[发明专利]用于对高含水率淤泥及新吹填土进行排水固结的排水系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对高含水率淤泥及新吹填土进行排水固结的排水系统，属于疏浚超软土技术领域。

背景技术

排水固结法是一种重要的软土地基处理方法，该方法通过在软土中布设竖向和横向的排水体，缩短水由土体渗流排出的距离，再结合真空或堆载等方式使土体中的水在负压或超静孔压的作用下流出土体，从而达到固结土体、增加土体强度的目的。在此方法中，水平排水体和竖向排水体的布设是影响处理效果的关键因素。目前，竖向排水体常用的材料有砂或碎石桩、砂袋、塑料排水板等，而水平排水体一般采用砂垫层。

由于排水固结法具有处理成本低、施工方法简单等特点，所以在土木、交通等工程建设中得到了广泛应用。不少研究及工作人员将该方法用于处理高含水率淤泥、新吹填土等超软土。但由于淤泥、新吹填土等的含水率往往高于液限，处于流动状态，强度极低，因而在运用排水固结法处理时常遇到两个难题：一是由于淤泥强度极低，砂垫层施工时，砂颗粒会陷入淤泥中，难以形成连续的砂垫层；二是传统的排水系统是先在软土中打设竖向排水体，再铺设水平排水体（一般是砂垫层），但因为超软土的含水率太高，其表面承载力几乎为零，施工人员在其表面打设竖向排水体时非常困难，因此施工效率很低。

另外，公路建设、港口建设、围海造地等各种工程建设日益增多，所以对砂的需求也急速增加，砂资源日益成为紧缺资源，这必然导致在排水固结使用砂垫层处理超软土时施工成本的增加。考虑到难以在高含水率淤泥、新吹填土等超软土表面布设砂垫层的因素，一些研究者提出采用无砂垫层的方法进行排水固结，即仅在超软土中设置竖向排水体，而表层的砂垫层采用一层透水的土工材料，如无纺布、土工格栅等代替。然而在实际工程中，取消砂垫层的排水固结效果却不尽人意，比如天津临港工业区某吹填淤泥试验场地和温州某新近吹填淤泥处理工程中，淤泥强度增长缓慢。

另一方面，作为农产品主要废弃物之一的秸秆处置问题日益严峻。目前全世界每年农业生产中产生的秸秆为1000亿～2000 亿吨，中国每年有近6亿吨秸秆，而被利用的不足2000 万吨，约97%的秸秆被焚烧、堆积和遗弃，这对环境造成了极大的破坏。据报道，近年来我国近一半国土被雾霾覆盖 ，其中104个城市属于重污染，而导致雾霾天气的一个重要原因与农村秸秆的焚烧相关。例如，2008 年10 月28～29 日南京及周边地区发生了一次严重的空气污染事件，PM10、CO、SO2 等大气污染物浓度急剧增高，通过地面空气污染监测资料、卫星遥感火点监测资料、气象观测和NCAR/NCEP 再分析资料及气流后向轨迹模的结果表明，苏中、苏北地区秸秆焚烧产生的大气污染物向南京及周边地区输送是导致这次空气污染的罪魁凶手。在秸秆资源化利用方面，国内外已逐步重视将秸秆运用于地基处理中，主要集中在以下几个方面：1）将将秸秆编织物被应用于边坡、堤坝和垃圾填埋场等工程的临时固坡；2）将秸秆制作成秸秆棒或秸秆辊等用于解决边坡临时沉降控制和临时边坡侵蚀防护等问题中；3）将大麦秸秆等用于加筋粘性土和砂土；4）将稻秸秆被应用于Kuttanad黏土加固改良之中；5）将秸秆进行防腐处理后用于加筋固化滨海盐渍土中；6）掺入麦秸秆的灰土制作简易的泄水槽用于公路路基排水。但目前尚未发现充分利用秸秆材料，将水平秸秆料和竖向秸秆料连成一个整体排水系统，用于对高含水率淤泥及新吹填土等超软土进行排水固结的报道和论文出现。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种不但可以解决农业生产中秸秆污染的问题，而且可以降低对高含水率淤泥及新吹填土等超软土进行排水固结的施工成本并能够大幅提高施工效率的新型排水系统。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种用于对高含水率淤泥及新吹填土进行排水固结的排水系统，其特征在于：包括铺设在淤泥或新吹填土上的秸秆毯、插入淤泥或新吹填土中的秸秆辊，所述秸秆毯和秸秆辊固定连接形成整体的排水系统；所述秸秆毯是以秸秆编织制成的毯状物，所述秸秆辊是以土工布袋包裹秸秆制成的辊状物。