一种植物纤维降解排水技术及施工方法

技术领域

本发明涉及的是一种植物纤维降解排水技术及施工方法，适用于原位深厚软基或吹填疏浚大面积的深厚软基排水固结处理，包括港口码头堆场、机场路基及货运堆场、石化储油基地等深厚软基的排水固结处理。

背景技术

现有的深厚软基包括原位的深厚软基或吹填造地的深厚软基在处理时，往往采用表层为砂垫层透水层和塑料排水板的真空预压处理工艺，砂垫层透水层一般为30～50cm厚，目前国内每立方米粗砂价为150～200元/m

发明内容

本发明涉及的是一种植物纤维降解排水技术及施工方法，其主要技术及方法为：在深厚软基处理中采用横向平铺排水网格层来替代现有砂透水层技术，采用纵向植物纤维降解排水板降解技术来替代塑料排水板处理深厚软基，解决塑料排水板打入地下后50年都不降解、工后还在继续排水，处理后的深厚软基还在沉降的问题，还是白色污染源。

植物纤维降解排水施工步骤包括如下：

a、整理现场达到排水板施工条件；

b、在深厚软基处理时，先把纵向植物纤维排水板按设计要求打透、打穿打到要深厚软基处理层中，随后铺设横向排水板网格层；

c、用专用连接扣件把纵向、横向植物纤维排水板端头与排水支管连接，再把排水支管连接与集水井连接，后通过排水主管与真空泵连接；

d、铺设真空膜，膜周边用淤泥土压实入排水沟内密封；

e、检查真空膜的气密性；启动真空抽水系统，抽真空。

作为本专利进一步具体为，植物纤维降解排水施工步骤b、所述的植物纤维排水板，采用的是农田里“废弃”秸秆粉碎后的短植物纤维与粘合剂混合后生产出的一种植物纤维降解排水板。

作为本专利进一步具体为，植物纤维降解排水施工步骤b、所述的植物纤维排水板，在真空预压处理验收完1～2年后，因地下生物菌的作用破坏了植物纤维排水板纤维分子链而分解断掉，原先的排水通道失效而不再继续排水，工后形成了不再继续沉降的深厚软基柔性厚壳层15。

作为本专利进一步具体为，植物纤维降解排水施工步骤b、所述的植物纤维排水板插入深厚软基后，易被后序植入的大直径水泥土搅拌桩搅头、杆搅碎、搅断，而避免缠桩延误工期，保证了成桩质量。

作为本专利进一步具体为，植物纤维降解排水施工步骤b、所述的植物纤维排水板插入深厚软基后，易被后序植入的大直径环形双钢护筒冲击断，而顺利完成沉筒任务保证刚性复合桩的施工质量和工期。

本发明专利技术，所述纵向、横向植物纤维降解排水板在真空预压处理深厚软基后具有降解特性，工后的深厚软基不再继续排水、不再继续沉降，解决了塑料排水板处理深厚软基后长期处于继续排水、继续沉降的施工隐患。

附图说明

图1为植物纤维降解排水技术发明平面示意图；

图2为植物纤维降解排水技术发明剖面示意图；

其中：真空预压压膜层1、无纺布层2、无砂透水层3、平铺排水网格层4、纵向植物纤维降解排水系统5、平铺排水板网格专用连接扣件6、纵向植物纤维降解排水板专用连接扣件7、支管排水管8、主管排水管9、排水方向10、集水节点井11、排水沟12、覆水挡墙13、真空预压排水覆水层14、深厚软基柔性厚壳层15。

具体实施方式

下面结合本发明的实施方案配合附图说明，进一步阐述一种植物纤维降解排水技术及施工方法。

实施方案：

深厚软基处理的核心就是水和能量的问题，深厚软基中含有的水分两部分，第一部分占总含水量的60～70％为自由水、第二部分占总含水量的20～30％为有机吸附水；深厚软基桩基施工能量也分两部分即正能量和负能量，施工时植入桩的能量为正能量，桩施工期间产生的多余能量为破坏性负能量。

若采用传统的塑料排水板真空预压处理深厚软基只能把占总含水量60～70％的自由水真空排出，因真空吸力不足，难于以把深厚软基中占总含水量20～30％的吸附水张力从土颗粒间分开，处理后的深厚软基土仍处于液限软基土范围，开挖后的深厚软基土还存在滴水现象，此时的深厚软基地基承载力特征值不超<55kPa、工后沉降值≥60cm以上，植入群桩后产生的多余能量直接破坏了桩周土，使深厚软基中桩与桩间土的应力平衡失衡，产生超静定负压应力，这种超静定负压应力在施工时若不能及时释放转化掉，将会导致原深厚软基“复合地基”工后不能满足原设计的要求，出现补桩、返工、甚至垮塌的现象，也会出现溜桩、冒桩、45°倾斜桩的破坏。

若采用植物纤维排水板技术真空预压法处理深厚软基，除能把占总含水量60～70％的自由水真空排出外，还能把深厚软基中占总含水量20～30％的吸附水从土颗粒间分离出转为自由水再真空排出，其主要目的就是快速使处理后的深厚软基更固结、十字板剪切强度达到≥27kPa，使液限软基土转变为不流动的塑限软基土，工后沉降值≤12cm，地基承载力特征值≥80kPa，形成稳定的深厚软基柔性厚壳层15，使处理后的深厚软基“复合地基”真正满足原设计的要求，不再出现补桩、返工、甚至垮塌的现象，不再出现溜桩、冒桩、45°倾斜桩的破坏。

如何快速实现原位的深厚软基和吹填造地的深厚软基为稳定的深厚软基柔性厚壳层15，就需两大独立施工系统三大步骤协同完成；第一独立施工系统重点采用真空预压排出深厚软基中占总含水量60～70％的自由水为主，其第一步骤在真空预压覆膜密封之前，完成①工序，先把植物纤维排水板打入深厚软基设计标高处，完成②工序，把排水板与排水支管连接，完成③工序，把排水支管与集水井进水口连接，集水井埋于地下，完成④工序，把集水井出水口与排水主管连接，完成⑤工序，排水主管与真空泵系统连接，①～⑤工序组成了第一独立施工系统；其第二步骤⑥工序，在真空预压覆膜密封之前，按4倍纵向排水间距把特制的植物纤维排水板打入深厚软基设计标高处，⑦工序，特制的植物纤维排水板顶端与加压雾状管连接并埋于地下，⑧工序，加压雾状管与加压雾状泵系统连接，多孔介质高能量雾状化液由特制加压泵及喷头系统完成，⑥～⑧工序组成了第二独立施工系统；所有预埋连接及覆膜密封完成后，启动第一独立施工系统把深厚软基中占总含水量60～70％的自由水真空排出，在第一独立施工系统施工接近尾声时停止其真空系统及真空泵工作，启动第二独立施工系统，加压到1.6MPa把多孔介质高能量液以加压雾状形式通过特制的植物纤维排水板输送到深厚软基中，使深厚软基中剩余的占总含水量20～30％的吸附离子水与多孔介质高能量液离子交换，使土颗粒周围吸附离子水还原为流动的自由水，当真空覆膜下压力降到1.0MPa以下时，再次启动第二独立施工系统，加压到1.6MPa再把多孔介质高能量液以加压雾状形式通过特制的植物纤维排水板再输送到深厚软基中，当真空覆膜下压力降到1.0MPa以下时，再重复上述工序3～5次后停机1～2天；其第三步骤在第二独立施工系统结束后，重新启动第一独立施工系统连续真空抽水7天，停机后真空预压逐步卸压卸载，最终形成的深厚软基具有十字板剪切强度≥27kPa，工后沉降值达到≤12cm，地基承载力特征值达到≥80kPa稳定的深厚软基柔性厚壳层15。

通过上述实施方案，就可快速形成整体稳定、工后沉降小、承载力高的深厚软基柔性厚壳层15，来满足高速公路、高铁路基、港口码头堆场、机场路基及货运堆场、石化储油基地、核电厂路基、市政道路对不同复合地基承载力及工后沉降值的要求。

以上所述，仅为本发明专利技术及施工方案中较佳实施案例，凡是依据本发明专利技术对以上实施案例所作的任何实质细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明专利技术及施工方案的保护范围之内。