淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的应用
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[摘 要]针对淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的应用，结合工程实例，分析淤泥原位固化技术施工工艺和特点的基础上，提出其在淤泥软基处理中的应用，以供同行参考。
[关键词]淤泥原位固化技术；淤泥软基；工艺特点；应用研究
中图分类号：P123.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0097-02
引言：淤泥原位固化技术就是利用相应的固化材料来激发淤泥活性，提升淤泥软基的强度，对解决海边公路工程淤泥软基处理难题有非常大的帮助。但我国对淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中应用方面的研究还有待进一步深入。因此，本文基于淤泥原位固化技术的具体施工工艺和特性，对其在淤泥软基处理中的应用做了如下分析。
一、工程概述
某海边公路工程，通过全方位勘察结果显示，其地基基础为淤泥软质层在，其内聚力高达8.52kPa，淤泥软基天然空隙比是1.642，含水率为65.4%我，总长度684.45m，内侧闸底板需要开挖高程为-8.40m，外墙坡脚高程为-16.40m，设计保证汛期为12a。固化设计中，内外侧防渗支护处理26m，采用双柱梅花形的淤泥固化技术进行加固硬化。
二、淤泥原位固化施工工艺
（一）搅拌均匀度
此公路工程在搅拌中，主要应用了高压旋喷技术和机械搅拌技术，在具体搅拌时，结合加压旋喷，实现固化剂、海涂泥的均匀搅拌。根据搅拌回转速度、提升速度等采用液压分流阀，实现对淤泥施工机械设备液压马达技术参数的调试。大量实践表明，要想实现固化剂、淤泥等均匀搅拌，其搅拌次数必须达到24次以上，所以具体应用过程中，必须进行科学合理的现场测试，当搅拌次数确定以后，搅拌回转速度、提升速度、下钻、搅拌杆升降次数需按照公式以下公式进行确定：，其中N表示搅拌杆的升降次数，n表示回转速度，h表示叶片高度，Z表示叶片数量，v表示升降的速度[1]。
（二）掺合比的控制
在具体应用过程中，通过输送系统变频器对泥浆泵的电机进行控制，然后实现供浆流量的控制。并通过浆液计量仪对浆液的流量进行动态监控，通过调节泥浆泵电机的电流，即可是实现在供浆搅拌杆升降速度、供浆压力、水灰比的控制，根据公式：确定泥浆泵的供浆流量，并且调试泥浆泵，以便设定供浆流量对应的泥浆泵电机功率。公式中Q表示泵输送电流量，r表示桩体的半径，γ表示泥容重，n表示固化剂添加比例，m为水灰比，v为升降的速度，表示喷浆循环次数，表示固化剂容重。
（三）施工工艺
淤泥原位固化技术施工工艺流程图如图1所示：
二、淤泥原位固化技术的主要特点
（一）稳定比较高，渗透性比小
通过高强度的胶凝固结，能促使淤泥软基的稳定性进一步提高，而且渗透系数非常小，能够很好的满足的公路工程施工的具体需求，通过相应的稳定性试验得出，通过淤泥原位固化技术加固后的淤泥软土层，其稳定能够达到70a[2]。
（二）密封重金属
某当地某工业大学，截取淤泥原位固化技术加固后的淤泥软土层进行试验分析，研究表明，经固化处理后淤泥软基几乎没有重金属析出，而且具有杀菌和除臭的功能，各项性能指标均达环保的需求。
（三）原泥面可进行直接处理，进一步施工效率
由于在此工程中，采用了螺旋式固化机对淤泥软基进行处理，可以实现在淤泥表面上行走，有效解决了淤泥水量高，不稳定的难题，从而提升了固化处理淤泥软基的效率，满足公路工程工期紧的需求。
三、淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的应用
就此公路工程而言，经过淤泥原位固化技术处理的淤泥软基，其硬度和刚度在钢筋混凝土预制桩和碎石桩之间，通过检测发现其承载力和变形系数更加接近与钢筋混凝土桩，所以在固化桩满堂设计时只能在上部结构基础范围内布桩，而间隔布置往往按照碎石桩的要求和规范进行布置，并在基础之外重新布置相应的保护桩。
（一）满堂基础处理
确保满堂固化淤泥软基能形成一个整体，此种方法只能适用与承载力一直的区域当中，也就说要求地基的不均匀沉降保持在一定范围当中，可以用于的基础预处理或者低承载力要求的工程，比如：重型打桩设备基础预处理等，具体情况如图2所示：
（二）防渗加固和边坡支护处理
把相邻的2根柱桩相互搭接在一起，连接成类似环壁状的支护，并横向和纵向按照要一定的顺序相互搭接成方格，形成类似格栅状加固，作为防渗加固、支护处理。其加固方式如图3所示：
通过格栅状加固而成的支护，既可以用于基坑支护、河道边坡支护、地下建筑开挖支护等。也可以应用在重力式挡墙当中，但次固化淤泥软基的抗拉强度比较小，所以在实际应用过程中，为切实满足公路工程的具体需求，需要在挡墙中加入适量钢筋来提高其抗拉强度。
（三）柱状间隔布置基础处理
为确保淤泥原位固化技术处理淤泥软基的质量，在需要加固的位置，每隔3m布置1根桩柱，此方法主要应用在符合地基或者临时工程地基处理中，比如：高速公路的路基处理等，就目前为止，我国淤泥原位固化技术处理淤泥软基时，柱状间隔布置基础处理的方式主要有三种形式，一种为正三角形布置图、一种是正方形布置图，还有一种也就本公路工程主要应用的双柱梅花形布置图，在具体应用过程中，要根据具体淤泥软基的实际情况，选择科学合理的柱状间隔布置基础处理技术[3]。
（四）地基不均匀沉降的处理技术
淤泥软基的特性是质地比较松软、含水量比较高、稳定性不足，如果加固处理不当很容易发生地基不均匀沉降问题。所以必须科学合理的方式进行处理。就此淤泥软基公路工程而言，其地基结果异常复杂，大大增加了地基不均匀沉降处理的难度，在两种不同性质地基上施工时，要采用长度在3m（±2mm）的短桩把相邻的长桩连接成壁状或者的格栅状，从而最大限度上减少不均匀沉降的现象发生。
四、淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中应用的可行性
采用双柱梅花形淤泥固化处理技术，断面形式图如图4所示
从图4中可以看出，从公路工程淤泥地基土层看分为两层，其中土层1的重度为14.8kN/m3，当层1达到饱和以后，其中重度可达17.6kN/m3，土层2的重度为18.9kN/m3，其饱和重度为21.4kN/m3，会产生38.4kPa的内聚力，摩擦角大致为12.4°，其支护固化采用双柱梅花形布置的形式[4]，每根土桩的直径为1.20m，长度为6.00m，每根土柱之间的距离为1.50m，抗剪力强度为固化抗压强度的0.1倍，通过相应的计算可得出地基的滑动安全系数为1.168。
淤泥固化处理的检测结果如表1所示：
由表1中的实施效果数据总结得到淤泥固化后各龄期强度之间关系为3天的固化土抗压强度是30天的0.419倍，7的固化土抗压强度是30天的0.758倍，从这几组数据中可以清楚看出，经过淤泥原位固化技术处理的淤泥软基很好的满足了公路工程施工的具体需求[5]。
五、结束语
综上所述，淤泥原位固化技术相比于传统的山石填筑技术具有固化速度快、强度高、稳定性好、无污染等优点，其主要填筑原料就淤泥，很多的实现废气资源再生利用，很大程度上降低了是淤泥软基处理的成本，可以大范围推广使用。
参考文献
[1] 俞元洪，余朝伟.淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的研究与应用[J].浙江水利科技，2015，03：72-76.
[2] 宋永高.淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的研究与应用[J].现代装饰（理论），2015，09：238.
[3] 魏宏，雷旭丽，王林松.吹填土原位固化在中新天津生态城滨海旅游区项目中的应用[J].城市道桥与防洪，2015，10：192-195+24.
[4] 邵杰.上覆固化层淤泥地基承载力分析[J].建筑结构，2016，S1：828-832.
[5] 郑敬云，肖三霞，夏平华，仇志清.淤泥原位固化施工工艺研究[J].中国水运（下半月），2016，04：300-301+306.