專利名稱：一種利用航道、港池疏浚土的造陸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種造陸方法。特別是一種利用航道、港池疏浚土混凝沉淀加固的造陸方法。
為了加快超軟地基的排水加固，70年代發(fā)明了塑料排水板真空預(yù)壓的方法，與原有的堆載預(yù)壓方法相比，節(jié)約了大量的堆載料和運(yùn)力。但是，在實(shí)踐中這種方法存在以下缺陷；1，由于受真空度的限制，如果需要提高地基的承載力，必須輔以堆載預(yù)壓方法，以堆載料進(jìn)行輔助預(yù)壓。
2，當(dāng)?shù)孛娲蠓认鲁習(xí)r，必須加墊大量的回填料作為補(bǔ)充。
3，為保證機(jī)械運(yùn)行所必須的承載力，有時(shí)還需增設(shè)荊芭加山皮土的墊層。
本發(fā)明為將疏浚土泥漿通過管道泵抽提到混合池中，在疏浚土的泥漿中加入混凝劑后，攪拌均勻，進(jìn)入沉淀池，經(jīng)短時(shí)間的沉淀，形成泥水分離的清水層和壓縮層，不斷將清水層中的清水排出，沉淀池中的壓縮層經(jīng)自然晾曬2-3年，即可形成工程土。
疏浚土泥漿也可以是將自然沉淀過程中的，稠度較大的航道，港池淤泥加入水后進(jìn)行攪拌稀釋而成。
混凝劑的加入方法還可以是將混凝劑用定量泵加入到抽提疏浚土泥漿的管道中，隨著疏浚土泥漿注入混合池，并與疏浚土泥漿混合均勻。
混凝劑可以采用無機(jī)混凝劑或有機(jī)混凝劑，或是由無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑混合組成的混合混凝劑；無機(jī)混凝劑如聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵等，有機(jī)混凝劑如聚合丙烯酰胺等。
使用無機(jī)混凝劑時(shí)，無機(jī)混凝劑與疏浚土泥漿干土的重量比為(1-10)％；使用有機(jī)混凝劑時(shí)，有機(jī)混凝劑與疏浚土泥漿干土的重量比為0.5‰-1％。
混合混凝劑中無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑的重量比為(2000-10)∶1；使用混合混凝劑時(shí)，混合混凝劑與疏浚土泥漿干土的重量比為(0.1-10)％。
混凝劑與疏浚土泥漿的混合方法可以利用疏浚土泥漿的抽提動(dòng)能進(jìn)行混合攪拌，使之混合均勻。也可以在沉淀池中用螺旋槳小艇或便攜式攪拌器進(jìn)行攪拌，使之混合均勻。
由于疏浚土泥漿中的泥土顆粒細(xì)小，受其表面電場(chǎng)的吸引，水分子被吸附在泥土顆粒的表面，形成結(jié)合水層。該結(jié)合水層中，靠近泥土顆粒表面的為強(qiáng)結(jié)合水層，稱為固定層；遠(yuǎn)離泥土顆粒表面的為弱結(jié)合水層，稱為擴(kuò)散層。固定層與擴(kuò)散層與泥土顆粒表面的負(fù)電荷構(gòu)成雙電層，且具有電位，該電位的高低決定了結(jié)合水層的厚度，而結(jié)合水層的厚度直接影響著疏浚土泥漿的沉降速度。
本發(fā)明采用將混凝劑加入疏浚土泥漿的混凝沉淀加固的方法，即為利用混凝劑的活性基團(tuán)降低結(jié)合水層的電位，破壞結(jié)合水層，使懸浮的泥土顆粒聚集下沉，進(jìn)行凝聚；并且，也可以使懸浮的泥土顆粒發(fā)生吸附橋聯(lián)，使泥土顆粒變大，進(jìn)行絮凝。在凝聚和絮凝過程中，當(dāng)泥土顆粒的密度大于水的密度時(shí)，在重力的作用下，泥土顆粒下沉。泥土顆粒的下沉，使泥水分離，出現(xiàn)明顯的水土分離界面，形成清水層和壓縮層。壓縮層的泥土顆粒受到上層的重力作用，隨著時(shí)間的增長，孔隙水和氣體不斷排出。當(dāng)表面與空氣接觸時(shí)，由于毛細(xì)作用，孔隙水會(huì)更快地逸出，壓縮層體積則不斷變小，密度增加，達(dá)到固結(jié)密實(shí)的目的。
本發(fā)明不僅加快了疏浚土泥漿的泥土顆粒沉降速度，從自然沉降需要的8-10年降到2-3年，而且，沉降后的泥土顆粒大，土體穩(wěn)定，可以直接作為工程土使用。
為了將經(jīng)自然沉積時(shí)間在5年以上，面積為(80×20)m2，處理深度為(1.8-2.2)m，容重范圍在(1.3-1.5)kg/m3的疏浚土造陸，采用本發(fā)明的方法，實(shí)施過程如下1，建造混合池，規(guī)格為(20×20)m；沉淀池規(guī)格為(50×20)m；2，疏浚土泥漿的形成；將該經(jīng)自然沉積時(shí)間在5年以上的疏浚土加水混合攪拌，使其成為容重范圍在(1.10-1.25)kg/m3(0.003-0.005)mm的疏浚土泥漿。
3，通過管道泵，以Φ700mm的管道，1.8km的吹距將疏浚土泥漿抽提到混合池中；將聚合硫酸鐵和聚合丙酰胺按照重量比9％的比例配成混合混凝劑；用定量泵將混合混凝劑加入混合池中，使混凝劑與疏浚土泥漿干土的重量比為8％。利用疏浚土泥漿的抽提動(dòng)能可以使混凝劑與疏浚土泥漿的混合均勻，或以螺旋槳小艇或便攜式攪拌器進(jìn)行攪拌，使之混合均勻。
4，將與混凝劑混合的疏浚土泥漿注入沉淀池，在沉淀池中進(jìn)行凝聚和絮凝。經(jīng)數(shù)小時(shí)后，即出現(xiàn)水土分離界面。
5，將沉淀池中經(jīng)沉淀后析出的水排出。當(dāng)沉淀池中壓縮層的泥土顆粒逐漸密集，水土界面不斷下降時(shí)，可以再次向沉淀池中繼續(xù)注入疏浚土泥漿，進(jìn)行混合，沉淀。反復(fù)多次，使壓縮層的泥土顆粒增多，水土界面提高。
6，經(jīng)6個(gè)月的沉淀，液性指數(shù)達(dá)到IL＝0.59。
7，再經(jīng)18個(gè)月的自然晾曬期后，壓縮層的容重達(dá)到1.8kg/m3貫入基數(shù)達(dá)到N＝20，液性指數(shù)達(dá)到IL≤0，達(dá)到工程土的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1，一種利用航道、港池疏浚土混凝沉淀加固的造陸方法，其特征在于將疏浚土泥漿通過管道泵抽提到混合池中，在疏浚土的泥漿中加入混凝劑后，攪拌均勻，注入沉淀池，經(jīng)短時(shí)間的沉淀，形成泥水分離的清水層和壓縮層，不斷將清水層中的清水排出，沉淀池中的壓縮層經(jīng)自然晾曬2-3年，即可形成工程土。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于疏浚土泥漿是將自然沉淀過程中的，稠度較大的航道，港池淤泥加入水后進(jìn)行攪拌稀釋而成。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑的加入方法是將混凝劑用定量泵加入到用抽提疏浚土泥漿的管道中，隨著疏浚土泥漿注入混合池，并與疏浚土泥漿混合均勻。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑可以采用無機(jī)混凝劑如聚合硫酸鐵，聚合氯化鐵等；無機(jī)混凝劑加入疏浚土泥漿干土的重量比為(1-10)％。
5，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑可以采用有機(jī)混凝劑，如聚合丙烯酰胺等；有機(jī)混凝劑加入疏浚土泥漿干土的重量比為0.5‰-1％。
6，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑可以采用由無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑混合組成的混合混凝劑；混合混凝劑中無機(jī)混凝劑與有機(jī)混凝劑的混合重量比例為(2000-10)∶1；混合混凝劑加入疏浚土泥漿干土的重量比為(0.1-10)％。
7，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑與疏浚土泥漿的混合方法是利用疏浚土泥漿的抽提動(dòng)能進(jìn)行混合攪拌。
8，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑與疏浚土泥漿的混合方法是在沉淀池中用螺旋槳小艇進(jìn)行攪拌。
9，根據(jù)權(quán)利要求1所述的造陸方法，其特征在于混凝劑與疏浚土泥漿的混合方法是在沉淀池中用便攜式攪拌器進(jìn)行攪拌。
全文摘要
一種利用航道、港池疏浚土混凝沉淀加固的造陸方法，涉及一種造陸方法。它是將疏浚土泥漿通過管道泵抽提到混合池中，在疏浚土的泥漿中加入混凝劑后，攪拌均勻，注入沉淀池，經(jīng)短時(shí)間的沉淀，形成泥水分離的清水層和壓縮層，不斷將清水層中的水排出，沉淀池中的壓縮層經(jīng)自然晾曬2－3年，即可形成工程土。本發(fā)明利用混凝劑的活性基團(tuán)破壞泥土顆粒的結(jié)合水層，使懸浮的泥土顆粒進(jìn)行凝聚和絮凝。當(dāng)泥土顆粒的密度大于水的密度時(shí)，在重力的作用下，泥土顆粒下沉，出現(xiàn)水土分離界面，形成清水層和壓縮層。壓縮層的泥土顆粒受上層的重力作用，孔隙水和氣體也不斷排出，密度增加，達(dá)到固結(jié)密實(shí)的目的。本發(fā)明可以加速疏浚土的沉淀加固速度和提高土體的穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)C04B22/08GK1475633SQ02128808
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月14日
發(fā)明者凌小津 申請(qǐng)人:凌小津