一种高含水率淤泥浅层固结结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高含水率淤泥浅层固结结构，该固结结构为板框复合层，其中板的部分厚度较框的部分薄；所述框的部分呈现井字型网状结构，网内框结构将高含水率淤泥划分成一个一个小的单元，固化土板体置于框的部分之上；在网的固化土板无限制的边缘将边框加深起到了齿墙的作用。本实用新型专利技术可以解决在高含水率淤泥表面进行浅层固化剂固结处理技术中，存在的在固化土施工的薄弱部位和附近区域上载荷分布不均时，可能出现局部滑移，借助孔隙水压力的助推作用，导致鼓包现象发生以及单一板厚固化土对无边界限制固化土又无立桩支撑的情况下，会发生排水唧泥现象，造成固化土板边缘明显下沉和开裂等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高含水率淤泥浅层固结结构
本技术涉及软弱土地基中建筑结构。
技术介绍
高含水率淤泥是指含水率超过90％的淤泥，天然含水率大于液限，天然孔隙比大于1.5，压缩系数a1-2大于0.5MPa-1,渗透系数小于10-7cm/s，重度小于1.5g/cm3,灵敏度St大于3，黏聚力小于10KPA，呈软塑或流塑态，电镜微观观察呈现絮凝体链接结构。这里强调的是原位沉积淤泥或吹填土淤泥中地基承载力极低，采用现有技术处理比较困难，对于这种淤泥常用的处理方法包括山皮土挤淤强夯法和各种真空预压法。在这种高含水率淤泥中进行山皮土挤淤，其山皮土覆盖厚度常要超过4米，导致软基处理造价升高。采用真空预压处理,导水板滤布遇到极细的黏土颗粒常发生板结弥死现象，排水困难，或者是十几米的软基真空预压后发生较大沉降，不得不进行第二次吹填，亦或用山皮土补偿地标不够的高度，这将提高地基处理成本和延长软基处理周期。采用山皮土挤淤处理高含水率淤泥不但成本高而且这不是一种长期稳定的软基处理方法，其地基承载力会随时间的推移而呈现弱化趋势。利用真空预压技术处理高含水率淤泥不但周期长，而且常常会出现真空预压后效果不佳，排水后的地表面沉降过大或者达不到设计要求的0.08Mpa强度。在高含水率淤泥表面进行浅层固化剂固结处理是一种较好的创新技术，这种技术要求浅层固结层四周要有依靠支撑，不能使固结层板体漂浮在高含水率淤泥之上，否则会出现边界问题，漂移或边缘沉降，故需寻求一种稳定结构。浅表层固化土层设计施工属于不排水固结，高含水率淤泥中孔隙水压力升高可传递较远，在固化土施工的薄弱部位和附近区域上载荷分布不均时，局部滑移可能出现，借助孔隙水压力的助推作用，导致鼓包现象发生。单一板厚固化土的另一个问题就是边界的问题，对无边界限制固化土又无立桩支撑的情况下，边界固化土下的淤泥在其上载荷的频繁作用下，会发生排水唧泥现象，造成固化土板边缘明显下沉和开裂问题出现。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高含水率淤泥浅层固结结构，以解决在高含水率淤泥表面进行浅层固化剂固结处理技术中，存在的在固化土施工的薄弱部位和附近区域上载荷分布不均时，可能出现局部滑移，借助孔隙水压力的助推作用，导致鼓包现象发生以及单一板厚固化土对无边界限制固化土又无立桩支撑的情况下，边界固化土下的淤泥在其上载荷的频繁作用下，会发生排水唧泥现象，造成固化土板边缘明显下沉和开裂等技术问题。为了实现上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案如下：一种高含水率淤泥浅层固结结构，该固结结构为板框复合层，其中板的部分厚度较框的部分薄；所述框的部分呈现井字型网状结构，网内框结构将高含水率淤泥划分成一个一个小的单元，固化土板体置于框的部分之上；在网的固化土板无限制的边缘将边框加深起到了齿墙的作用。本技术的优点及积极效果如下：在高含水率淤泥的板体固结中，设计固化土层厚为1.5～3米，采用井字型板框复合结构设计后固化土板的厚度可减薄至1～1.5米，如此设计施工不但可以节省固化剂材料，还可以使板框复合结构的刚度得到加强。划小设计施工单元，不仅会减少施工缺欠并且便于维修，还可以提高质量管理水平，加强责任制管理。在高含水率淤泥的固化土板体固结施工中，常常出现边缘效应问题。当固化土板体存在未受限制的边缘，其下又无桩体支撑，此时固化土板体受自重或其上堆载和作业车辆的影响，边缘下的淤泥在孔隙水压力升高的助推下，会发生出水唧泥现象，导致固化土板体边缘过度下沉,甚至出现开裂。这种下沉在几个月内就可达到0.25～0.3米，采用井字型板框复合设计结构，边框起到齿墙作用故这种边缘下沉半年最大不超过0.1米。通过观测，多条山皮土挤压强夯技术处理的路基，其下软基仅是饱和含水率小于25％的粉细砂或者是含水率小于65％的淤泥，均出现了路基不均匀下沉，路面沥青层出现较多的纵向开裂。软基淤泥含水率较高的情况下，直接用传统技术山皮土挤淤强夯，山皮土挤淤层厚度可达4～8米，如果先行真空预压排水还需再加1.5～3米山皮土强夯复合处置，所用时间较长，两种方法的施工成本均较高，不考虑传统施工技术的环境成本和时间成本，本技术创新技术较传统施工方法的工程造价可节省30～50％。附图说明图1是本技术的固化土浅层网状板框结构示意图。图2是图1的沿A-A方向剖视图。图3是本技术的固化土浅层网状板框边缘结构示意图。图4是图3的沿B-B方向剖视图。具体实施方式本技术根据力学原理，将板体稳定层由单一厚度层设计成板框复合层，其中板层厚度较常规设计减薄，框的设计较板深，呈现井字型网状结构，在网内框结构将高含水率淤泥划分成一个一个小的单元，在网的固化土板无限制的边缘将边框加深起到了齿墙的作用。板框设计结构强化了固化土板体刚度，孔隙水压力传递受到一定限制，将减少固结板体边缘的淤泥和水的挤出及下沉开裂问题，固化土浅层网状板框结构见图1、2，边缘结构见图3、4，因而固化土板体稳定性得到加强。图1中a为板框结构中的板，厚度为1～1.5米；b为框截面的宽度，宽1～2米；c为框截面的深度，深1～2米；d为井字型网状结构的单元中方格宽度，一般为10～50米；e为单元方格的长度，一般为20～60米；图2为板框设计的边缘结构，其中f为边缘框深2～5米；i为边缘框宽度1～2米；g为边框加强垛子三角形的高1～3米；h为加强垛子的厚度1～2米；每个垛子的间隔为5～10米。其中d、e、和f决定其他尺寸大小，这几个尺寸取上限其相关连尺寸取上限，反之亦然。高含水率90％以上淤泥进行井字型板框施工之前应遵循技术部门要求的施工程序，由实验室结合现场试验确定固化剂掺加数量，试样6天养护，1天浸水的强度应满足设计要求；确定现场强度与实验室强度的比值系数；掺加固化剂入淤泥之前应先向表层淤泥中掺拌一定数量的土，向要固结的淤泥中每立方米掺入150～200公斤土，掺拌均匀后方可进行井字型固化土板框施工。固化土板框施工顺序为先板后框，每道程序需遵照相关技术要求进行。实施例1：某一标段，淤泥含水率90～130％，掺拌干土或粉细砂每立方米150公斤，掺加固化剂12～15％，固化土板厚1.5～1.7米，框宽1米，框深2～2.5米，单元方格的边长20米，方格中间再未出现开裂和鼓包现象。实施例2某一标段交界处，淤泥含水率72～110％，固化土边缘出现唧泥和过度沉降，固化土搅拌之前掺拌土料每立方米150公斤，固化剂掺加12％，按板框结构施工和维修，固化土板厚1米，框宽2米，框深2米，经过半年观测，由原最大沉降0.25米减少到0.1米以下，边缘固化土再未出现开裂现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高含水率淤泥浅层固结结构，其特征在于，该固结结构为板框复合层，其中板的部分厚度较框的部分薄；所述框的部分呈现井字型网状结构，网内框结构将高含水率淤泥划分成一个一个小的单元，固化土板体置于框的部分之上；在网的固化土板无限制的边缘将边框加深起到了齿墙的作用。

【技术特征摘要】
1.一种高含水率淤泥浅层固结结构，其特征在于，该固结结构为板框复合层，其中板的部分厚度较框的部分薄；所述框的部分呈现井字型网状结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建国，刘曰键，李伟宁，王涛，刘晓军，
申请(专利权)人：恒德中永基天津技术开发有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12