CN107513992B - 一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，将固化剂与淤泥进行搅拌，搅拌均匀后利用搅拌设备将施工面压实，压实后的施工面即为施工单元，挖掘机下铺设铁板，以施工单元作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相连区域的淤泥继续进行处理。国内含水率较低的淤泥固结是处理后异地填埋，国外有淤泥浅层固结板体稳定连续施工，但需在固结淤泥表面铺垫土工布、碎石和木板方可继续施工，施工方法仅见横向施工未见纵向施工，板体稳定层未见板框结构。本发明可在含水率130％以上淤泥上，采用横向和纵向施工法实现浅层淤泥固结连续板框结构施工，与国外相比施工更加灵活简单经济有效。

Description

一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法

技术领域

本发明涉及一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，属于大面积软土地基处理技术领域。

背景技术

在软土地基上建场、筑路的常用施工方法之一就是山皮土挤淤处理。随着国民经济建设飞速发展，建筑用地需求与耕地占用的矛盾日益突出，为保民生，国家划定了18亿亩耕地红线，建设者的目光不得不更多的转向江、河、湖、海相沉积地。海相沉积淤泥层达数十米深，人工吹填造地软基淤泥深也近十米，这种淤泥地基的承载力极低，含水率高，不可能直接用于建设。常用传统解决方案就是开山破石，将这种碎石和土的混合物称为山皮土的材料填向淤泥层表面，所填材料将不断下沉，再继续填埋挤压，直至所填山皮土稳定为止，然后再在其上进行场地和筑路建设。在淤泥层中的山皮土挤压厚度一般可达2～4米，但随时间推延这层山皮土层呈弱化趋势，常导致路面沥青层的开裂和路基的不均匀沉降。

山皮土挤淤需要大量开山破石材料，对山体环境破坏显而易见，并大大增加材料运输体量导致公路运输成本上升，所建道路出现开裂和不均匀沉降会致使公路维修周期缩短，筑路成本增加。这是在大面积软基上采用山皮土挤淤技术所面临的问题和不足之处。

真空预压常用于大面积淤泥软基处理，但处理周期太长，且用到部分山皮石，对极细淤泥颗粒的处理较困难，地基承载强度时有达不到设计要求的情况，与本发明技术可比性不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，而提供一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法。本发明采用淤泥固结技术在淤泥表层形成一个硬壳，除淤泥固化剂不用其他外来材料，直接将淤泥硬化并且可连续进行施工操作。本发明与山皮土挤淤技术相比，外运材料的运输量仅占传统运输量的1/20～1/30，地基承载力则由0.15Mpa提高至0.3Mpa以上，工期还有缩短，整体建筑成本节约1/2以上(这里未计算环境成本)。本发明创造淤泥固结构成的浅表层硬壳，其上可堆置3～5米厚种植土，载荷达到每平方米6～10吨，其下建筑的固化土深基坑管道沟，最深达7米。

国内淤泥固结不是在大面积淤泥上形成硬壳，而是淤泥固结异地填埋。国外有浅层固结连续施工，但施工方法繁杂需在固结淤泥表面铺垫土工布、碎石和木板方可继续施工，施工方法仅见横向施工未见纵向施工，且板体淤泥固结未见框结构。本发明可在含水率130％以上的淤泥上，采用横向和纵向施工法实现浅层淤泥固结连续施工，与国外相比施工更加灵活简单经济有效。

本发明的淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，根据淤泥含水率和所含细粒土不同，分三种方式安排施工。淤泥含水率在45％以下，可固结搅拌连续施工，对固结施工表面用铲斗拍压和用覆带排压以增加固化土密实度，可当日完成。淤泥含水率在45％～90％，采用一块铁板，尺寸长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米，将铁板置于搅拌施工面上作为操作平台，以减轻分散挖掘机对地压力，多块铁板的使用铺就运料通道。淤泥含水率超过90％以上，则要在掺加固化剂之前先向淤泥中拌入土料，土料最大粒度不超过1厘米，细沙以下含量不低于土料的90％，以向淤泥中增加细颗粒固体物质。土料不得整车倒入高水淤泥中，应徐徐拌入。按固结体积每立方米拌入土料100～300公斤，掺土数量由固结后地基承载力决定，并综合考虑固化剂掺加量和掺土量，对加入固化剂搅拌和铁板的使用同前。井字型固化土施工推进采用板框结构，框截面宽1～2米，框截面深1.5～7米，网格块边长30～500米，板厚1～1.5米，对固化土边缘框起到齿墙作用。固化土板的施工采用普通挖掘机斗搅拌，利用“三翻四拌”法，以提高搅拌均匀度，通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度。固化土框的施工以及深基坑管道沟的施工采用带专用螺旋推进器搅拌头的挖掘机，固化剂供料利用现有的水泥罐车。带有螺旋推进装置的搅拌头可使供料压力降至1.2Mpa即可满足供料要求，国外同类型搅拌头无螺旋推进装置，供料压力达到5～8Mpa，国产装置较国外产品的扬尘大大减轻，生产效率得到提高，施工设备购置成本大大降低，进而使固化剂固结施工成本得到降低。本发明可实现在大面积软基上浅层硬壳的稳定，主要是采用了板框结构设计，不排水固结减慢了***沉降和不均匀沉降的速度，达到可控沉降的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，将固化剂与淤泥进行搅拌，搅拌均匀后利用搅拌设备将施工面压实，压实后的施工面即为施工单元，以施工单元作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相连区域的淤泥继续进行处理；

所述的固化剂为发明专利CN101684038A中的淤泥固化剂，固化剂的用量由实验室试验确定，常用量范围在5-12wt％；这种淤泥固化剂具有早强、超强的特点；粉状固化剂进行浅表层淤泥固结搅拌时会产生扬尘，尤其是风较大时，为环保目的开展本发明技术的推进，采用一种加湿固化剂，大大降低了搅拌固结时产生的扬尘对环境的破坏；

所述的淤泥为原位沉积淤泥或吹填落淤后形成的淤泥。

根据淤泥的含水率不同，施工方法又细分为下述三种情况：

一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，当淤泥的含水率＜45％时，施工方法为固结搅拌连续施工，具体包括以下步骤：

(1)、根据施工图纸将整个淤泥施工区域按照井字型设计为多个网格块，利用供料设备将固化剂运输到施工地点。

(2)、将固化剂撒于步骤(1)中的井字型的一个网格块内的施工单元的淤泥上，采用普通挖掘机的铲斗利用“三翻四拌”法将淤泥和固化剂进行搅拌，搅拌均匀后，利用普通挖掘机的铲斗和履带将固结施工表面压实以增加固化土的密实度，碾压当日即可完成，一个施工单元结束。

(3)、步骤(2)压实后的施工单元作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的淤泥进行相同的处理直至完成一个网格块内的所有淤泥固结工作，施工单元与施工单元之间的衔接处同样进行搅拌、压实处理。

(4)步骤(3)一个网格块施工完毕后，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相邻的网格块内的淤泥进行相同的处理，由一台挖掘机操作可横向施工可纵向施工，亦可由多台挖掘机并行施工直至淤泥全部固结完成，网格块与网格块之间衔接处同样进行搅拌、压实处理；固化土层厚度均一，每个网格块的固化层厚度为1-1.5米。

(5)通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度，留样在现场淤泥固化土中埋6天，实验室浸水1天后检测无侧限抗压强度，固化土强度和路基沉降符合设计要求。

一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，当淤泥的含水率为45％≤含水率﹤90％时，施工方法为搅拌设备下铺铁板+固结搅拌连续施工，具体包括以下步骤：

(1)、根据施工图纸将整个淤泥施工区域按照井字型设计为多个网格块，利用供料设备、运输设备分别将固化剂、铁板运输到施工地点。

(2)将固化剂撒于步骤(1)中的井字型网格块内施工单元的淤泥上，在普通挖掘机的底部下铺铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)，然后利用普通挖掘机的铲斗通过“三翻四拌”法将淤泥和固化剂进行搅拌；搅拌均匀后，利用普通挖掘机的铲斗和履带将固结施工表面压实，即完成一个施工单元。

(3)将铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)铺设于步骤(2)搅拌压实的施工单元上作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的淤泥进行相同的处理直至完成一个网格块内的所有淤泥固结工作，施工单元与施工单元之间的衔接处同样进行搅拌、压实处理；网格块与网格块可以由多台普通挖掘机平行进行操作；多块铁板铺就运料通道以减轻分散普通挖掘机和运料车辆对地压力。

(4)步骤(3)一个网格块施工完毕后，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相邻的网格块内的淤泥进行相同的处理，由一台挖掘机进行横向施工和纵向施工，亦可由数台挖掘机并行施工，直至淤泥全部固结完成；固化板体固结强度较强时，网格块与网格块之间的衔接处同样进行搅拌、压实处理；固化板体固结强度较弱时，网格块与网格块之间的衔接处留出宽度为0.5米的不固结带、进行板体固结操作。根据固化土板体的固结强度高低，在网格块与网格块之间衔接处部分区域留缝进行框的施工，这个不固结带宽度为0.5米；框内板体固化土层厚度均一，每个网格块框内的固化层厚度为1-1.5米，框较板深0.5-5.5米；利用铺设铁板为后续运料车辆建设通道。

(5)通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度，留样在现场淤泥固化土中埋6天，实验室浸水1天后检测无侧限抗压强度，固化土强度路基沉降符合设计要求。

一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，当淤泥含水率≥90％时，施工方法为搅拌设备下铺铁板+掺加搅拌土料+固结搅拌连续施工，具体包括以下步骤：

(1)、根据施工图纸将整个淤泥施工区域按照井字型设计为多个网格块，利用运输设备将土料、铁板、固化剂分别运输到施工地点，然后利用供料设备将固化剂输送到施工地点。

(2)、将土料缓缓倒入淤泥中，在普通挖掘机下铺铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)，然后利用普通挖掘机的铲斗利用“三翻四拌”法将淤泥和土料进行搅拌；搅拌均匀后，再将固化剂倒入其中继续进行搅拌；利用普通挖掘机的铲斗和履带将固结施工表面压实，即完成一个施工单元；

所述的土料，添加量按固结体积每立方米拌入土料100～300公斤；土料最大粒度不超过1厘米，细沙以下含量不低于土料的90％，以向淤泥中增加细颗粒固体物质；土料不得整车倒入高水淤泥中，应徐徐拌入。

(3)、将铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)铺设于步骤(2)搅拌压实的施工单元上作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的淤泥进行相同的处理直至完成一个网格块内的所有淤泥固结工作；在施工单元与施工单元之间的衔接处留出宽度为0.5米的不固结带、进行板体固结操作；网格块间可以由多台普通挖掘机平行操作并留有不固结带，这个带的宽度为0.5米；多块铁板铺就运料通道以减轻分散普通挖掘机和运料车辆对地压力。

(4)步骤(3)一个网格块施工完毕后，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相邻的网格块内的淤泥进行相同的处理，在网格块与网格块之间的衔接处留有宽0.5米不固结带，直至淤泥全部固结完成，不固结带进行板体固结操作；操作由装配螺旋推进器的搅拌头的挖掘机来完成；固化剂由水泥罐车供料，固化剂可以直接送达到淤泥中的搅拌头处，通过搅拌头叶片的转动将固化剂和淤泥搅拌均匀；框内固化板体层厚度均一，每个网格块内既框内的固化板体厚度为1-1.5米；固结区域内部框的深度较板体深0.5-1米，在固结区域无限制的边缘(固结区域与淤泥交界处)的框较板体深1.5-5.5米，起到齿墙的作用。

(5)通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度，留样在现场淤泥固化土中埋6天，实验室浸水1天后检测无侧限抗压强度，固化土强度路基沉降符合设计要求。

上述三种淤泥含水率施工方法中，施工单元指的是：挖掘机站定，挖掘机搅拌头所能施工的区域，一般这个区域约为30-40平方米。

上述三种淤泥含水率施工方法中，施工单元按照逐块施工井字型推进的施工方式，指的是：一块施工单元施工完毕后，以该施工单元作为操作平台，根据现场情况安排生产，可以纵向施工亦可以横向施工，如图2所示。而国外板体稳定施工是将前一条施工结束区域作为下一条施工区域的操作平台，横向逐条施工，如图1所示，a为施工单元，数字代表横向施工条的顺序，国外板体稳定层厚度一致无框。据国外介绍，挖掘机连续操作平台的建立是在淤泥与固化剂固结搅拌后的表面铺土工布、碎石和木板，推进方式是逐块施工逐条推进；而本发明采用逐块施工井字型推进，扩大了操作平面，为供料车供料提供了便利通道，大大提高工作效率。

上述三种淤泥含水率施工方法中，网格块按照逐块施工井字型推进的施工方式，指的是：一个网格块施工完毕后，根据现场情况安排生产，以该网格作为操作平面，可以纵向施工亦可以横向施工。

上述当淤泥的含水率为45％≤含水率﹤90％的技术方案中，当淤泥中含有蛤蜊壳、牡蛎壳、扇贝壳、螺蛳壳等贝类的贝壳较多时会导致固结板体承载力降低，空隙水压力传递较远，此时网格块与网格块之间的衔接处不进行搅拌、压实处理，而是留有宽0.5米的不固结处理带进，行板体固结操作：网格块固结完毕后，利用运输设备将固化剂运输到施工地点，利用配装有螺旋推进器搅拌头的挖掘机将固化剂与衔接处缝隙中的淤泥进行搅拌固结形成框，框的长度是由网格块的边长决定的(如图3所示)：图中d为网格块，a为施工单元，一个网格块中可以包含多个施工单元，网格块与网格块之间为框，框截面宽1～2米、框截面深1.5～7米、网格块边长30～500米，对固化区域无限制的边缘，框起到齿墙作用。进行框固结操作时，根据现场施工情况，先进行纵向施工，然后再进行横向施工，这里与网格块施工方向平行为纵向。进行框的固结操作时，内部区域的淤泥框深度要浅一些(比固化板体厚度1-1.5米要深0.5-1.5米)，在无边缘限制的淤泥固结框深度比内部区域还要深一些(比固化板体厚度1-1.5米要深1.5-5.5米)，这里无边缘限制指的是固结区域与淤泥交界处。板框结构设计，可使不排水固结***减慢沉降和不均匀沉降的速度，达到可控沉降的目的。

上述当淤泥的含水率≥90％的技术方案中，施工单元与施工单元之间、网格块与网格块之间的衔接处必须进行板体固结操作(衔接处的不固结带宽度为0.5米)：网格块固结完毕后，利用运输设备将固化剂运输到施工地点，利用配装有螺旋推进器搅拌头的挖掘机将固化剂与衔接处缝隙中的淤泥进行搅拌固结形成框，框的长度是由网格块的边长决定的(如图3所示)，图中d为网格块，a为施工单元，一个网格块中可以包含多个施工单元，网格块与网格块之间为框，框截面宽1～2米、框截面深1.5～7米、方框边长30～500米，对固化区域边缘框起到齿墙作用。进行框固结操作时，根据现场施工情况，先进行纵向施工，然后再进行横向施工，这里与网格块施工方向平行为纵向。进行框的固结操作时，内部区域的淤泥框深度要浅一些(比固化板体厚度1-1.5米要深一些)，在无边缘限制的淤泥固结框深度比内部区域还要深一些(比固化板体厚度1-1.5米要深1.5-5.5米)，这里无边缘限制指的是固化区域与淤泥交界处。板框结构设计，可使不排水固结***减慢沉降和不均匀沉降的速度，达到可控沉降的目的。

本发明技术方案中，所述的普通挖掘机、配装有螺旋推进器搅拌头的挖掘机，车自重在20～35吨。搅拌设备为普通挖掘机时，搅拌利用“三翻四拌”法，以提高搅拌均匀度；固化土框的施工以及固化土深基坑管道沟的施工采用带螺旋推进器搅拌头的挖掘机。

本发明技术方案中，所述的运输设备为现有的水泥罐车、大型重卡、中型卡车和轻型卡车中的任意一种、两种或三种，运输固化剂、土料、铁板或者其他设备，车料总重在20～80吨。

本发明技术方案中，所述的供料设备为现有的水泥罐车，运输固化剂的水泥罐车为配有螺旋推进器搅拌头的挖掘机供料，供料压力达到1.2Mpa即可满足供料要求。国外同类型搅拌头无螺旋推进装置，供料压力达到5～8Mpa，国产装置较国外产品的扬尘大大减轻，生产效率得到提高，施工设备购置成本大大降低，进而使固化剂固结施工成本得到降低。

本发明技术方案与传统技术山皮土挤淤相比，存在以下技术优点：

(1)环保方面：经过40年国民经济稳步高速发展至今，人们环保意识逐年加强，绿水青山就是金山银山的观念深入人心。传统技术需要大量山皮土只有经开山破石获取，造成山体裸露，青山受到破坏，含养水的树木和植被没有了将导致山体滑坡和泥石流灾害增加。大量掘取山皮土将受到来自方方面面的限制，山皮土市场售价也将不断提高，说到底环保不单是经济问题。不久的将来，国民经济建设项目立项，环保将具有一票否决权。本发明技术环保性能明显优于传统山皮土挤淤技术。

(2)性能方面：传统技术山皮土挤淤后还要经过三角碾压路机或锤击工艺，所能达到的地基承载力在0.15Mpa左右，本发明技术固化土地基承载力的高低可通过调整固化剂掺加数量5％～12％来改变，可达到传统技术的2～6倍，本发明固化土呈半刚性板体稳定层结构。

(3)经济效益：以道路建设为例，设计中根据“强基薄面”理论，不但固化土层可以减薄，其上结构层亦可减薄，仅就这部分综合考虑，本发明技术可较传统山皮土挤淤技术节省工程费用1/2以上。

(4)生产效率：本发明技术工程实践证明，每天可实现安排固化土施工5000～15000立方米，而同规模施工量，传统山皮土挤淤每天得安排500～1000辆重卡，再加上安排推土和夯击工序，传统技术的生产效率还不到本发明技术的50％。

(5)耐久性：传统山皮土挤淤技术所构成的暂时稳定层，因周围淤泥和水的浸泡，其地基承载力随时间推移呈弱化趋势，道路路基施工后三年左右就会出现沥青路面开裂及不均匀沉降。固化土则不同，固化土会随时间推移呈强化趋势，浸水留存七年的固化土样品强度由0.8Mpa提高到11.9Mpa，固化土的耐水浸泡性很好，数条固化土路基道路工程实践证明，沥青路面未出现由路基不均匀沉降引起的开裂。本发明技术建造的路基可靠性耐久性很好，路基沉降减少，道路维修周期延长，道路寿命延长。

附图说明

图1：国外逐条淤泥固结横向施工示意图：国外板体稳定施工是将前一条施工结束区域作为下一条施工区域的操作平台，横向逐条施工。这里每个施工单元是指挖掘机站定，挖掘机搅拌头所能施工的区域，一般这个区域约为30-40平方米。(其中，a为每个施工单元，b表示淤泥，1、2、3、4分别为第一条、第二条、第三条和第四条横向施工顺序，横向箭头代表逐条横向施工)

图2：本发明的逐块施工井字型推进示意图：施工单元同图1，根据现场情况安排生产，可以纵向施工亦可以横向施工。(其中，a为每个施工单元，b表示淤泥，c表示已固结淤泥区域，横向箭头代表横向施工，纵向箭头代表纵向施工)

图3：本发明的板框的结构示意图；(其中，a为每个施工单元，d表示网格块，A-A为板框的剖视图)

图4：实施例2中，中新天津生态城东堤路淤泥，固化剂的添加量与无侧限抗压强度的关系图；

图5：实施例2中，中新天津生态城东堤路淤泥，淤泥含水量与无侧限抗压强度的关系图；

图6：实施例2中，中新天津生态城东堤路淤泥，养护温度与无侧限抗压强度的关系图；(其中，e、f、g分别代表在3-20℃下养护3、7、14天的无侧限抗压强度)；

图7：实施例2中，中新天津生态城东堤路淤泥，养护天数与无侧限抗压强度的关系图(其中，h、i分别代表在养护3-14天下养护温度为3℃、20℃的无侧限抗压强度)。

具体实施方式

以下对本发明技术方案的具体实施方式详细描述，但本发明并不限于以下描述内容：

实施例1：

河北省曹妃甸开发区水厂路路基建设采用固化剂浅表层固结连续施工技术，路基宽40米，长1000米，要求固化层深度1.5米。软基为粉细沙混合部分淤泥构成，含饱和水率24％，细粒土占35％，湿密度1.87g/cm³。发明专利CN101684038A中实施例10中的固化剂掺加10％；采用普通挖掘机的铲斗将淤泥和固化剂进行搅拌；搅拌均匀后，利用铲斗拍实后再利用履带排压；压实后的施工面作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的区域进行相同的处理。现场检测固化土7天浸水无侧限抗压强度大于0.8Mpa，现场检测固化土路基14天弯沉值不大于30×0.01mm。筑路已达10年，固化土路基沉降符合设计要求，路面沥青层未见开裂。

实施例2：

天津中新生态城东堤路路基及绿化区域采用固化剂浅表层固结连续施工技术，该区域软基为放置1.5年的吹填土，淤泥层深11米，工程体量大，处理复杂，其中：路基宽18米，长3800米，呈弯曲状，固化土固结厚度1.5米；绿化带区域宽130米，长3400米，要求固结厚度1米。在软基中还要求有深基坑管沟建设，最深处达5.5米，采用固化土构建，施工通过挖掘机配装长轴螺旋推进器搅拌头完成。

取含水率为65-90％的淤泥，在实验室进行固化剂(CN101684038A中实施例9中的固化剂)的添加量与无侧限抗压强度的实验，以实验室结果来确定工程用量(试验确定：实验室强度/现场强度＝0.5)，养护箱20℃下养护7天，结果如图4所示，随着固化剂使用增加，无侧限抗压强度逐渐增大，考虑到施工成本，最佳掺加量为8％。取不同含水率的淤泥，同样在实验室进行淤泥含水量与无侧限抗压强度的实验，以实验室结果判定含水率影响，固化剂掺加量为8％，养护箱20℃下养护7天，结果如图5所示。取含水率为65-90％的淤泥，在实验室进行养护温度与无侧限抗压强度的实验，固化剂掺加量为10％，养护箱3℃-20℃下养护3天、7天和14天，结果如图6所示。取含水率为65-90％的淤泥，在实验室进行养护天数与无侧限抗压强度的实验，固化剂掺加量为10％，养护箱20℃-3℃下养护天数为3-14天，结果如图7所示。

(1)吹填土软基淤泥含水率35％～45％，该区域主要为绿化带：发明专利CN101684038A中实施例9中的固化剂，固化剂掺加8％；采用普通挖掘机的铲斗将淤泥和固化剂进行搅拌，搅拌均匀后，利用铲斗拍实后再用履带排压；压实后的施工面作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的区域进行相同的处理。现场取样检测7天浸水无侧限抗压强度大于0.6Mpa。

(2)吹填土软基淤泥含水率65～90％，该区域主要为绿化带：发明专利CN101684038A中实施例9中的固化剂，固化剂掺加量为8％；网格块与网格块之间的衔接处框的固结操作，将装有固化剂的罐车与配装有长轴螺旋推进器搅拌头的挖掘机相连接，长轴螺旋推进器搅拌头可以深入淤泥中，固化剂通过螺旋推进器搅拌头打入淤泥中，从而可以实现固化剂和淤泥的搅拌工作，固化土板厚1米，框深1.5米，框宽1米，方框边缘长50～100米；借助铺设铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)做操作平台和运料通道施工。现场取样检测7天浸水无侧限抗压强度大于0.4Mpa，满足绿化带大于0.3Mpa设计要求。

(3)吹填土软基淤泥含水率80～130％，(该区域为路基)高含水率软基约占工程总量25％：在路基区域，将土料缓缓倒入淤泥中，在要固化处理1.5米层中每立方米淤泥掺拌土料150公斤，采用普通挖掘机的铲斗将淤泥和土料进行搅拌；搅拌均匀后再将固化剂倒入其中继续进行搅拌，发明专利CN101684038A中实施例9中固化剂掺加10％，局部掺加12％；搅拌均匀后，第二天利用铲斗拍实后再利用履带排压；借助铺设铁板(长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米)做操作平台和运料通道施工。网格块与网格块之间的衔接处同样要进行框的固结操作。现场取样检测7天浸水无侧限抗压强度大于0.4Mpa，满足路基大于0.4Mpa设计要求。

在试验段经对固化土层检测CBR值16～80％，设计要求大于8％；固化土层地基承载力特征值240～480Kpa，设计要求大于120Kpa；固化土层弯沉值不大于84×0.01mm，设计要求不大于186×0.01mm。筑路已有3年，固化土路基沉降满足设计要求，沥青路面未见开裂。相比临近的山皮土挤淤路基沥青路面开裂处处可见，且路基出现不均匀沉降现象。

实施例3：

浙江省台州市椒江十一塘淤泥软基采用浅表层固化剂固结技术，处理面积200×200米，固结深度1.5米，淤泥沉积层深9米，含水率55％，湿密度1.68g/cm³。

发明专利CN101684038A中实施例9中固化剂掺加10％，挖掘机斗中装配有短轴螺旋搅拌器进行搅拌并压实，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻区域的淤泥进行相同的处理。14天后经浅层平板载荷试验，承载力特征值在150～220Kpa，弯沉检测弯沉值不大于26.8×0.01mm，现场取样检测无侧限抗压强度大于1.14Mpa。

上述实例只是为说明本发明的技术构思以及技术特点，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的实质所做的等效变换或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，当淤泥的含水率为45％≤含水率﹤90％时，施工方法为搅拌设备下铺铁板+固结搅拌连续施工，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)、根据施工图纸将整个淤泥施工区域按照井字型设计为多个网格块，利用供料设备、运输设备分别将固化剂、铁板运输到施工地点；

(2)将固化剂撒于步骤(1)中的井字型的一个网格块内的施工单元的淤泥上，在普通挖掘机的底部下铺铁板，然后利用普通挖掘机的铲斗通过“三翻四拌”法将淤泥和固化剂进行搅拌；搅拌均匀后，利用普通挖掘机的铲斗和履带将固结施工表面压实，即完成一个施工单元；

(3)将铁板铺设于步骤(2)搅拌压实的施工单元上作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的淤泥进行相同的处理直至完成一个网格块内的所有淤泥固结工作，施工单元与施工单元之间的衔接处同样进行搅拌、压实处理；

(4)步骤(3)一个网格块施工完毕后，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相邻的网格块内的淤泥进行相同的处理，直至淤泥全部固结完成；固化板体固结强度较强时，网格块与网格块之间的衔接处进行搅拌、压实处理处理；固化板体固结强度较弱时，网格块与网格块之间的衔接处留出宽度为0.5米的不固结带、进行板框固结操作；

(5)通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度，留样在现场淤泥固化土中埋6天，实验室浸水1天后检测无侧限抗压强度，固化土强度和路基沉降符合设计要求；

所述的固化剂用量为5-12wt％；包括硅酸盐水泥熟料10kg、活性水渣85kg、石膏1.5kg、元明粉2.5kg、氟硅酸钠1kg；

所述的淤泥为原位沉积淤泥或吹填落淤后形成的淤泥。

2.一种淤泥浅表层固化剂固结连续施工方法，当淤泥含水率≥90％时，施工方法为搅拌设备下铺铁板+掺加搅拌土料+固结搅拌连续施工，其特征在于，具体包括以下步骤：

(1)、根据施工图纸将整个淤泥施工区域按照井字型设计为多个网格块，利用运输设备将土料、铁板分别运输到施工地点，然后利用供料设备将固化剂运输到施工地点；

(2)、将土料缓缓倒入淤泥中，在普通挖掘机下铺铁板，然后利用普通挖掘机的铲斗利用“三翻四拌”法将淤泥和土料进行搅拌；搅拌均匀后，再将固化剂倒入其中继续进行搅拌；利用普通挖掘机的铲斗和履带将固结施工表面压实，即完成一个施工单元；

(3)、将铁板铺设于步骤(2)搅拌压实的施工单元上作为操作平台，按照逐块施工井字型推进的施工方式继续对相邻的淤泥进行相同的处理直至完成一个网格块内的所有淤泥固结工作；在施工单元与施工单元之间的衔接处留出宽度为0.5米的不固结带、进行板框固结操作；

(4)步骤(3)一个网格块施工完毕后，按照逐块施工井字型推进的施工方式对相邻的网格块内的淤泥进行相同的处理，在网格块与网格块之间的衔接处留有宽0.5米不固结带，直至淤泥全部固结完成，不固结带进行板框固结操作；

(5)通过目测和手检进行监督，现场取样留样检测7天浸水强度，留样在现场淤泥固化土中埋6天，实验室浸水1天后检测无侧限抗压强度，固化土强度和路基沉降符合设计要求；

所述的固化剂，用量为5-12wt％；包括硅酸盐水泥熟料10kg、活性水渣85kg、石膏1.5kg、元明粉2.5kg、氟硅酸钠1kg；

所述的淤泥为原位沉积淤泥或吹填落淤后形成的淤泥。

3.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于：施工单元指的是：挖掘机站定，挖掘机搅拌头所能施工的区域；施工单元按照逐块施工井字型推进的施工方式，指的是：一块施工单元施工完毕后，以该施工单元作为操作平台，纵向施工或横向施工；网格块按照逐块施工井字型推进的施工方式，指的是：一个网格块施工完毕后，以该网格块作为施工平面，纵向施工或横向施工完成相邻网格块中的淤泥固结。

4.根据权利要求1或2所述的施工方法，其特征在于：所述的铁板，长4～5米、宽2～3米，厚0.02～0.03米。

5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：当淤泥的含水率为45％≤含水率﹤90％时，且淤泥中含有贝类的贝壳使施工难度增加和/或固化土承载力降低时，网格块与网格块之间的衔接处不进行搅拌、压实处理，而是留有宽0.5米的不固结处理带，进行板框固结操作：网格块固结施工完毕后，利用运输设备将固化剂运输到施工地点，利用配装有螺旋推进器的搅拌头的挖掘机将固化剂与衔接处的淤泥进行搅拌，形成框：框截面宽1～2米、框截面深1.5～7米、网格块边长30～500米、此时板厚1～1.5米，框比板深0.5-5.5米。

6.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：当淤泥的含水率≥90％时，施工单元与施工单元之间、网格块与网格块之间的衔接处留有宽0.5米的不固结处理带，对留有的不固结处理带进行框的固结操作：网格块固结完毕后，利用配装有螺旋推进器搅拌头的挖掘机将固化剂与衔接处的淤泥进行搅拌，形成框：框截面宽1～2米、框截面深1.5～7米、网格块边长30～500米，此时网格块内板厚1～1.5米。

7.根据权利要求2所述的施工方法，其特征在于：当淤泥的含水率≥90％时，所述的土料，添加量按固结体积每立方米拌入土料100～300公斤；土料最大粒度不超过1厘米，细沙以下含量不低于土料的90％。

8.根据权利要求1-7任一项所述的施工方法，其特征在于：供料设备为现有的运料卡车和水泥罐车，带有螺旋推进装置的搅拌头装配在普通挖掘机上；运输设备为现有的水泥罐车、大型重卡、中型卡车和轻型卡车中的任意一种、两种或三种，运输固化剂、土料、铁板或者其他设备，车料总重在20～80吨；普通挖掘机或配装有螺旋推进器搅拌头的挖掘机，车自重在20～35吨。