吹填土真空预压快速疏干固结法.pdf

本发明涉及一种利用真空预压使河道、河口或港湾吹填造陆淤泥强制释水固结的方法。
    在河道、河口或港湾的清淤工程中或吹填淤泥造陆工程中，吹填淤泥的疏干固结是一大难题。为了使后续工程正常进行，必须使吹填土层达到最起码的承载要求。因此，吹填土层的固结周期将对整个工程的周期造成很大影响，如采用自然风干、则至少需要200天才能使吹填土层达到最起码的要求，无形中使整个工程周期大大加长。为了加速软基的疏干固结，曾经出现过多种加速软基固结的方法。第二次世界大战以后，在泰沙基固结理论的基础上，先后出现了预压载荷、石灰桩、半透膜、砂井等数十种软基固结技术。1952年，W.Kjeuman提出了真空预压新技术后，又陆续出现了砂井真空预压和塑料板桩真空预压等软基固结技术。所谓真空预压是在软基中开凿滤水砂井或打入滤水塑料板桩，采用射流泵或采用离心泵和真空泵抽水排气，使砂井或塑料板桩中造成负压，软基即在负压作用下向滤水砂井中或滤水塑料板桩中强制释水疏干。由于滤水砂井是垂直开凿的，滤水塑料板桩也是垂直打入的，故就集水和排水方式来说，上述真空预压技术属于垂向集水和垂向排水。这种垂向集水和垂向排水的真空预压固结技术的突出缺陷是施工很困难，尤其当地表层为吹填淤泥时，施工用的打桩机或插板机无法进入现场，故不适于大面积软基处理。此外，由于垂直排水，需要消耗大量的负压能。近年来，出现了水平集水的真空预压固结技术，昭和60-40410日本专利所公开的真空预压技术即属此类。该专利技术由于采用了水平敷设的滤水板，故比较适于大面积软基处理，但由于仍然采用垂向排水，故能耗仍然很高。而且需要采用专用平底船安装滤水板，施工比较复杂，滤水板和真空管需经密封处理引出地面，更增加了施工的难度。

    本发明的目的是获得一种施工方便、能耗低、疏干快、适于处理大面积吹填造陆淤泥的真空预压快速疏干固结法。

    为了实现上述目的，本发明将真空预压技术与农田暗管排水技术相结合，在吹填池的周围构筑围堰，在围堰内地表预埋自流滤水管网并在管网的尾端构筑密封集水井，采用射流泵或采用离心泵和真空泵通过密封集水井抽水排气，使滤水管网内造成负压，强制吹填土体向滤水管网中释水，进入滤水管网中的水自流入密封集水井并经射流泵或离心泵排出井外，从而使吹填淤泥快速疏干固结。以下结合具体实施例对本发明吹填土真空预压快速疏干固结法的技术特征作进一步的详细说明。

    附图1和附图2分别为滤水管网和密封集水井的俯视图和剖视图。

    参考附图1和附图2，本发明中预埋在吹填池围堰内地表地自流滤水管网是由互相连通的一级管网和二级管道构成的。二级管道1为水泥管，其长度不超过300m，纵坡降大于或等于1/1000，管尾与密封集水井2连通。一级管网3由多根波纹滤水管（即农田用排水暗管）平行排列而成，位于二级管道1两侧的上方并沿二级管道1全长均匀分布，其间距为4～5m，单管长不超过100m，相对于二级管道1的纵坡降为1/1000～1/750，采用三通4与二级管道1穿洞插接，管外缠裹无纺土工布并围填有砂滤层5。密封集水井2构筑于吹填池围堰6的内侧，其井底低于滤水管网的最低处即二级管道1的管尾，井底还开有连接水泵7的水泵吸水口，井口高出围堰6并设有排气阀8。

    本发明中的滤水管网由于是预埋在围堰内地表层，故施工很方便，不需要任何大型专用设备，一级管网中的波纹滤水管缠裹无纺土工布并围填砂滤层后可形成水封层，无需对一级管网进行任何特殊密封处理即可使管网中造成0.07MMPa的负压。进入滤水管网中的释水自流入密封集水井，节约了大量负压能，降低了能耗。本发明疏干速度快，以海湾细粒土吹填，经60天疏干排水，土体含水率可由107%降至36%，固结度可达90%以上，疏干固结后，滤水管网和密封集水井还可长期反复用于淋洗吹填造陆。因此，本发明特别适用于快速疏干大面积吹填造陆淤泥。