一種秸稈固化吹填淤泥樁的成形方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種淤泥粧的成形方法，屬于水利、航道工程技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物秸桿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要廢棄物之一，目前全世界每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的稻桿為1000億?2000億噸，中國每年有近6億噸稻桿，而被利用的不足2000萬噸，約97%的秸桿被焚燒、堆積和遺棄，這對環(huán)境造成了極大的破壞。
[0003]據(jù)報道，近年來我國近一半國土被霧霾覆蓋，其中104個城市屬于重污染，而導致霧霾天氣的一個重要原因與農(nóng)村秸桿的焚燒相關。由此可見，解決好秸桿的處置問題，是緩解環(huán)境污染的有效措施。為了合理有效的處置秸桿，解決秸桿引起的環(huán)境污染問題，2008年7月國務院下發(fā)了《關于加快推進農(nóng)作物秸桿綜合利用的意見》，這對于加快推進秸桿綜合利用，實現(xiàn)秸桿的資源化、商品化，促進資源節(jié)約、環(huán)境保護和農(nóng)民增收具有重要作用。
[0004]由此可見，解決好秸桿的處置問題，是緩解環(huán)境污染的有效措施。為了合理有效的處置秸桿，解決秸桿引起的環(huán)境污染問題，2008年7月國務院下發(fā)了《關于加快推進農(nóng)作物秸桿綜合利用的意見》，這對于加快推進秸桿綜合利用，實現(xiàn)秸桿的資源化、商品化，促進資源節(jié)約、環(huán)境保護和農(nóng)民增收具有重要作用。
[0005]另一方面，河湖清淤以及港口、航道的建設等工程不可避免產(chǎn)生大量的高含水率疏浚泥，稱為軟弱土。軟弱土指派泥、派泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其他高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。淤泥、淤泥質(zhì)土在工程上統(tǒng)稱為軟土，其具有特殊的物理力學性質(zhì)，從而導致了其特有的工程性質(zhì)。軟弱土的特性是天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)小。在外荷載作用下的地基承載力低、地基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時較長。
[0006]國內(nèi)目前常常將上述工程中產(chǎn)生的疏浚泥吹填進入各種堆場進行儲存，這樣不但可以解決疏浚泥存儲困難的問題，還可以增加土地數(shù)量，緩解目前土地資源緊缺的難題。然而，由于疏浚工程中通常采用絞吸等水力方式疏浚，產(chǎn)生的淤泥含水率極高，且有一定的液限，所謂液限是指其含水率的界限，呈稀泥漿狀態(tài)，強度幾乎為零，所以這些淤泥在較長時間內(nèi)不能用作地基，從而導致需要長期征用大量土地儲存這些疏浚泥，對土地資源浪費非常嚴重。
[0007]現(xiàn)有許多將秸桿用于地基處理的方法，如采用秸桿作為加筋體加固鹽漬土或采用秸桿作為排水體用于農(nóng)田水利中排水通道。目前，已有將秸桿作為排水體用于代替砂墊層和塑料排水板來真空固結(jié)處理高含水率吹填淤泥的應用實例，這種方法不但可以大量使用秸桿，更可以降低工程造價。然而，采用秸桿作為豎向排水體時，處理后秸桿無法拔出，無法拔出的秸桿不但松散，而且容易腐蝕，所以降低真空處理后地基的承載力。
[0008]檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)枮?01110115302.X、名稱為《一種麥秸桿加筋鹽漬土及其固化方法》的中國專利公開了 “鹽漬土中摻加纖維加筋材料麥秸桿，同時摻加石灰，麥秸桿的質(zhì)量加筋率為0.15-0.45%，石灰的質(zhì)量含量為5-10%”，該專利將秸桿用于加筋處理鹽漬土，但上述專利并非是在秸桿作為豎向排水體真空固結(jié)處理高含水率吹填淤泥后進行注漿處理而達到加固目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺陷，提出一種將用于固結(jié)處理吹填淤泥的豎向秸桿排水體通過注漿形成粧體，達到在固結(jié)處理吹填淤泥后進一步提高吹填淤泥承載力，加固吹填淤泥地基的目的。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是:一種秸桿固化吹填淤泥粧的成形方法，執(zhí)行以下步驟:
1)將帶底蓋的空心金屬管底蓋朝下豎直貫入淤泥中，所述底蓋可與所述空心金屬管分離，并將秸桿填入所述空心金屬管內(nèi)，再將所述空心金屬管從所述淤泥中拔出，使所述秸桿在所述淤泥中形成縱向排布的秸桿排水體；
2)在所述淤泥表面設置橫向排水體；
3)在所述淤泥表面鋪設一層密封膜，使用抽真空裝置對淤泥進行真空預壓固結(jié)處理；
4)在所述秸桿排水體中插入空心金屬注漿管，向所述空心金屬注漿管泵入固化材料攪拌漿體直至所述固化材料攪拌漿體向所述秸桿粧外溢出時停止泵入灌注操作，并將所述空心金屬注漿管拔出所述秸桿排水體，形成秸桿固化吹填淤泥粧。
[0011]上述技術(shù)方案的改進是:步驟I)中的所述秸桿為預制條形秸桿垛，所述預制條形秸桿垛的制作方法為:將在防腐膠水中浸泡2?5天的秸桿取出晾干，將浸泡后的秸桿粉碎后裝入條形網(wǎng)袋中并壓實，所述秸桿密度為100?200kg/m3。
[0012]上述技術(shù)方案的改進是:步驟I)中的所述秸桿為預制條形秸桿垛，所述預制條形秸桿垛的制作方法為:將在在防腐膠水中浸泡2?5天的秸桿取出晾干，將浸泡后的秸桿編制成秸桿毯，將所述秸桿毯捆扎成卷，捆扎間隔為30?50cm。
[0013]上述技術(shù)方案的改進是:步驟I)中的所述底蓋為錐形底蓋。
[0014]上述技術(shù)方案的改進是:所述空心金屬管內(nèi)徑為7?22cm，所述空心金屬管管壁厚2?3_，所述空心金屬注漿管由若干短管組成，所述短管長lm，各短管間通過螺紋連接，所述短管的側(cè)壁上分布有若干孔徑為3?5_的開孔。
[0015]上述技術(shù)方案的改進是:步驟4)中的所述固化材料攪拌漿體為淤泥、水泥和膨潤土的混合物，其中淤泥的含水率配置土樣液限的3?5倍，所述固化材料攪拌漿體中的水泥摻量為200?400 kg/m3，所述固化材料攪拌漿體中的膨潤土摻量為5?25kg/m3。
[0016]上述技術(shù)方案的改進是:步驟4)中泵入灌漿時的壓力維持在I?2MPa，時間為20 ?30mino
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中將秸桿作為主要的加筋材料在吹填淤泥地基中形成粧體，這一方面為秸桿的資源化利用提供了新的思路，另一方面，秸桿相對較為廉價，以秸桿為加筋材料，可以降低工程造價。另外，該方法中淤泥先經(jīng)過真空預壓固結(jié)，再向秸桿注漿前可以首先作為固結(jié)排水材料，在固結(jié)排水處理后再進行注漿形成粧體，作為加固體，大幅度提高地基承載力，本發(fā)明相比傳統(tǒng)的真空預壓技術(shù)能夠提高40%~60%的地基承載力。將物理與化學方法相結(jié)合縮短了淤泥粧成形的時間，因此本發(fā)明具有高效、節(jié)能、價格低廉等顯著優(yōu)點。
[0018]綜上所述，本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的有益效果有:
1)利用秸桿多孔特性排水固結(jié)處理高含水率吹填淤泥，使秸桿資源化利用；
2)在排水固結(jié)處理高含水率淤泥后，再將秸桿注漿固化形成粧體，可以有效提高吹填土的承載力，省去吹填淤泥二次處理；
3)秸桿相對廉價，采用直接注漿形成粧體，施工