淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的研究与应用

宋永高

利用一些固化材料来激发淤泥活性、并且提升淤泥的强度，通过螺旋式淤泥固化机来实现淤泥原位固化的施工技术，即淤泥原位固化处理技术。由于其强度高、固化速度较快，因此，解决了许多海边公路工程中淤泥软基处理难题。本文主要针对淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的应用进行了分析探讨，以供参阅。

引言

在海边公路施工中一般遇到较大的难题就是淤泥软基处理问题。由于软土地基自身的特点（强度低、压缩性高、天然孔隙比大、矿物质成分复杂、天然含水率高、渗透系数小等）。在地基承载力较低，不均匀的沉降大，较易造成公路坍塌、滑动、倾斜等。而现在国内外对于淤泥软基的处理方法也不尽相同，主要有化学加固法、复合地基法、挖除换填法、排水固结法。由于化学加固法耐久性较好、固结形状可控制、适用范围较广、施工周期短、施工简便等的特点，一直被广泛应用。而在此基础上，研发出了的一项新技术即淤泥原位固化技术，这种技术实现了淤泥原地固化，淤泥软基表面的原位直接施工，而且大大降低了材料的使用量。

淤泥原位固化施工工艺

1.搅拌均匀度

本文结合高压旋喷技术、机械搅拌技术，搅拌的时候结合加压旋喷，实现固化剂、海涂泥充分、均匀搅拌。依据搅拌回转速度、提升速度、下钻，设计并且采用液压分流阀，对淤泥施工机械设备的各液压马达的技术参数进行调试。根据实际经验可知，要实现固化剂、海涂淤泥的充分均匀搅拌，必须到达24次以上的搅拌次数，对于不同的淤泥，在施工前必须通过现场测试，确定最佳的搅拌次数。设备的搅拌回转速度、提升速度、下钻、搅拌杆升降次数需按照式（1）进行确定。

2.掺合比控制研究

利用输送系统变频器对泥浆泵的电机进行控制，来实现供浆流量的控制，并且通过按照浆液计量仪对浆液计量进行监测；根据利用输送系统变频器控制泥浆泵的电机，实现供浆流搅拌杆升降速度、供浆压力、水灰比、固化剂用量、设计供浆流量，按照公式来确定泥浆泵的供浆流量，并且调试泥浆泵，以便设定供浆流量对应的泥浆泵电机功率。

3.施工工艺流程

在淤泥原位固化技术在淤泥软基处理施工工艺流程中，一般采用四搅二喷工艺进行施工，四搅二喷的做法有两种：①第一次下钻时喷浆搅拌施工；第一次提升时喷浆搅拌施工；第二次下钻时的复搅至一定设计深度且不喷浆；第二次提升，复搅至工作面且不喷浆。②第一次下钻时喷浆搅拌施工；第一次提升，至不喷浆；第二次下钻，复搅至一定设计深度，且喷浆搅拌施工；第二提升，复搅至工作面，且不喷浆。以往经验表明，第①种做法，淤泥固化后的强度比较高。这是由于做法①更能保证二次喷浆都有两次以上的复搅。

淤泥原位固化技术特点

1.稳定性高、渗透性小

淤泥原位固化技术具有高强度的胶凝固结作用，使得固化后的淤泥孔隙率小、渗透系数小、稳定性高，且可以防止淤泥渗滤造成二次污染。通过浙江工业大学的模拟稳定性试验得出，其可达到70a的固化产物稳定性。

2.封存重金属，兼有杀菌、消臭功能

经过稳定固化处理后，淤泥软基没有金属溶出，且符合各项环保的要求。

3.原泥面直接处理，且效率高

采用的螺旋式固化机可在淤泥面上直接行走以便解决淤泥含水率高、无法直接行走、不稳定的难题。

淤泥原位固化技术在海边公路工程淤泥软基处理中的应用

1.满堂基础处理

在整个工程施工区域承载力、不均匀沉降要求一致时，可采用将整个区域满堂固化形成一个整体的施工技术，它可以作为低承载力要求、基础预处理的工程。

2.防渗加固、边坡支护处理

格栅状加固是指把相邻的两根桩相互搭接一部分，并连结成为壁状，或是将两个纵横方向的壁状加固体互相搭接成为方格状，格栅状加固一般作为支护处理、防渗加固。

3.柱状间隔布置基础处理

对于加固要求的区域，每隔一定距离布置一根桩，这种方式主要应用与临时工程的基础、复合地基处理。

4.基础不均匀沉降处理（长短桩结合）

当地基结构较为复杂时，同一个建筑物坐落在两种不同的地基土上时，可用长达三米左右的短桩将柱状加固的相邻格栅状、长桩连成壁状，以便减少或是调整不均匀沉降量。

工程案例

1.工程概况

本文以某海边公路工程为例为例，进行分析阐述。深厚淤泥质土的基础，其中内聚力7.80kPa，天然孔隙比1.683，天然含水率60.6%，重力密度16.6kN/m3，摩擦角1.4°，饱和度98.2%。围堰外侧为港湾，围堰总长660.00m，围堰内侧闸底板的施工需开挖高程至-7.20m，外侧坡脚高程至-14.00m；结构为吹外侧抛石镇压与沙管带。依照设计要求，工程围堰设计标准汛期为10a，一旦遇到高潮位增加安全超高，且围堰顶高程为5米，三个月的施工期。

2.固化设计

围堰基础、内侧防渗支护处理二十六m，采用双柱梅花形的淤泥固化处理技术。

结束语

淤泥原位固化技术无污染、稳定性好、施工质量更易保证、固化速度快、耐久性强、强度高等优越性，而且一般的工程施工机械在沼泽、滩涂等淤泥软基表明也可直接行走、施工的功能，最重要的是这种技术主要是利用工业废渣等废弃物昨晚基本固化材料，而替代了石料填筑，实现了废弃物再生利用的功效，实现了资源的可持续发展，并且创造了很高的经济效益。

（作者单位：江苏海通建设工程有限公司）