排水固结法在污水处理厂污泥地基处理中的应用

2021-08-09 11:48周强
关键词:污水处理厂

周强

【摘  要】随着我国经济的快速发展,排水固结法在污水处理厂基础施工中的应用越来越被重视。为进一步提升该种方法的应用效率,需要根据实际情况引进新的技术和工艺,增强施工方式与施工监测的有机结合,应用孔隙水压力、土体分层沉降等指标作好实时监测,辅之以填土预压和设置竖向塑料排水板等方式处理淤泥地基基本情况,增强地基的抗变形能力,使得各项指标的设定可超过预期值。因此,论文主要针对排水固结法在污水处理厂污泥地基处理中的应用进行分析,并提出合理化建议。

【Abstract】With the rapid development of China's economy, more and more attention has been paid to the application of drainage consolidation method in the foundation construction of sewage treatment plant. In order to further improve the application efficiency of this method, it is necessary to introduce new technologies and processes according to the actual situation, strengthen the organic combination of construction methods and construction monitoring, apply pore water pressure, layered settlement of soil and other indicators to do real-time monitoring, supplemented by filling preloading and setting vertical plastic drainage board to deal with the basic situation of silt foundation, and enhance the anti deformation ability of foundation, so that the setting of each index can exceed the expected value. Therefore, this paper mainly analyzes the application of drainage consolidation method in sludge foundation treatment of sewage treatment plant, and puts forward reasonable suggestions.

【關键词】排水固结法;污水处理厂;污泥地基处理

【Keywords】drainage consolidation method; sewage treatment plant; sludge foundation treatment

【中图分类号】TU992.05;TU472.3                                             【文献标志码】A                                                 【文章编号】1673-1069(2021)06-0165-02

1 引言

排水固结法是一项比较成熟的地基加固技术,其不仅仅只是单纯的强夯法加固,一旦出现地基变化,其压力增长情况很难消散,也容易形成橡皮土,故在应用该种方法时需要使用复杂的加压系统,延长实际工期。该种方法的地基处理质量好、投资低且工期短,对于污泥处理的质量处理优势十分显著。在应用过程中,首先要设置水平排水体系,确保其在盲沟处设置一个集水井,再在地表铺设砂垫层。其次则是设置竖向排水体系,将其用于改善地基的排水管理系统,在动力作用下实现对残余力的综合处理,降低排水孔隙,增大应力值,从而实现地基加固的作用。

2 地基处理应用方案

2.1 参数设计

2.1.1 夯点布置

根据实际的研究结果标准,污泥地基上进行夯击加固应当采取高效的夯击方法。在处理时,需要以0.5m作为间距,做好正方形布置,使得各个夯击点独立分布,且交叉错开,使得各项夯击均匀分布,再以0.75倍夯锤直径做好搭接夯击,按照规范的要求做好检测结果的确定,使得每一次的检测结果都详细记录并保存。每一次夯击次数需要有现场的变形情况以及孔压来共同决定,确保每一个的夯击间隔时间是均匀的保证每一次的夯击压力完全或是基本消散,不会残余任何的基础点。

2.1.2 夯锤及夯击能

在利用固结法进行污水处理厂地基处理时,需要利用夯锤为圆形扁锤,确保该锤子有多个均匀分布的透气孔。考虑到软黏土具有较差的透气性以及强度,为降低夯击对其造成的巨大破坏,需要在使用时就增添一些强夯击能,使得浅层排水固结的强度进一步提高,等待分级之后再次加大能量值的供应,使得动能转向深层次基础。与此同时,结合试夯的效果,需要预先做好夯击的结果测算,将能量直接控制在规范所规定的范围内。

2.1.3 收锤标准

在利用固结法进行污水处理厂地基处理时,需要确保夯击的收锤标准,按照标准进行夯击,最终的夯击次数由土体的变形以及孔压作好决定,使得地基在夯击作用下增强结构的密实性,不至于破坏土体的结构稳定性。在实际的确定过程中,需要确保夯坑土体不出现隆起,不能有侧向位移,最后两击沉降量≤5cm,否则土体将会出现较大的结构性破坏。

2.2 设置排水系统

2.2.1 水平排水系统

在水平排水系统设置时,需要根据实际情况设置砂垫层、排水盲沟和集水井,每一个施工工序的结构都具有自己的标准,即:①砂垫层。该结构层的厚度要保持在0.1m左右,砂石垫层材料采用级配良好、质地坚硬的中砂、粗砂、石屑和碎石、卵石等(粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%),含泥量不超过3%。②排水盲沟。该结构的宽度要设置在0.4m左右,底面要设置1%左右的排水坡度,确保其能够向集水井方向进行倾斜。对于该结构的滤料要应用粒径比较均匀的碎石,并采用无纺透水性土工布将其完全包裹住即可。其纵向要隔一定的距离就设置集水井,确保集水井的纵向钢筋和横向钢筋共同形成有效的钢筋滤水笼,外部则采用直接为4mm的铁纱网和塑料砂网将其完全包住即可。集水井和盲沟的连接具有向好性,故集水井底面必须要比周边的盲沟深,确保施工期和交工期可做好实时抽水,集水井的水深不超过60cm。

2.2.2 竖向排水系统

在竖向排水系统设置时,需要根据实际情况设置塑料排水板,确保排水板之间的间距为1.4m,采用正方形的布局方式,确保其实际的平均深度为12m左右即可,底端至下卧层大于0.5m。上面还需要设置一个砂垫层,以确保插板能够在布点降低偏差,配置有长度记录装置皆可,使得每一根的插板长度都有记录。

3 地基加固效果分析

3.1 孔隙水压力监测

利用排水固结法进行污泥地基处理,需要做好孔隙水压力监测。孔隙水压力的消散主要是以控制施工进度、加固效果以及深度等进行综合分析,做好夯击施工的高指导性。从所测试的曲线内容可知,一般是采用夯击多遍的施工工艺,设置一定的地下排水板,使得每一次夯击所产生的压力都会迅速消失。在夯击之后若是压力消失了70%以上,那么说明排水系统的布局合理且高效,土体不会发生比较明显的结构破坏,致使土体的强度产生比较明显的变化值,故最终的夯击布局设计比较合规。一般来说,夯击结束后一段时间,孔隙水压力会一直处于消散情况下,故最终的排水固结法的动力残余会出现较大差异,故促进软弱土体的排水固结作用具有重大价值意义。

3.2 土压力监测

利用排水固结法进行污泥地基处理,需要做好土压力监测。从相关的监测曲线可知,每一次的夯击敲打之后土压力的增量会变大,最大值一般是在第二次夯击产生之后,此时的压强也会增多,故需要确保其与孔隙水压力的变化情况保持一致即可,进一步提升软土层的土压力变化情况,为获取较强的残余力提供了有利的前提条件,降低其中所蕴含的约束作用,故在实际的夯击后,土压力会迅速降低到已经接近夯击前的水准。

3.3 沉降观测

利用排水固结法进行污泥地基处理,需要做好沉降观测工作。一般来说,土体的沉降会随着压力的消散而增强,故其是否处于稳定的状态也是高效衡量土体加固情况的最主要因素。在夯击中,土体沉降曲线一般都是呈现出增长趋势,这源于土体夯击后的固结状态。若是再次对其进行夯击,那么空隙间的水体会持续性排出,沉降量会持续性增长,故最终的土体状态比较稳定。由于满夯结束后所出现的残余力对土体的排水固结作用大,故需要重视这方面的内容,对土体的最终固结量作好综合分析和考量。

3.4 十字板剪切试验

利用排水固结法进行污泥地基处理,需要做好十字板剪切试验。该项试验是确定污泥区域抗剪强度的最主要的手段,用以探测加固过程中基础强度的变化,控制施工速率并检验加固效果。对于污泥地基地区的排水抗剪强度和土层埋深情况需要综合了解最终的实际监测结果,使得淤泥层的抗剪强度增长,降低灵敏性。

4 结论分析

①采用排水固结法进行污水处理厂地基处理,有利于增强整体的加固效果,确保污泥处地基的平均阻力值、侧阻力值以及剪切强度等都可以得到进一步的提高,地基承载力也有新的增强,按照国家相关标准作好预期指标的确定,在短时间内改善整体的地基土的基本特性,包括物理属性和化学属性。在利用该种方法进行处理之后,污泥区域的地基平均含水率、孔隙比及压缩指数明显低于原来,甚至某些指标优于所设定的标准值。②对于某些污泥地基区域,应用该种方法有利于提升工艺的最终施工效果,再辅之以竖向和水平排水体系会带来意想不到的惊喜效果。而正确掌握该项工艺后,在雨季施工中也能够获得良好的污泥地基处理效果。

5 结语

综上所述,现阶段行业越来越重视排水固结法在污水处理厂的应用工作。为进一步提升该种方法的应用效率,需要根据实际情况引进新的施工工艺,定期或者不定期对该项工艺进行革新,作好工艺的改造处理,并在多次实验的基础上作好报告分析,以便后续的结论可以进行综合比对,从而促进该种工艺的持续性进步和发展。

【参考文献】

【1】高明显,刘国楠,黄中林.排水固结法在污水处理厂污泥地基处理中的应用[C]//中国土木工程学会.中国土木工程学会,2011.

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【3】王建.动力排水固结法在软土地基处理中的应用[J].工业建筑,2013(S1):493-496.

【4】謝秀帆.排水固结法在围垦工程软土地基处理中的应用与研究[D].杭州:浙江大学,2013.

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