淺談固化技術在高含水量淤泥軟基處理中的應用

高賢安

（福州市瑯岐路橋建設有限公司， 福建 福州 350017）

0 引言

軟基處理是工程建設施工的重要內容，也是工程質量的核心內容和安全保障。近年來，由于軟基處理不到位導致工程出現塌陷、滑坡等災害造成人員財產傷亡事故屢有發生，加強市政工程軟基處理水平成為市政工程項目順利實施的重要內容。市政工程軟基處理型式多種多樣，最為常見的防護主要：水泥土攪拌樁、粉噴樁、塑料排水板聯合堆載、強夯法等多種型式，但這些處理方式普遍存在造價高或者工期長等問題。而淤泥固化解決地基強度問題的同時固化土的使用可解決場地內部分土方平衡的問題，淤泥回收再利用盡量避免外運、堆放問題，環保經濟最優化；因而在市政工程軟基處理中的應用日益廣泛，對于工程安全和環境保護發揮了重要的作用。

1 淤泥固化技術概述

淤泥固化是使淤泥、固化材料、激發劑與水之間發生一系列的水解和水化反應，產生膠結土顆粒的膠凝物質、結晶物質等，同時通過激發劑激發土壤顆粒本身的活性使其參與反應，使淤泥具備一定的結構強度等特性，且在較長時間內強度能夠穩定的增長。固化土的使用可解決場地內部分土方平衡的問題，淤泥回收再利用盡量避免外運、堆放問題，環保經濟最優化；固化處理，便于開挖,節省開挖成本；高含水率淤泥－固化劑的效果更好；減少有限資源的浪費，生態環保。對于原本進行土石方回填的路基、停車場、廣場地基，現采用淤泥固化土進行替代，減少了石料等不可再生資源的使用。這些優點使得淤泥固化技術在軟基處理中的應用日益廣泛。

2 淤泥固化應用的工程概況

瑯岐紅光湖景觀綜合工程總建設面積約64萬平方米，主要建設內容包含人工湖、休閑步道、廣場、景觀綠化、服務建筑、配套的停車設施、市政道路等工程。紅光湖湖體常水面積約20萬平方米，景觀綠化面積約40萬平方米。本項目的淤泥（夾砂）層總深度約為50m，淤泥處于飽和流塑狀；含水率大于70%，屬高壓縮性軟弱土層；這種不利的地質條件造成湖底開挖邊坡失穩、停車場、園路、廣場基礎地基承載力無法滿足要求及施工便道設置困難等現象；結合本項目具體情況采用淤泥固化進行加固，具體設計如下：

（1）對人工湖邊坡采用1:6緩坡，在邊坡固化1m,坡腳進行原位固化3米，雙排松木樁φ80，@300x300(梅花狀布置)，L=6m坡中設置3mX6m的固化土擋墻，結構完成后附1m后種植土，種水生植物。

（2）廣場以及高填方區域采用淤泥固化結合塑料排水板，根據填方高度的不同固化1～3m不等；插塑料排水板可以加快軟土排水固結，提高地基的承載力；

3 淤泥固化施工作業要點分析

3.1 施工工序

淺層固化施工工序為：清表排水→測量放線→土方開挖→固化土攪拌 （專用挖機攪拌器）→土方填筑及碾壓→固化土養護

原位深層固化施工工序為：清表排水→測量放線→ALLU機后臺組裝機調試→ALLU機原位攪拌處理→碾壓整平→固化土養護

3.2 淤泥固化施工要點

(1)清表、排水：施工前將原地面表層的樹木、草皮、農耕植物、風化砂、全部清理，并運出施工現場。排除池塘、溝渠內的全部積水，對于有機質含量過高（有機質含量超過6%）的淤泥進行挖除。

(2)測量放線：根據設計圖紙對需要固化的位置進行定位。

(3)土方開挖：在分段工程場地清理完成之后，根據設計文件的要求，對斷面進行復測。利用全站儀放樣，進行斷面測量，繪制出挖方斷面圖，提交監理工程師復測確認后，才可進行土方開挖。在挖掘機挖走土方后，挖機碾壓前，根據測量人員放出的標高和范圍，用人工進行整平，整平時預留10cm土層作為碾壓時的預沉高度。

(4)固化土攪拌：按設計要求參配固化劑，配料應準確，過程中需要進行抽查。使用專用挖機攪拌器對混合物反復揉碾（掌握攪拌規律），使固化劑和淤泥充分接觸，以最大程度激發土體活性。 為保證攪拌效率，每次攪拌方量宜在5 ～10m3，攪拌時間控制在15～30分鐘。 攪拌完成后，無固化劑塊狀物質包裹，色澤一致、均勻。潮濕地區或多雨季節施工時，應采取措施，保護好已攪拌待攤鋪的固化土，防止滲水或雨淋。

(5)土方填筑及碾壓：攪拌完成的固化土含水率較高，則可打堆悶料降水，使含水率符合控制指標要求，并保證72h內完成固化土攤鋪碾壓。淤泥固化土采用無側限抗壓強度、快剪強度等作為檢測指標，分層檢測，檢測頻度為每1000 m2檢測三個點，在填筑層的中下部分別取樣進行檢測。淤泥固化土攤鋪厚度一般為40 cm ～50cm，含水率控制在50%以下，達到合格含水率的固化土應在24小時內完成碾壓。淤泥固化土施工遵循先邊后中、 先輕后重、先慢后快的原則；一般來說，先靜壓、后弱振，終平時采用靜壓，碾壓速度不宜超過4km/h，碾壓機械一般選擇8～10t的輕型壓路機。上、下兩層固化土回填攤鋪碾壓的間隔時間原則上為24小時以上。若下層含水率為合格含水率偏低值（層含水率控制值均值以下）時，也可碾壓完下一層后，直接回填上一層；若下表層含水率為合格含水率偏高值（層含水率控制值均值以上）時，須等待24小時后繼續回填上一層。

(6)固化土養護：固化土施工完成后應覆蓋草墊、薄膜或土工布等進行養護，不得僅采用灑水方式養護，養護期間固化土路基表面不得有積水現象。若采用草墊養護，草墊應完全覆蓋并保持草墊濕潤；若采用薄膜進行保養，在保持路表面及邊坡濕潤的前提下，覆蓋薄膜養護即可。路基養護齡期宜大于14d，若固化土路基養護得當,土體強度增長較快,養護齡期可大于7d。整個養護期，淤泥固化土的強度處于不斷地增長狀態,在其養護未達到要求養護齡期之前,應禁止各類車輛通行,尤其是重載車。

(7)固化土原位處理—ALLU攪拌設備：淤泥固化工程采用ALLU強力攪拌頭固化系統，實現固化設備可直接在淤泥軟基施工，不受施工條件限制，不需臨建設施。同時施工材料以廢治廢，節能減排，避免對淤泥進行開挖換填。利用石粉對固化區域進行劃分區域，之后利用強力攪拌頭內的三維立體的轉動及錐形噴料口有效的噴射，將固化劑與原位土攪拌混合，同時利用自動定量供料系統控制處理過程中的固化劑用量，最后用攪拌頭再次對整個固化區域松翻的土體表面攪拌。攪拌完畢后，進行初步整平和預壓并養護。

（8）驗收檢測：場地養護結束后，必須將覆蓋物清除干凈，拆除覆蓋后，不能立刻檢測地基承載力等指標，須在硬化場地頂面固化土的水分適當蒸發后（不高于硬化場地頂層碾壓時的含水率）進行。如有疑義，應配合含水率檢測。檢測時，要求竣工后，地基養護周期不得少于14天。根據本工程要求，考慮采用抗剪強度指標（內摩擦角、黏聚力）、地基承載力和滲透系數作為最終地基竣工檢測指標。

4 結語

經實踐證明瑯岐紅光湖景觀綜合工程采取淤泥固化處理的湖岸邊坡、停車場、填方假山區、步道，得到了較好的效果，取得了良好的經濟及社會效益。在對節能、環保要求越來越高，強調生態建設的今天，淤泥固化技術運用將會越來越廣泛。