專利名稱：淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及港口工程中的淤泥軟基的排水固結(jié)的ー種方法，特別是ー種利用化 エ廢渣進(jìn)行淤泥軟基的排水固結(jié)方法。
背景技術(shù)：
港ロ工程建設(shè)中，關(guān)鍵技術(shù)之ー是淤泥處理和淤泥利用，它是工程質(zhì)量、エ期和造價(jià)的主要影響因素之一。淤泥顆粒細(xì)、含水量高，物理力學(xué)指標(biāo)差，港口建設(shè)中，必須對(duì)淤泥進(jìn)行處理，將淤泥挖除或排水固結(jié)后作為地基使用。現(xiàn)有技術(shù)中常用的淤泥加固技術(shù)和エ 藝有
拋石置換采用機(jī)械挖泥將淤泥挖除后拋石，形成拋填地基，或采用爆破擠淤專利技術(shù)，將淤泥置換，形成建筑物的穩(wěn)定基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)是地基承載カ高，沉降小。缺點(diǎn)是需要大量的拋填石料，造成自然資源的浪費(fèi)；機(jī)械挖除的淤泥和爆破擠淤擠出的淤泥造成二次搬運(yùn)和污染。真空預(yù)壓港口工程中的淤泥軟基多用真空預(yù)壓技術(shù)進(jìn)行加固，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)淤泥的原位加固，可以加固吹填淤泥和原狀淤泥，實(shí)現(xiàn)了淤泥的廢物利用。缺點(diǎn)是淤泥的顆粒太細(xì)，滲透系數(shù)太低，抽真空時(shí)間太長(zhǎng)(如連云港港口，淤泥厚度18米時(shí)，抽真空時(shí)間需要9個(gè)月)，嚴(yán)重影響了工程進(jìn)度，工程造價(jià)也高；真空預(yù)壓加固淤泥地基后，淤泥的含水量仍然很高，約50 60%，強(qiáng)度低，承載カ小，后期沉降量大。堆載預(yù)壓采用超載的辦法進(jìn)行淤泥的排水固結(jié)，優(yōu)點(diǎn)是加大堆載量井延長(zhǎng)壓載時(shí)間，可以達(dá)到較高的淤泥強(qiáng)度。缺點(diǎn)是分級(jí)堆載時(shí)間更長(zhǎng)，需要大量的堆載料，堆載料的轉(zhuǎn)運(yùn)需要較大費(fèi)用。淤泥攪拌采用水泥、石灰或其他新型外加劑進(jìn)行淤泥的現(xiàn)場(chǎng)攪拌加固，吸收淤泥中的水分，并產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，把淤泥變硬，形成摻加劑和淤泥的硬性骨架。優(yōu)點(diǎn)是淤泥固結(jié)快，3個(gè)月的強(qiáng)度基本接近最大值。缺點(diǎn)是外加劑摻加量大，費(fèi)用高，僅應(yīng)用于工程的重點(diǎn)部位；工程質(zhì)量不易保證，很多地區(qū)已經(jīng)取消該エ藝。吹填淤泥的表層處理一直是工程的難點(diǎn)淤泥吹填結(jié)束后，表層為稀粥狀，含水量 150 300%，依自重沉淀，速度很慢。吹填區(qū)表面為鍋底狀，中間低，沉淀水難以排出。常用的做法是沉淀、晾曬4個(gè)月，鋪設(shè)編織布、竹芭后，用山皮土作為工作墊層，不但大大提高了工程造價(jià)，還帶來很大的施工風(fēng)險(xiǎn)。如果采用本法進(jìn)行吹填淤泥的表層加固，則大大提高工效，降低造價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了ー種方法更為合理、排水固結(jié)速度快且徹底、節(jié)能、環(huán)保的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明是ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特點(diǎn)是，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性劑，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5-30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10-15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1-10%。；吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水，土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。以上所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法技術(shù)方案中制堿廢渣的加入量?jī)?yōu)選為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量?jī)?yōu)選為制堿廢渣的5%。。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題還可以通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還提供了另ー種淤泥軟基的堿渣固結(jié)方法，其特點(diǎn)是，其步驟如下先將吹填淤泥的抓取并堆存于存放場(chǎng)地上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5-30 分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10-15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1-10%。;反應(yīng)結(jié)束后將淤泥裝袋堆存，依其自重進(jìn)行排水固結(jié)；固結(jié)后的淤泥鋪設(shè)在軟基上作為工作墊層；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。以上所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法技術(shù)方案中制堿廢渣的加入量?jī)?yōu)選為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量?jī)?yōu)選為制堿廢渣的5%。。以上所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法技術(shù)方案中淤泥裝袋后堆存的高度優(yōu)選大于5米。以上所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法技術(shù)方案中進(jìn)ー步優(yōu)選的技術(shù)方案是: 淤泥裝袋后堆存預(yù)壓I 3天后，將下部袋裝淤泥運(yùn)輸至使用點(diǎn)，將上部袋裝淤泥放在下部，繼續(xù)堆存預(yù)壓I 3天，如此循環(huán)進(jìn)行堆存操作。本發(fā)明方法固結(jié)后可以用作形成吹填稀泥上的工作墊層，支撐施工人員和設(shè)備荷載；方便淤泥加固的后續(xù)工程施工。本發(fā)明所述的制堿廢渣(堿渣)是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。一般的純堿生產(chǎn)原料為氯化鈉和碳酸鈣，生產(chǎn)后產(chǎn)生的制堿廢渣主要成份為氯化鈣，也含有少量的硫酸鈣、氧化鈣與未反應(yīng)完全的碳酸鈣。本發(fā)明利用的是其中的Ca離子。本發(fā)明機(jī)理淤泥依照其電荷效應(yīng)吸附大量的薄膜水，顆粒直徑増加數(shù)倍，并形成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，并包裹了大量的自由水。由于其排水路徑細(xì)小、且彎曲，造成排水路徑很長(zhǎng)，所以滲透系數(shù)很小，排水固結(jié)困難。但是在非離子表面活性劑的催化作用下，淤泥與堿渣攪拌，堿渣的堿性改變了淤泥的固有特性，堿渣中的鈣離子被淤泥顆粒吸附，起到了“架橋”的作用，將淤泥顆粒或顆粒群吸附到一起，產(chǎn)生物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)后的淤泥呈現(xiàn)飄絮狀、樹枝狀，不但改變了淤泥的薄膜水厚度，而且極大的放出了被包裹的自由水。因此，在自重、堆載或真空壓カ下，具有很好的排水固結(jié)效果。本發(fā)明所述的非離子表面活性劑可以為現(xiàn)有技術(shù)中公開的任何一種可適用于本發(fā)明的非離子表面活性剤。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果為
I、它實(shí)現(xiàn)了堿廠廢渣的廢物利用生產(chǎn)純堿的廢渣具有較強(qiáng)的堿性，主要成分是氯化鈣，溶解于水。在海灘的圍堰內(nèi)堆存數(shù)十年，占地?cái)?shù)百萬平米，尚無良好的處理和應(yīng)用辦法。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了廢棄堿渣的有效利用，既解決了環(huán)保問題，又變廢為寶。2、它實(shí)現(xiàn)了淤泥的廢物利用港口建設(shè)中，需要挖除大量的淤泥。以前，挖除的淤泥都是倒在外海，運(yùn)距長(zhǎng)，造價(jià)高，在風(fēng)浪、潮流作用下，淤泥二次回淤。吹填的淤泥很稀，表面呈稀粥狀，含水量達(dá)100 300%，為吹填淤泥的排水固結(jié)和場(chǎng)地使用，造成工程成本的大幅度提高。嚴(yán)重制約了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，吹填淤泥的快速固結(jié)一直是工程界的追求。本發(fā)明采用吹填淤泥造陸，實(shí)現(xiàn)廢物利用。3、本發(fā)明利用了堿渣的堿性改變淤泥的固有特性，并在非離子表面活性劑的作用下，利用堿渣中鈣離子的架橋作用，使淤泥顆?；蛴倌囝w粒集団重新組合，釋放薄膜水和自由水，在自重或外加壓力作用下快速排水固結(jié)。4、本發(fā)明方法排水量大、速度快充分反應(yīng)后的淤泥在2噸/平米的壓力作用下， 一個(gè)小時(shí)的排水時(shí)間，淤泥的含水量可以從114%降低到51. 84%。5、本發(fā)明方法固結(jié)后的淤泥強(qiáng)度高，含水量低，空隙少，淤泥的顆粒重新組合，所以淤泥的強(qiáng)度大幅度提高，反應(yīng)后的試樣在2噸壓カ下排水一個(gè)小時(shí)后的強(qiáng)度從0提高到 56. 32千帕。在真空預(yù)壓條件下，短期內(nèi)的強(qiáng)度可以達(dá)到幾十千帕。6、本發(fā)明方法施工速度快，發(fā)生反應(yīng)的時(shí)間為5 30分鐘左右。堆載預(yù)壓或真空吸水的排水時(shí)間也很短，一般不超過3天，僅占傳統(tǒng)施工時(shí)間的5%左右。7、本發(fā)明方法可以實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)淤泥攪拌和真空吸水或堆載排水可以形成流水作業(yè)，由于排水固結(jié)速度加快了，軟基處理和后續(xù)工程可以形成流水作業(yè)，達(dá)到提高建設(shè)速度。8、本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)有效的節(jié)能深層真空預(yù)壓的抽真空時(shí)間為9個(gè)月，需要大量的電能，而本發(fā)明卻不需要多少能源。
具體實(shí)施方式

以下進(jìn)ー步描述本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)ー步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對(duì)其權(quán)利的限制。實(shí)施例1，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1%。； 吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水，土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例2，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的10%。; 吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水，土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例3，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)20分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的5%。； 吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水，土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例4，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下先將吹填淤泥的抓取并堆存于存放場(chǎng)地上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的I %。；反應(yīng)結(jié)束后將淤泥裝袋堆存，依其自重進(jìn)行排水固結(jié)；固結(jié)后的淤泥鋪設(shè)在軟基上作為工作墊層；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例5，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下先將吹填淤泥的抓取并堆存于存放場(chǎng)地上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的10%。;反應(yīng)結(jié)束后將淤泥裝袋堆存，依其自重進(jìn)行排水固結(jié)；固結(jié)后的淤泥鋪設(shè)在軟基上作為工作墊層；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例6，ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下先將吹填淤泥的抓取并堆存于存放場(chǎng)地上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)15分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的5%。；反應(yīng)結(jié)束后將淤泥裝袋堆存，依其自重進(jìn)行排水固結(jié)；固結(jié)后的淤泥鋪設(shè)在軟基上作為工作墊層；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。實(shí)施例7，實(shí)施例4-6任何一項(xiàng)所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法中淤泥裝袋后堆存的高度大于5米。實(shí)施例8，實(shí)施例4-7任何一項(xiàng)所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法中淤泥裝袋后堆存預(yù)壓I 3天后，將下部袋裝淤泥運(yùn)輸至使用點(diǎn)，將上部袋裝淤泥放在下部，繼續(xù)堆存預(yù)壓I 3天，如此循環(huán)進(jìn)行堆存操作。
權(quán)利要求
1.ー種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5-30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10-15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1_10%。；吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水， 土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca尚子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的5%。。
3.—種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于，其步驟如下先將吹填淤泥的抓取并堆存于存放場(chǎng)地上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性剤，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5-30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10-15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1_10%。；反應(yīng)結(jié)束后將淤泥裝袋堆存，依其自重進(jìn)行排水固結(jié)；固結(jié)后的淤泥鋪設(shè)在軟基上作為工作墊層；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的12%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的5%。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于淤泥裝袋后堆存的高度大于5米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其特征在于淤泥裝袋后堆存預(yù)壓I 3天后，將下部袋裝淤泥運(yùn)輸至使用點(diǎn)，將上部袋裝淤泥放在下部，繼續(xù)堆存預(yù)壓I 3天，如此循環(huán)進(jìn)行堆存操作。
全文摘要
本發(fā)明是一種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法，其步驟如下在淺層吹填淤泥的原位上，向吹填淤泥中添加制堿廢渣和非離子表面活性劑，攪拌，在自然溫度下反應(yīng)5-30分鐘；制堿廢渣的加入量為吹填淤泥的重量的10-15%，非離子表面活性劑的加入量為制堿廢渣的1-10‰；吹填淤泥的加固深度小于2米；反應(yīng)結(jié)束后，采用真空射流泵進(jìn)行真空吸水，土體固結(jié)，固結(jié)后的場(chǎng)地作為工作墊層使用；所述的制堿廢渣是指純堿生產(chǎn)產(chǎn)生的廢渣，含有Ca離子。本發(fā)明還提供了另一種淤泥軟基的堿渣快速固結(jié)法。本發(fā)明方法更為合理，排水固結(jié)速度快且徹底，同時(shí)具有節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，還有效利用了制堿廢渣。
文檔編號(hào)E02D3/12GK102605759SQ20121008845
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者倪祖平, 徐全德, 惠秋景, 朱從富, 朱玉青, 楊京方, 江振華, 王衛(wèi)東, 王燦, 王瓊, 翟光鵬, 鄧江, 高兆福 申請(qǐng)人:連云港港口工程設(shè)計(jì)研究院有限公司