淤泥固化处理原理（淤泥固结技术简介）

公司简介

我公司是一家土壤固化剂研发民营公司，主要针对土壤及各种软弱土的改性研发土壤固化剂和淤泥固结剂等、以及提供技术咨询和技术服务、技术应用；建筑工程施工建设；建筑工程项目咨询；研究、生产不同用途的固化剂产品及销售自产产品。公司建有强大的研发团队，并与天津大学、北京工业大学、内蒙工业大学及水规院、唐山勘察设计院、北京勘察设计院有较多联系与合作。已获得两项国家发明专利。在唐山曹妃甸工业开发区、天津工业园区和天津中新生态城等地开展多项淤泥固结工程项目，还在曹妃甸淤泥固结工程采用的新技术获得河北省科技成果奖励。我公司研发的淤泥固结剂有较强的针对性和兼容性，适应淤泥含水量范围广，造地承载力高，强度随龄期提高快，固结体环保。现正在中新天津生态城东堤路施工当中，工程量约50多万立方米，淤泥固结再次得到证明。

产品综合性简介

我公司软弱土固化剂固结处理技术，在整合了国内外软弱土层加固领域中技术的基础上创新形成的。拥有自主知识产权。该技术可满足海滩淤泥和粉细砂固结处理在工程建设中大面积、大规模、经济快速的要求。对吹填淤泥和原位淤泥均可采用就地直接搅拌固结，将亚资源转变为资源。与传统施工材料水泥相比既节约了资源，保护了环境，又大大减少外运料的运输量，并防止了水体的二次污染，符合软土地基建设工程设计理念。

传统软基处理方法简介

传统上采用处理的吹填淤泥及下卧软土层的地基处理方法主要有排水固结法、碎石（砂）桩置换法、水泥土搅拌法等。碎石（砂）桩置换法和水泥土搅拌法工程造价都比较昂贵，不适合大面积采用。传统上大量应用的处理方法是排水固结法：根据不同的加载排水形式，排水固结主要有堆载预压法、真空预压法、真空井点降水法、真空电渗降水结合低能量强夯法和低位真空预压法。

现对两种常用的传统吹填土地基处理技术简要概述如下：

1、真空预压法

真空预压法是在设置好砂垫层与竖向排水通道基础上，将封闭膜封闭住被加固软弱土体，并抽气形成真空，使得该砂垫层及排水通道内产生负压。在该负压作用下产生固结压力，使土体中孔隙水源源不断排出以完成土体固结的地基加固方法。真空预压法设计指标要求：真空预压膜下的真空度不小于80KPa。真空预压一般适用于淤泥质软粘土地基。真空预压固结措施一般排水时间较长（90—180天左右），处置后地基承载力一般在60—80KPa。真空预压技术要求吹填淤泥表面经较长时间晾晒（6—12月），可让人员和插板机在其上操作方可开工，且需购进1米多厚的工艺砂垫层。时间长、承载力低是其最大问题，真空预压做完后地基承载力达不到技术要求，修筑路基还需填1米厚山皮石。

2、换填挤淤法

换填法是将湿软土部分挖出，换填强度较大的砂、碎砾石（山皮石）等低压缩性散体材料，以提高地基承载力、减小地基沉降量。该方法是处置浅层软土地基的较有效方法。换填后的地基承载力一般在120—200KPa。换填挤淤约需2—3米厚的山皮石层，大量的山皮石外运不但增加了运输压力，而且开山破石获取山皮石对环境造成极大的破坏。换填挤淤法最大的问题是运输量大和对环保破坏严重。

固化剂固结专项技术简介

浅层软土地基常规处置后地基承载力较低，难以满足一般构筑物地基承载力要求，国外近些年兴起的板体稳定技术较好的解决了这个问题。该技术是将固化剂与原状软土充分搅拌，经复杂的物理化学反应降低软土塑性使其团粒化，最终形成半刚性“板体”结构。“板体”厚度根据其下软土承载力、“板体”扩散应力的能力及其之上的附加荷载情况综合确定。

软土固化后形成的半刚性“板体”，其强度随着龄期的增长显著提高，水稳性强，不因地下水的侵入而降低，能够有效增强软土地基的整体刚度，减小浅层软土地基的整体沉降及不均匀沉降，能充分发挥其“壳体效应”，充分调动下卧软土层的承载力。

固化剂固结专项技术的优势

根据工程设计要求的基础建设用地标准，运用该项创新施工技术，彻底解决了传统施工方法长期存在而不能解决的问题。对原位淤泥材料进行固结利用，不必外运大量山皮石材料填埋挤压，这就避免开山破石对环境的破坏以及挤淤造成的二次污染。与使用传统的水泥材料相比，材料费用要降低70%以上。

由于固化剂固结效果快，故可以实现刚搅拌固结的表面能做为下一个施工操作的平台，实现了在淤泥地面上的连续施工，加快了淤泥固结的施工速度，大大降低了施工成本。

淤泥搅拌固结地面承载力提高迅速，为在其上建筑缩短了等待时间。以传统的真空预压为例，这个等待时间大约在6-12月，而该技术仅有1-3个月。

2006年曹妃甸钢厂北路淤泥固结工程现场

2007年曹妃甸工业区钢厂北路工程

2008年曹妃甸工业区A7路二期工程

2014年天津中新生态城淤泥原位固化试验段施工现场

天津滨海新区中新生态城领导到固化现场指导工作并给给予了高度肯定

中新生态城东堤路试验段施工完成论证意见

中新天津生态城东堤路400米试验段顺利施工完成后，在旅游区建设交通局王子升局长主持下，召开了由泰达控股有限公司、泰达市政公司、天津泰达绿化集团有限公司、北京赛瑞斯国际工程咨询有限公司、天津元旭工程咨询管理有限公司、北京中永基固化剂科技发展有限公司、天津地质工程勘察院、天津规划院滨海分院、评审专家、设计单位等相关单位参加的现场专家论证会，并作出如下结论：1、采用的设计规范和技术标准合理，内容全面具体。2、试验段施工质量满足设计指标的要求，根据前期试验段的成果，完善施工工艺，做到有效的指导后续施工。3、同意全面推广应用。

中新天津生态城东堤路（海旭道-海月道）

道路工程工程概况

本工程东堤路位于中新天津生态城，原天津市滨海旅游区，规划的功能定位是：以景观、游览为主，交通为辅。本工程以北为妈祖文化园，目前妈祖像已建成，妈祖阁及前广场正在建设中，计划于明年竣工。本工程东堤路的建设将为妈祖文化园开园纳客的提供良好的交通条件；同时东堤路也服务于其东侧随路建成的带状公园，对旅游区的发展起到重要的推动作用。

东堤路沿线场地是围海造陆的冲填区，且未经过真空预压。冲填土最大厚度约5.6m，冲填年限1～3年。同时冲填土以下还有约8m厚的浅海相沉积层（淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土）。上述土层天然孔隙比大，天然含水量高，压缩系数大，均为流塑状态，地基承载力较低，属于典型的软土，不但道路施工机械进场困难，同时工后沉降较大。

东堤路道路设计采用的标准：（1）道路等级：城市次干路；（2）设计速度：30km/h；（3）路面类型：沥青混凝土路面；（4）路面设计标准轴载：BZZ-100；（5）沥青混凝土路面结构设计使用年限：15年。

东堤路的淤泥固化设计方案

2014年8月15日，在原旅游区管委会二楼一会召开了“中新天津生态城东堤路和道路工程”施工图设计审查会，与会专家一致同意设计提出的承托层采用原位固化冲填土的路基处理方案。参考东堤路专家审查意见，以及本工程试验段结果，设计单位对本工程路基处理方案作了进一步的优化调整，最终确立完成东堤路的整体设计方案：

1、路基固化：机动车道下现状冲填原位固化深度H1=1.5m（掺入量10%，7d无侧限抗压强度大于0.4MPa）形成承托层，地基承载力特征值不小于120KPa。

2、绿地固化：西侧绿化带及东侧机动车道以外10m范围内现状冲填土原位固化深度H2=1m（掺入量8%，7d无侧限抗压强度大于0.3MPa），地基承载力特征值不小于90KPa。

3、管沟固化：雨污水下现状冲填原位固化深度H3=1.8—4.5m（掺入量10%，7d无侧限抗压强度大于0.4MPa）形成承托层，地基承载力特征值不小于100KPa。

4、固化剂选用PM03型。

中新生态城东堤路施工现场

淤泥拌合固化前

依量定尺放线

拌合中淤泥逐步固化成型

固化施工现场

适时排压整平

取样送检

过程中施工厚度检测

冬季施工试验段

东堤路冬季施工试验段工程自2014年11月16日开始，至2015年1月2日结束，我单位在此期间做好了标识记录和试块留存工作。通过来年的实地查看，冬季施工是可行的，填补了淤泥固结技术在冬季施工的空白，对于日后指导施工具有深远意义。

较深管沟的施工（原位固化深度2-4.5m）

同时伴随着搅拌设备的引进和研发

静载、弯沉、加州承载比CBR%等现场试验

施工完成交接验收

交验后的施工现场

各级领导现场指导工作

软土地基原位固结技术的广阔前景

整合了国内外在软弱土层加固领域中的新技术，而形成的自有知识产权和国家发明专利的吹填土淤泥原位固结处理技术。该技术可满足海滩淤泥和粉细砂固结处理在工程建设中大面积、大规模、经济快速发展的要求。可采用就地材料直接搅拌固结，将亚资源转变为资源，这样既节约了资源，保护了环境，又大大减少外运料的运输量，并防止了水体的二次污染，符合软土地基建设工程设计理念。

吹填土淤泥原位固结处理技术成本低、工期短、适应淤泥含水量范围广、造地承载力高且耐久性好，避免了传统工艺的异地拉运大量材料置换和开山炸石，保护环境维持生态平衡，经济和社会效益显著。创新技术的推广应用，可以创造出巨大的社会效益和经济效益。

相应检测报告

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