[发明专利]一种热蒸驱替-真空固结联合试验装置的试验方法

说明书

本发明提供一种热蒸驱替‑真空固结联合试验装置的试验方法，装置包括密封膜、砂垫层、保温毯、热蒸驱替管、电导率‑温度‑含水率联合测定器、分层沉降观测标、控制与采集系统，该装置通过优化热蒸驱替过程中各实施工艺和真空固结实施工艺，构建出具有两种工艺共通之处且能够满足两种工艺实施需求的新方法；同时考虑热蒸过程中场地沉降对评价指标的影响，提供了能够对接该新方法实施的驱替程度评价方法。本发明采用同一设备能够联合实施软土场地污染物驱替和真空预压固结，能够节省热蒸驱替后和真空预压前的材料撤换和管路重新布置工序，降低了覆膜和排水板等工程耗材的折损量和人力投入，为软土场地污染物的驱替和真空预压固结的实施提供便利。

技术领域

本发明属于环境岩土工程技术领域，特别涉及一种热蒸驱替-真空固结联合试验装置的试验方法。

背景技术

近海和滨海地区的原油运输泄漏、河道有机污染水体的排放，都直接或间接增加了滨海和入海口周边场地的污染物含量。同时，滨海工程建设中，含有污染物的软土固化和固结过程中，应对其含有的污染物进行封闭化处理或祛除，以提升场地的生态性能，降低污染物对上部设施的腐蚀等影响。热蒸驱替技术能够有效降低污染场地的污染物浓度，真空预压固结方法也能够一定程度上提升软土场地固结度。但是，现有的两种技术是先后施加，不具有工程实施的连续性，不仅浪费管路、覆膜、保温毯等材料撤换的人力材料成本，且仅在表层施加负压的真空预压固结方法不能利用土层是水平渗透系数比竖向渗透系数高10～100倍的事实，无法充分提升热蒸驱替软土场地的固结效率。

也即，对于利用热蒸驱替技术在软土有机污染场地进行试验而言，还存在先后施加，不具有工程实施的连续性，不仅浪费管路、覆膜、保温毯等材料撤换的人力材料成本，且仅在表层施加负压的真空预压固结方法不能利用土层是水平渗透系数比竖向渗透系数高10～100倍的事实，无法充分提升热蒸驱替软土场地的固结效率；

可见，对于利用热蒸驱替技术在软土有机污染场地进行试验而言，简化热蒸驱替和真空预压两种方法分别实施的繁杂工序，降低工程的材料成本和人力成本，充分提升热蒸驱替软土场地的固结效率，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供的一种热蒸驱替-真空固结联合试验装置的试验方法，以至少解决上述技术问题；

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供一种热蒸驱替-真空固结联合试验装置，所述试验装置用于在软土有机污染场地进行试验，其特征在于，所述试验装置包括：密封膜、砂垫层、保温毯、热蒸驱替管、电导率-温度-含水率联合测定器、分层沉降观测标、控制与采集系统；所述砂垫层、密封膜和保温毯分层覆盖于场地表层，且密封膜边缘用静水压入下挖沟槽内以实现密封膜与场地的密封；所述密封膜设置有抽真空气孔，以便于对场地表层施加固结压力；热蒸驱替管通过密封膜上布置的预留洞插入场地内部，且热蒸驱替管的上端与密封膜预留洞的柔性耐热套相连接；所述电导率-温度-含水率联合测定器分层埋设在场地内部，且电导率-温度-含水率联合测定器的数据线汇总后通过密封膜的数据密封套口与控制与采集系统相连接；分层沉降观测标通过机械钻孔的方式竖直分层埋设至场地土层的不同深度处，分层沉降观测标的准标安置在场地外的稳定土层上；热蒸驱替管、密封膜上的抽真空气孔分别与控制与采集系统相连接；所述热蒸驱替管包括加热送气管和加热回气管，可通过控制与采集系统确定热蒸驱替管为加热送气管或加热回气管，用于热蒸过程中污染物气体的排出和土中水的排出；所述电导率-温度-含水率联合测定器由根探针、探针头、耐高温数据线和后处理芯片环组成，其中探针与探针头相连接以保证探针之间相对位置的固定，耐高温数据线与探针头相连接，待耐高温数据线引出场地地表后与后处理芯片环相连接以防止场地温度过高损坏后处理芯片环的正常使用，后处理芯片环通过数据线与控制与采集系统相连接，以形成所述的电导率-温度-含水率联合测定器。