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的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型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】
[0002]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粧、砂袋、塑料排水板等，而水平排水体一般采用砂垫层。
[0003]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。不少研宄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。
[0004]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，一些研宄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。
[0005]另一方面，作为农产品主要废弃物之一的秸杆处置问题日益严峻。目前全世界每年农业生产中产生的秸杆为1000亿?2000亿吨，中国每年有近6亿吨秸杆，而被利用的不足2000万吨，约97%的秸杆被焚烧、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杆的焚烧相关。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、S02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、苏北地区秸杆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。在秸杆资源化利用方面，国内外已逐步重视将秸杆运用于地基处理中，主要集中在以下几个方面:I)将将秸杆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)将秸杆制作成秸杆棒或秸杆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)将大麦秸杆等用于加筋粘性土和砂土 ；4)将稻秸杆被应用于Kuttanad黏土加固改良之中；5)将秸杆进行防腐处理后用于加筋固化滨海盐渍土中；6)掺入麦秸杆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杆材料，将水平秸杆料和竖向秸杆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】
[0006]本实用新型要解决技术问题是:提供一种不但可以解决农业生产中秸杆污染的问题，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尚施工效率的新型排水系统。
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案是: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杆毯、插入淤泥或新吹填土中的秸杆辊，所述秸杆毯和秸杆辊固定连接形成整体的排水系统；所述秸杆毯是以秸杆编织制成的毯状物，所述秸杆辊是以土工布袋包裹秸杆制成的辊状物。
[0008]本实用新型所提出的排水系统，充分发挥了农产品废弃物秸杆材料的高渗透特性，将其应用于超软土排水固结，具有施工效率高、排水效果好、经济和社会效益显著等优势。与传统的排水体相比，本实用新型所提出的系统一方面变废为宝，缓解了秸杆焚烧所致的环境污染问题，节省了砂料，大幅降低了排水体成本；另一方面，本实用新型系统施工是先在软土上铺设秸杆毯作为硬壳层，此硬壳层可以承载施工人员甚至轻机械设备，然后再在硬壳体(即秸杆毯)上打设秸杆辊作为竖向排水体，从而大幅度地提高施工效率及大幅度降低施工劳动强度。
[0009]与现有报道的秸杆料排水体相比，本实用新型所提出的排水系统，施工效率、抽真空效果及排水效果大为提高。因为本实用新型创造性地将秸杆毯兼作硬壳层，便于竖向排水体秸杆辊的打设，提高了施工效率；再者，本实用新型创造性地通过连接件将水平排水秸杆毯和竖向排水秸杆辊连成了一个有机的整体排水系统，大大增强了抽真空效果和排水效果O
[0010]本实用新型所提出的竖向排水体秸杆辊，可以采用土工布包裹收割机直接切出来的秸杆料制作而成，而不需要将秸杆料再次切碎和添加其他料环节及浸泡防腐剂环节，较大地节省了人工成本。
[0011]本实用新型是基于高含水率淤泥回填处理中缺少经济、简便的工程现实方法以及国家秸杆资源化综合利用的总体方针下，提出将秸杆作为排水体用于排水固结处理高含水率淤泥质填土。本实用新型使用秸杆作为水平排水体和竖向排水体，而秸杆可以与淤泥混为一体直至自然发酵腐烂，不需要作其他特别处理，因此非常环保；在制作秸杆毯和秸杆辊时，可以直接使用农田产出的秸杆，并不需要对秸杆进行粉碎，也不需要对秸杆进行防腐等特殊处理，因此可以进一步提高施工效率。在进行真空预压时，本实用新型与不使用砂垫层的排水系统相比，抽真空的效果大大提高，从而提高了排水固结的效果。
[0012]综上可知，本实用新型的排水系统至少具有以下五方面的优势:
[0013]I)本实用新型中水平方向铺设的秸杆毯作为水平排水体，替代传统水平砂垫层，一方面可节省日益紧缺的砂资源，降低施工成本；另一方面，可解决传统砂垫层施工时，砂颗粒陷入超软土，难以形成连续砂垫层问题。
[0014]2)本实用新型的排水系统施工时，先铺设水平方向的秸杆毯，秸杆毯可兼作硬壳层，再打设竖向排水体秸杆辊，弥补了传统竖向排水体打设困难，施工效率低下的不足。而传统方法是先打设竖向排水体，再铺上砂垫层，因超软土表层强度过低，使得竖向排水体打设困难，施工效率较低。
[0015]3)本实用新型通过连接件将水平秸杆毯和竖向秸杆辊固定连成有机的排水整体系统。与现有排水系统相比，本实用新型在进行真空排水固结时的抽真空效果、排水效果可大大提尚。
[0016]4)本实用新型中的竖向排水体秸杆辊，是以土工布包裹收割机直接切出来的尺寸秸杆料制作而成，无需将秸杆料再次人工切碎和添加其他料环节及浸泡防腐剂环节，节省了人工成本。另外，秸杆辊的排水效果与普通砂井、袋装砂井相差不大，但成本比砂井大为降低。
[0017]5)本实用新型采用的秸杆毯和秸杆辊能吸纳消化大量农产品废弃物秸杆，从而大为缓解秸杆焚烧所造成的大气污染问题。
[0018]上述技术方案的进一步改进是:所述秸杆毯包括自下而上叠置的第一秸杆毯和第二秸杆毯，所述第一秸杆毯设有通孔，所述第二秸杆毯设有与通孔同轴心且相互连通的盲孔，所述盲孔的孔径小于通孔的孔径；所述盲孔内设有支撑管，所述支撑管靠近第一秸杆毯的一端向外弯折并沿第一秸杆毯的顶面延伸形成环形底座，所述环形底座位于第一秸杆毯与第二秸杆毯之间，所述环形底座的外径大于与所述通孔的孔径；所述秸杆辊的一端插入所述通孔并紧贴环形底座的底面，所述土工布袋的袋口贯穿所述支撑管，并从所述支撑管内穿出后向外翻折沿支撑管的外壁以及环形底座的顶面延伸。
[0019]本实用新型将土工布袋的袋口通过支撑管和第一秸杆毯、第二秸杆毯之间的挤压而固定在第一秸杆毯、第二秸杆毯之间，从而将秸杆辊与秸杆毯紧压并固