淤泥質土充填袋築堤施工方法
2023-05-11 21:33:46
專利名稱：淤泥質土充填袋築堤施工方法
技術領域：
本發明涉及一種淤泥質土充填袋築堤施工方法。
背景技術：
我國土地資源相對貧乏，尤其是在沿海經濟發達地區，隨著沿海各地港口、園區建設的高速發展，土地資源的稀缺已逐漸成為制約地區發展的重要瓶頸。吹填造陸並進行地基加固技術為解決這一問 提供了新的思路與途徑。在吹填造陸工程中，傳統的圍堰修築施工方法為石料填築或袋裝砂，隨著近幾十年來吹填造陸工程的大量開採砂土資源，可供利用的砂土資源日益匱乏，運輸距離及成本日益增加，制約了沿海沿江大量工業造地需求的發展。近幾十年來人們一直試圖就地取土(灘上淤泥質粉質粘土或淤泥質砂質粉土)充填袋築堤，但充填袋排水性能差，袋體層間抗滑穩定性差，因此一直滯步不前。隨著各沿海產業帶進入大規模開發建設階段，缺少圍堤修築材料這一問題已經成為制約圍墾項目進度和成本的一大重要因素。解決用淤泥質土充填袋圍堰施工技術，不但大大降低了造陸工程技術條件，而且也使工程整體造價顯著下降。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術提供一種淤泥質土充填袋築堤施工方法，使用該方法能提高裝滿淤泥的充填袋的排水性能，還能有效提高袋體層間抗滑穩定性。本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為該淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於包括如下步驟(I)、選定圍堰方向所在地，標出需要圍堰築堤處底部的邊角線及中軸線；(2)、底層充填袋鋪設及填充(2-1)、在圍堰方向所在地最底層鋪設一層底層充填袋，並將相鄰的底層充填袋之間相互縫接在一起，同時在相鄰底層充填袋袋間鋪設排水板；(2-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入底層充填袋，當所有底層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填；(2-3)、將底層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(2-4)、待水體逐漸排出，重複(2-2)和(2-3) η次，η為自然數；(3)、第二層充填袋鋪設及填充(3-1)、在底層充填袋鋪上方鋪設第二層充填袋，第二層充填袋錯縫鋪設在底層充填袋上，即第二層充填袋袋體中部位置剛好壓在底層兩個相鄰底層充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第二層充填袋袋間鋪設排水板；(3-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第二層充填袋，當所有第二層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填；
(3-3)、將第二層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(3-4)、待水體逐漸排出，重複(3-2)和(3-3) η次，η為自然數；(4)、第N-i層充填袋鋪設及填充，其中N為大於I的自然數，i為大於等於O的整數(4-1)、在Ν-i-l層充填袋鋪上方鋪設第N-i層充填袋，第N-i層充填袋錯縫鋪設在Ν-i-l層充填袋上，即第N-i層充填袋袋體中部位置剛好壓在第Ν-i-l層兩個相鄰充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第N-i層充填袋袋間鋪設排水板；(4-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第N-i層充填袋，當所有第N-i層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填； (4-3)、將第N-i層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(4-4)、待水體逐漸排出，重複(4-2)和(4_3)n次，η為自然數；第N層充填袋充填完畢後的高度即為需要設計的圍堰堤壩高度。作為改進，所述步驟(I)中，可以在邊角線及中軸線處通過定位樁(如竹樁)定位，在底層充填袋鋪放處的四角也可以插上定位樁，底層充填袋鋪設時可以將充填袋的四角綁在定位樁上。再改進，所述底層充填袋和所述第N-i層充填袋為直徑120cm 200cm，長度為20m 50m的聚丙烯編織布管狀袋；所述底層充填袋和所述第N_i層充填袋在鋪設時，長度方向沿著圍堰築堤的中軸線方向。再改進，上層填充袋鋪設時四周用鐵絲與下層填充袋固定同時用定位樁固定，防止充泥開始時袋體移動。與現有技術相比，本發明的優點在於(I)、充填築材料由傳統的袋體充填砂變為充填淤泥或淤泥質土，可節約大量砂石資源，經濟環保，施工效率高；(2)、創造性地運用了排水板，形成穩定的排水通道，使得填充袋中的淤泥固結速度進一步提高，排水板構築了整個堤壩的立體排水通道，每條管狀袋的上下左右四個方向都能排水，而且利用排水板的抗壓強度不會產生被壓扁而阻塞通道，確保了整個堤內軟土排水過程；(3)、充填袋接縫相互搭接，上下層袋體間咬合更為緊密，保證了充填堤的層間抗滑穩定性；堤的整體強度高，結構可靠；(4)結構穩定；淤泥質土充填袋層與層之間採用錯縫排列，上層充填袋底袋底部分嵌入下層充填袋縫道內，形成互相鉗固效應，確保了施工期和使用期的結構穩定性；本發明適用於砂源短缺地區，土質為流塑、軟塑狀態淤泥，天然含水率接近或大於液限、天然空隙比大於或等於I. O、壓縮係數大於O. 5MPa-l、不排水抗剪強度小於30kPa的填料，包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭土等。用土工織物袋充填淤泥替代拋石作為圍堰材料，具有造價低、施工速度快的優點，就地取土充填袋築堤有著廣闊的應用前景；有效指導淤泥質灘涂吹填區圍堰的施工，在降低圍堰施工成本的同時，也能保證吹填成陸場區的質量、安全和進度。
圖I為採用本發明實施例中施工方法完成後的堤身斷面圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。本發明提供了一種淤泥質土充填袋築堤施工方法，施工過程中需要用到的主要施工設備有柴油發電機、泥漿泵、高壓水泵、泥漿管、水管等，每套充灌機組配備200kw柴油發電機一臺，22kw泥漿泵機組4套，15kw高壓水泵4套，電纜、泥漿管、水管暫按每條管線300m配備，另外配備客貨裝載運輸車一輛；具體充灌機套數按工程實際情況確定；施工前應做好下列準備工作按照各堤段斷面尺寸確定袋體規格；充填築堤前的基面清理，防止尖利鐵件、石塊等雜物刺破填充袋；其施工過程包含(I)、選定圍堰方向所在地，標出需要圍堰築堤處底部的邊角線及中軸線；可以用全站儀根據灘涂地面高程及設計方案放出邊角線、中線，並用定位樁(如 竹樁)定位，在底層填充袋鋪放處四角也插上定位樁，底層充填袋鋪設時袋的角拉環套在定位樁上；(2)、底層充填袋鋪設及填充(2-1)、在圍堰方向所在地最底層鋪設一層底層充填袋，並將相鄰的底層充填袋之間相互縫接在一起，同時在相鄰底層充填袋袋間鋪設排水板；充填袋採用透水性和保土性較好的編織土工布製成的管狀充填袋，編織土工布為一次性織成的聚丙烯土工織物袋，袋體直徑Φ 180cm，長度為30m的聚丙烯編織布管狀袋，將多條管狀袋相互縫接在一起成聯體式管狀充填袋。袋體縫製採用35支三股錦綸線縫製，保證線縫平順均勻，縫合牢固，縫製強度為原土工織物抗拉強度的60%以上；每層充填管袋充填完成後，在兩條管狀充填袋間沿縱向方向鋪設塑料排水板，縱向方向每層袋接頭處應設有橫向排水通道；(2-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入底層充填袋，當所有底層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填；根據充填材料特性及現場實施情況，泥漿泵選用普通泥漿泵或者活塞式液壓泵，施工機械進場前進行檢修，務必保證機械處於良好的工作狀態，在大規模施工之前，需要進行試充，根據設計的配合比配製泥漿，進行泵充，根據試充取得的諸如濃度、模袋尺寸、屏漿壓力、屏漿時間、固結速度及沉積情況等經驗，進行全面施工；充填袋的內容物主要用泥漿泵進行充灌，充填袋的內容物用土採用灘地取土直接充填，施工時用高壓水槍將灘地淤泥質土稀釋成泥漿，然後用泥泵將泥漿通過輸泥管直接充灌到填充袋內；(2-3)、將底層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(2-4)、待水體逐漸排出，重複(2-2)和(2_3)n次，η為自然數；充填過程中應及時調整輸泥管口的方向，以免充填袋體受力不均而導致移位。若充填袋袋體一次充填達不到理想厚度，則採用二次充填或多次充填，並採用人工擾動以加速土的固結；在袋體逐步充滿時，控制泥漿泵的出口壓力為O. 2 O. 3MPa，以避免充填造成砂袋破裂；(3)、第二層充填袋鋪設及填充(3-1)、在底層充填袋鋪上方鋪設第二層充填袋，第二層充填袋錯縫鋪設在底層充填袋上，即第二層充填袋袋體中部位置剛好壓在底層兩個相鄰底層充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第二層充填袋袋間鋪設排水板；(3-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第二層充填袋，當所有第二層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填；(3-3)、將第二層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(3-4)、待水體逐漸排出，重複(3-2)和(3-3) η次，η為自然數；(4)、第N-i層充填袋鋪設及填充，其中N為大於I的自然數，i為大於等於O的整數
(4-1)、在Ν-i-l層充填袋鋪上方鋪設第N-i層充填袋，第N_i層充填袋錯縫鋪設在Ν-i-l層充填袋上，即第N-i層充填袋袋體中部位置剛好壓在第Ν-i-l層兩個相鄰充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第N-i層充填袋袋間鋪設排水板；(4-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第N-i層充填袋，當所有第N-i層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填；(4-3)、將第N-i層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水；(4-4)、待水體逐漸排出，重複(4-2)和(4_3)n次，η為自然數；第二層到第N層充填袋同樣採用與底層充填袋規格相同的直徑180cm，長度為30m的聚丙烯編織布管狀袋；第二層到第N層充填袋在鋪設時，長度方向同樣沿著圍堰築堤的中軸線方向；並且，上層填充袋鋪設時四周用鐵絲與下層填充袋固定同時用定位樁固定，防止充泥開始時袋體移動。第N層充填袋充填完畢後的高度即為需要設計的圍堰堤壩高度。最底層和最高層(即第N層)組成的堤壩斷面一般為錐形結構。參見圖I所示。
權利要求
1.ー種淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於包括如下步驟 (1)、選定圍堰方向所在地，標出需要圍堰築堤處底部的邊角線及中軸線； (2)、底層充填袋鋪設及填充 (2-1)、在圍堰方向所在地最底層鋪設ー層底層充填袋，並將相鄰的底層充填袋之間相互縫接在一起，同時在相鄰底層充填袋袋間鋪設排水板； (2-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入底層充填袋，當所有底層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填； (2-3)、將底層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水； (2-4)、待水體逐漸排出，重複(2-2)和(2-3)n次，η為自然數； (3)、第二層充填袋鋪設及填充 (3-1)、在底層充填袋鋪上方鋪設第二層充填袋，第二層充填袋錯縫鋪設在底層充填袋上，即第二層充填袋袋體中部位置剛好壓在底層兩個相鄰底層充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第二層充填袋袋間鋪設排水板； (3-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第二層充填袋，當所有第二層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填； (3-3)、將第二層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水； (3-4)、待水體逐漸排出，重複(3-2)和(3-3)η次，η為自然數； (4)、第N-i層充填袋鋪設及填充，其中N為大於I的自然數，i為大於等於O的整數 (4-1)、在Ν-i-l層充填袋鋪上方鋪設第N-i層充填袋，第N-i層充填袋錯縫鋪設在Ν-i-l層充填袋上，即第N-i層充填袋袋體中部位置剛好壓在第Ν-i-l層兩個相鄰充填袋的接縫處，同樣，在相鄰第N-i層充填袋袋間鋪設排水板； (4-2)、啟動泥漿泵，通過排泥管，將淤泥質土與水混成的泥漿推送進入第N-i層充填袋，當所有第N-i層充填袋的充盈度達到要求後，停止吹填； (4-3)、將第N-i層充填袋內的淤泥經過一段時間的排水； (4-4)、待水體逐漸排出，重複(4-2)和(4-3)η次，η為自然數； 第N層充填袋充填完畢後的高度即為需要設計的圍堰堤壩高度。
2.根據權利要求I所述的淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於所述步驟(I)中，在邊角線及中軸線處通過定位樁定位，在底層充填袋鋪放處的四角也插上定位樁，底層充填袋鋪設時將底層充填袋的四角綁在定位樁上。
3.根據權利要求I所述的淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於所述底層充填袋和所述第N-i層充填袋為直徑120cm 200cm，長度為20m 50m的聚丙烯編織布管狀袋；所述底層充填袋和所述第N-i層充填袋在鋪設吋，長度方向沿著圍堰築堤的中軸線方向。
4.根據權利要求I所述的淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於上層填充袋鋪設時四周用鐵絲與下層填充袋固定同時用定位樁固定，防止充泥開始時袋體移動。
全文摘要
本發明涉及一種淤泥質土充填袋築堤施工方法，其特徵在於將充填築材料由傳統的袋體充填砂變為充填淤泥或淤泥質土，然後在充填袋接縫處鋪設排水板，同時使充填袋接縫相互搭接，這樣上下層袋體間咬合更為緊密，保證了充填堤的層間抗滑穩定性；堤的整體強度高，結構可靠；充填袋層與層之間採用錯縫排列，上層充填袋底袋底部分嵌入下層充填袋縫道內，形成互相鉗固效應，確保了施工期和使用期的結構穩定性可節約大量砂石資源，經濟環保，施工效率高。
文檔編號E02B3/04GK102839630SQ20121035630
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者董江平, 張雄壯, 劉超, 王海建, 邵寶峰, 祁志坤, 王文燦, 陳志剛 申請人:中交上航局航道建設有限公司