下逐步搅拌伸入到处理深度，边伸逐步搅拌伸入到处理深度，边伸入边搅拌边喷粉，直至设计深度后缓慢上提并不停搅拌，入边搅拌边喷粉，直至设计深度后缓慢上提并不停搅拌，同时根据搅拌的速度将同时根据搅拌的速度将水泥均匀喷洒水泥均匀喷洒进搅拌的土中。搅进搅拌的土中。搅拌的速度、往下伸入、上提的拌的速度、往下伸入、上提的速度和喷粉的剂量应匹配速度和喷粉的剂量应匹配，保证设定的固化剂均匀的拌合进土体中，并应根据现场保证设定的固化剂均匀的拌合进土体中，并应根据现场土体情况试搅后确定施工参

32、数。土体情况试搅后确定施工参数。现场强力固化技术芬兰芬兰ALLU 公司公司PMX 强力搅拌头强力搅拌头现场强力固化技术它是一种既它是一种既环保又具有经济和技术优势环保又具有经济和技术优势的地基处理方法。的地基处理方法。具有具有优点优点：工程废土的零排运工程废土的零排运无需使用大量的置换材料无需使用大量的置换材料处理后土体仍可存于结构物下处理后土体仍可存于结构物下降低施工运输量及对环境的影响程度降低施工运输量及对环境的影响程度工程造价低工程造价低和其他方法对比，固化程度更为均匀和其他方法对比，固化程度更为均匀土体固化后强度增强范围大土体固化后强度增强范围大工业副产品可以作为固化剂工业副产品可以作

33、为固化剂现场强力固化技术工程背景工程背景某经济开发区基本建设产生了大量废弃泥浆，采用管道输送某经济开发区基本建设产生了大量废弃泥浆，采用管道输送（类似于吹填）或车运方式集中倾倒堆放到空地贮存。开发区存（类似于吹填）或车运方式集中倾倒堆放到空地贮存。开发区存在着大大小小十多个这样的泥浆池，面积数百平米到数万平米不在着大大小小十多个这样的泥浆池，面积数百平米到数万平米不等，泥浆池深度约等，泥浆池深度约1.5m2.5m。占用了大量土地资源，还容易。占用了大量土地资源，还容易发生泥浆外溢造成环境污染或水质污染等公害。人畜不慎陷入则发生泥浆外溢造成环境污染或水质污染等公害。人畜不慎陷入则难以自拔，有极大

34、的生命财产及工程安全隐患。难以自拔，有极大的生命财产及工程安全隐患。现场强力固化技术工程背景工程背景现场强力固化技术工程背景工程背景建筑泥浆由粘土颗粒及水体组合而成，并包含着各类化建筑泥浆由粘土颗粒及水体组合而成，并包含着各类化学外加剂。其工程性质与学外加剂。其工程性质与河湖及海底淤泥河湖及海底淤泥相近，基本状相近，基本状态也接近，都是以态也接近，都是以粘性土颗粒与液体粘性土颗粒与液体构成的可流动性的构成的可流动性的浆状或膏状浆状或膏状物质。由于形成时间短，其工程特性表现为物质。由于形成时间短，其工程特性表现为高含水率、高孔隙比、高压缩性、极低强度、低渗透性，高含水率、高孔隙比、高压缩性、极低

35、强度、低渗透性，自重条件下未完成固结，属自重条件下未完成固结，属欠固结土欠固结土，具有不稳定性和，具有不稳定性和一定的流动性。将这类土处理成可用的建筑材料和建设一定的流动性。将这类土处理成可用的建筑材料和建设用地地基是土地资源开发中的一个关键技术问题。用地地基是土地资源开发中的一个关键技术问题。现场强力固化技术工程背景工程背景在开发区待建道路区选取一泥浆池在开发区待建道路区选取一泥浆池40m25m=1000m2区区域采用就地固化技术进行处理。该区原为河道，现为泥浆充域采用就地固化技术进行处理。该区原为河道，现为泥浆充满。满。 经过经过2-3年晾晒，形成约年晾晒，形成约10cm厚度厚度的相对硬壳

36、层，长满芦的相对硬壳层，长满芦苇灌木植物，高度达苇灌木植物，高度达2m以上。以上。现场强力固化技术工程背景工程背景经过经过2-3年晾晒，形成约年晾晒，形成约10cm厚度厚度的相对硬壳层。的相对硬壳层。通过浅层开挖踏勘，泥浆沉积土为可见分布全区植物根系，通过浅层开挖踏勘，泥浆沉积土为可见分布全区植物根系，地下水位约为地表下地下水位约为地表下0.5米。米。表面表面硬壳层强度低，踩破表面就硬壳层强度低，踩破表面就会深陷其中，难以自拔。会深陷其中，难以自拔。现场强力固化技术工程背景工程背景现场进行了十字板原位剪切试验和钻孔取样，测得泥浆土现场进行了十字板原位剪切试验和钻孔取样，测得泥浆土的不排水强度。

37、的不排水强度。现场强力固化技术工程背景工程背景从取样情况看，土样呈膏状，具有流淌性，无侧限条件下从取样情况看，土样呈膏状，具有流淌性，无侧限条件下不能自立。不能自立。设计要求达到公共地区设计要求达到公共地区50kPa、道路、道路80kPa承载力。承载力。土样编号土的物理性试验指标含湿干液塑塑性颗 粒 分 析水 密密率度 度限限指数粒 径 大 小 (mm)wdwLwPIp0.0750.075-0.0050.005%g /cm3g /cm3%-%0.2-0.465.51.590.96 54.924.430.512.760.826.50.6-0.862.81.621.00 1.1-1.361.11.

38、631.01 现场强力固化技术试验方案设计试验方案设计室内配比试验室内配比试验固化剂材料分别采用硅酸盐水泥及其他固化剂材料等。配固化剂材料分别采用硅酸盐水泥及其他固化剂材料等。配比实验通过选择不同掺量不同种类的固化剂进行无侧限抗压比实验通过选择不同掺量不同种类的固化剂进行无侧限抗压强度试验，研究不同固化剂混合及配比对固化土强度影响等。强度试验，研究不同固化剂混合及配比对固化土强度影响等。现场取样，舍内拌合，进行无侧限抗压试验，采用的试样现场取样，舍内拌合，进行无侧限抗压试验，采用的试样为半径为半径50mm、高度、高度50mm的圆柱体。的圆柱体。现场强力固化技术试验方案设计试验方案设计单一水泥系

39、固化剂的处理效果单一水泥系固化剂的处理效果随着水泥掺量的增加，固化土的强度呈指数形式增长。随随着水泥掺量的增加，固化土的强度呈指数形式增长。随着水泥含量的增加，强度增长率增加。着水泥含量的增加，强度增长率增加。现场强力固化技术试验方案设计试验方案设计粉煤灰掺入对水泥固化土的强度影响粉煤灰掺入对水泥固化土的强度影响掺入粉煤灰后，随着粉煤灰的掺量的增加，固化土的强度先掺入粉煤灰后，随着粉煤灰的掺量的增加，固化土的强度先增加后降低。增加后降低。现场强力固化技术现场试验现场试验施工面积为每小区的施工面积为每小区的面积为面积为40m25m=1000m2，分两大块进行处理：，分两大块进行处理：部分处理和全

40、部处理。部分处理和全部处理。设计承载力要求为设计承载力要求为50kPa和和80kPa，主，主要使用的固化剂为水要使用的固化剂为水泥和粉煤灰。泥和粉煤灰。现场强力固化技术现场试验现场试验序号处理形式承载力要求/kPa软基深度/m处理平均厚度/m处理面积/m2处理总量/m3A部分处理501.44.01.3600780B全部处理501.21.51.4100140C1.32.31.9100190D2.12.32.3100230E802.22.52.5100250总量10001590试验方案试验方案现场强力固化技术现场试验现场试验试验方案试验方案试验区块固化剂成分打设深度打设时间A水泥+粉煤灰1.3m2

41、014.12.182014.12.23B水泥+粉煤灰1.4m2014.12.24C01.2.m:水泥+粉煤灰1.21.9.m:水泥1.9m2014.12.24D01.1.m:水泥+粉煤灰1.1:水泥2.3m2014.12.25E0:水泥+粉煤灰1.4:水泥2.5m2014.12.26现场强力固化技术试验施工试验施工场地准备场地准备人工清除表层杂草等。划分不同区域施工。为防止挖机陷入泥人工清除表层杂草等。划分不同区域施工。为防止挖机陷入泥浆池，施工前铺设铁板。浆池，施工前铺设铁板。现场强力固化技术试验施工试验施工备料根据设计，固化剂总量进行准备。根据设计，固化剂总量进行准备。设备组装进场设备组装

42、进场供料系统以及发电设备等进行组装。供料系统以及发电设备等进行组装。ALLU搅拌头与挖掘机进行搅拌头与挖掘机进行连接，连通固化剂输送管道。连接，连通固化剂输送管道。料仓料仓发电机发电机现场强力固化技术试验施工试验施工布点打设布点打设根据划之前设计将工程场地划分为根据划之前设计将工程场地划分为A、B、C、D、E五块区域，五块区域，每块区域划分为每块区域划分为5m2.5m网格，每格打网格，每格打十个点十个点，每打设完一，每打设完一小块区域后小块区域后充分搅拌一次充分搅拌一次。具体步骤：单点打设具体步骤：单点打设小块搅拌小块搅拌初步整平。初步整平。单点打设单点打设搅拌搅拌现场强力固化技术试验施工试验

43、施工喷粉喷粉搅拌搅拌现场强力固化技术试验施工试验施工处理前泥浆形状处理前泥浆形状处理结束时泥浆形状处理结束时泥浆形状现场强力固化技术试验施工试验施工预压预压区域打设完毕后，在打设完毕的区域铺设铁板，作为打设下区域打设完毕后，在打设完毕的区域铺设铁板，作为打设下一区域挖机的支撑平台，同时对该区域进行预压。如果泥浆一区域挖机的支撑平台，同时对该区域进行预压。如果泥浆层比较厚，建议隔半天或一天进行预压。层比较厚，建议隔半天或一天进行预压。打设与预压打设与预压现场强力固化技术试验施工试验施工场地整平场地整平 整个场地区域打设完毕后，利用挖掘机在场内行进场地整平整个场地区域打设完毕后，利用挖掘机在场内行

44、进场地整平及碾压，必要可使用轻型压路机碾压。及碾压，必要可使用轻型压路机碾压。碾压碾压整平后结果整平后结果现场强力固化技术处理效果检测处理效果检测平板载荷试验平板载荷试验（载荷板面荷板面积为0.5m0.5m=0.25m2）A区区C区区E区区现场强力固化技术处理效果检测处理效果检测平板载荷试验结果平板载荷试验结果试验区A区C区E区承载力特征值（kPa）240280320现场强力固化技术处理效果检测处理效果检测处理后取样试验结果处理后取样试验结果土样区和深度（m）土 的 物 理 性 质界 限 含 水 率直剪快剪无侧限抗压强度qu水平渗透系数 (10-7) k20含水率w土粒比重Gs湿密度干密度d饱

45、和度Sr孔隙比液限wL塑限wP塑性指数IP液性指数IL凝聚力c摩擦角-g/cm3-kPakPacm/s固化A区，0.844.5 2.74 1.82 1.28 1071.141 78.7 39.339.40.13 304.499.9固化A区，1.340.6 1.87 1.33 固化A区，1.835.2 1.92 1.42 55.514.4固化D区，0.543.0 1.84 1.27 405.8固化D区，1.045.0 1.82 1.25 4721.8固化D区，1.834.3 1.92 1.43 296.8现场强力固化技术处理效果检测处理效果检测设计承载力为设计承载力为80kPa区块区块E的静荷载

46、试验结果发现，龄期为的静荷载试验结果发现，龄期为45天时，静载的承载力结果超过天时，静载的承载力结果超过320kPa，已达到设计要求，已达到设计要求80kPa的的4倍倍。设计承载力为设计承载力为50kPa的区段的区段，龄期在，龄期在38-43天之间的现场面积天之间的现场面积为为0.25m2的静荷载结果在的静荷载结果在240kPa-280kPa之间，超过设计要求之间，超过设计要求80kPa的的4倍。倍。结合现场取样试验结果，就地固化方法的处理效果结合现场取样试验结果，就地固化方法的处理效果大幅度超过大幅度超过设计设计要求。要求。现场强力固化技术处理效果处理效果处理半年后处理半年后处理刚完成处理刚

47、完成现场强力固化技术施工费用与工效施工费用与工效固化方法造价根据不同的处理厚度确定，处理厚度固化方法造价根据不同的处理厚度确定，处理厚度1.3m时，时，每平米直接费约每平米直接费约为为80元元/m2，全部处理区（，全部处理区（1.4m-2.5m）每平米）每平米直接费在直接费在83-133元元/m2之间。之间。按处理土体体积计，直接费约为按处理土体体积计，直接费约为65-80元元/m3。就地浅层强力固化可满足不同承载力场地处理要求，大大节约就地浅层强力固化可满足不同承载力场地处理要求，大大节约工期。目前单台工效可以达到工期。目前单台工效可以达到500-1000m3/d。谢谢 谢谢 联系方式：联系方式：范明桥范明桥地址：南京市虎踞关地址：南京市虎踞关34号，邮编：号，邮编：210024电话：电话：13851675743, 025-85829562电邮：电邮：QQ：748561168