隨著環(huán)境整治工作的不斷深入,淤泥的大量產(chǎn)生已經(jīng)成為不可避免的事實。面對我國人口增長與耕地減少的矛盾,淤泥的開發(fā)是解決矛盾的有效途徑。因此淤泥的開發(fā)利用是最有價值的潛在資源,淤泥的固化技術(shù)有很大的發(fā)展前景。
化學(xué)固化處理是在淤泥中添加固化材料,通過攪拌和混合,引起固化劑和水發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),使其力學(xué)性質(zhì)改變,從而可以改善淤泥的高含水率和低強度的性質(zhì),處理后的淤泥具有高強度、低滲透的性質(zhì)。淤泥固化劑可以分為高分子固化劑、化學(xué)固化劑和生物酶類固化劑。根據(jù)國情大多數(shù)采用復(fù)合型固化劑,它可以針對不同的加固目的而制定不用的配比。其優(yōu)點就是成本低,而且取材方便,穩(wěn)定性好。
淤泥固化處理是指通過在淤泥中加入一定量的外摻劑,改善淤泥土的物理力學(xué)性能,以滿足不同工程需要的一門技術(shù),屬土壤固化處理范疇。淤泥固化處理以其工藝簡單、施工效率高、價格合理等優(yōu)點,使其在實踐中得到廣泛的應(yīng)用。淤泥中加入固化材料后,其物理性能將發(fā)生改變,這是因為淤泥與固化材料比重不同,有的固化材料比重大于淤泥,有的則相反,兩者混合后,改變了淤泥比重;固化材料的加入往往消耗部分水分及有機質(zhì),生成新的物質(zhì),從而改變淤泥含水率、液塑限及流變性。
強度
淤泥固化土作為工程填料使用,強度是其最主要的指標(biāo),現(xiàn)階段強度研究主要集中在無側(cè)限抗壓強度及抗剪強度等參數(shù)。由于淤泥具有高含水率、富含有機質(zhì)等特點,因此對淤泥固化土的強度影響因素的研究,主要集中在初始含水率、有機質(zhì)、固化材料摻加量等方面。初始含水率較大,淤泥固化土強度降低;有機質(zhì)大,減小固化土強度,甚至使固化材料失效;而固化材料的摻入量也是決定性因素,固化材料摻加量不足,固化土無強度,量過大,多余部分則失去作用。
淤泥固化設(shè)備作為現(xiàn)代基礎(chǔ)施工中的一款環(huán)保型樁基輔機設(shè)備,正越來越多的應(yīng)用在例如采用泥漿護壁工藝的旋挖鉆施工,循環(huán)鉆進工藝的樁基施工、連續(xù)墻施工、泥水平衡法盾構(gòu)施工和泥水頂管施工等非開挖性樁基基礎(chǔ)施工中。
該設(shè)備可以有效的提高造孔質(zhì)量和造孔工效、縮短清孔時間,降低施工成本、減少卡鉆事故。并且從環(huán)保施工角度來看,該類設(shè)備同時還實現(xiàn)了泥漿的循環(huán)再利用,使以往的廢漿漿罐運輸傾倒處理,轉(zhuǎn)變?yōu)閷U漿實行固液分離,進而實現(xiàn)渣土運輸處理??纱罅康墓?jié)約施工過程中的泥漿處理費用,大大減少施工中的泥漿對環(huán)境的污染,提高文明施工,環(huán)保施工的現(xiàn)代化水平。
現(xiàn)今國內(nèi)外對淤泥固化處理有下面幾種技術(shù)方法:
1、拋泥處理
所謂拋泥處理就是將大量的廢棄淤泥運輸至離水體距離較近的特定拋置區(qū)并傾卸,然后經(jīng)過水體的不停降解和交替作用,而不會對水體環(huán)境造成致命性破壞,從而降低淤泥對水體的污染程度。這是長期以來處理淤泥最常用的方法。但此方法的缺點就是隨著淤泥拋棄量的劇增,既占用了寶貴的土地資源,對距離較遠的地方又產(chǎn)生了很大的運輸費用,淤泥中的有害物質(zhì)又對環(huán)境產(chǎn)生了很大危害。
2、吹填造地
所謂吹填造陸就是將疏浚航道挖出的淤泥強力吹填到圍堤中,經(jīng)過沉積固結(jié)處理,形成大面積陸域,供港口建設(shè)使用。其優(yōu)點是可以大規(guī)模處理淤泥,缺點是由于淤泥天然含水率高,幾乎處于流變狀態(tài),排水固結(jié)時間長,所以需要花很大力氣進行地基處理,處理周期長,花費的費用高,而且等處理后地基達到一定承載力后才可以使用,一般只用于近?;蛘呓劭诘貐^(qū)的淤泥處理。
淤泥固化采用物理晾曬方法處理淤泥,雖然施工簡間、處理成本低,但晾曬需要占用大面積場地,而且易受天氣影響,而機械脫水設(shè)備價格較高,處理效率低,難以滿足大型疏浚工程的要求,目前在國內(nèi)也未得到廣泛應(yīng)用;采用高溫溶解燒結(jié)方法處理淤泥,能產(chǎn)生較高附加值的產(chǎn)品,但其對淤泥性質(zhì)有一定要求,而且處理費用高、處理淤泥量有限,對處理含沙量過高的疏浚淤泥不適用,對處理大量的淤泥也不太合適;采用化學(xué)固化方法對淤泥進行處置,處理效率高、施工方便,而且易于推廣應(yīng)用。但化學(xué)固化方法處理淤泥的投資較大,因此開發(fā)適應(yīng)我國國性的淤泥固化處理設(shè)備和固化劑勢在必行。