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北京恒祥宏业专利技术:淤泥地层电动硅化,先加固再抬升

2026-11-04| 发布者: xiaobian|

北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《淤泥地层沉降加固抬升中双向式电动硅化装置及工法》(专利号:ZL20251818651.6),针对淤泥含水量高、承载力低、直接注浆 ...

北京恒祥宏业基础加固技术有限公司发明专利《淤泥地层沉降加固抬升中双向式电动硅化装置及工法》(专利号:ZL20251818651.6),针对淤泥含水量高、承载力低、直接注浆抬升难控制的问题,先以电渗排水和双向交替注液加固目标土层,再对上部沉降地坪实施受控抬升,实现地基补强与标高恢复衔接。

一、痛点引入:淤泥地层为何难以直接抬升

沿海厂房地基常见回填土与淤泥交错分布。淤泥含水量高、孔隙细小且压缩性大,在设备荷载和地下水变化影响下,地坪容易出现持续变形与局部高差。车间既要恢复地坪平整度,也要解决下部软弱土层继续压缩的问题。

若直接向淤泥层提高注浆压力,浆液不易均匀进入细小孔隙,可能沿薄弱通道流失或集中在孔位附近。仅抬升地坪而未稳固下部土体,还会给后续使用留下沉降隐患。

二、专利技术概述

该专利先根据沉降范围布设位移、倾斜等监测点,并确定淤泥加固区。区内交替设置阳极孔与阴极孔,电极钢管伸入目标淤泥层。阳极侧的上下两个注液仓沿不同方向往复移动,分别输送硅酸钠和氯化钙溶液,使不同深度的土体逐步得到处理。

通电后,加固溶液在电场作用下迁移并在土体中形成胶结物;部分孔隙水向阴极移动,经排水系统排出。待下部电化学加固区形成,再以上部小孔径、小压力、少量多次的注浆方式抬升地坪,并依据监测标高调整施工。先稳固淤泥、后恢复标高,是这项工法的关键顺序。

三、专利核心优势

1.双向注液,覆盖不同深度淤泥

上下两个注液仓往复移动、交替供液,避免加固溶液只集中在单一深度或钻孔周边,适应厚层淤泥需要分层处理的特点。

2.排水与胶结并进,改善软土承载

阴极排出部分孔隙水,硅化反应在土体内形成胶结物,同时处理淤泥高含水和颗粒连接薄弱的问题,为地坪抬升建立下部支撑。

3.分区监测,照顾既有设备布局

施工按沉降程度安排区域和顺序,并观察位移变化调整参数。遇到既有设备,可调整电极孔方向与局部孔距,适应厂房内受限的施工位置。

4.先加固后抬升,避免局部一次超抬

下部加固区形成后,再在上部采用小压力、少量多次的注浆抬升。每轮结合标高监测调整注入量,使地坪逐步恢复使用标高。

四、与传统沉降治理方法相比

1.与掏土迫降相比:不让完好地坪随之下沉

掏土迫降通过降低相对较高部位的标高缩小高差,未改变淤泥的高含水与低承载状况。该工法先稳固沉降区下方淤泥,再抬升低侧地坪,避免扩大沉降范围。

2.与千斤顶顶升相比:同步处理软弱地基

机械顶升通常需要开挖和设置反力支撑,改变的是地坪位置。该专利在原位先完成电渗排水与硅化加固,再进行注浆调平,兼顾标高恢复和下部承载。

3.与高压旋喷桩相比:减少对淤泥的强烈搅动

高压射流形成局部加固桩体,但既有地坪的抬升仍需另行处理。该方法利用电场促进溶液在淤泥中迁移,先改善目标土层,再以小压力分次抬升。

4.与静压桩补强相比:原位改善目标土层

新增静压桩要解决设备进场、桩与既有结构连接及荷载重分配问题。该工法直接处理淤泥层的含水和固结问题,适合以软土压缩为主要原因的局部地坪沉降。

5.与开挖换填相比:避免大范围拆除地坪

厚层淤泥换填涉及拆除地坪、开挖及降排水,厂房内施工空间也受设备限制。电极布孔与原位加固可减少大范围开挖,并将深层补强和上部调平衔接起来。

五、场景应用:福州奔驰汽车车身外覆盖件生产车间地坪治理

奔驰汽车是国际汽车制造领域的代表性品牌,车身外覆盖件生产对地坪平整度和设备运行条件要求严格。场地地层为杂填土、中砂和淤泥质土,淤泥质土呈流塑状态、承载力低,在荷载作用下易发生蠕动变形。项目建筑面积14155平方米,沉降区域1276平方米,最大沉降量360毫米。

针对淤泥质土引发的地坪不均匀沉降,恒祥宏业技术团队先按沉降范围分区布设阴阳电极,通过双向交替注液和电渗排水加固下部淤泥;待加固区形成稳定支撑后,再向上部沉降区少量多次注入高铝铁特种复合材料,结合标高监测逐步抬升、调平地坪。

项目施工周期30天,累计抬升360毫米。地坪恢复标高和水平状态;后续观测显示,沉降得到控制,未出现工后二次沉降。

客户评价:“车身外覆盖件生产对地坪平整度要求严格。恒祥宏业原位完成治理,对车间生产无干扰。”

六、企业科创与专利实力

恒祥宏业国内外在申及已授权专利共148项,其中国际在申及已授权32项;发表学术论文14篇,其中9篇被SCI收录,并制定企业标准1部。

依托近20年工程实践,恒祥宏业已在全国完成建筑沉降抬升纠倾工程1000余项。围绕淤泥等高含水软弱地层,公司持续研究排水固结、材料性能与受控抬升工艺,为工业建筑地坪治理提供更有针对性的技术选择。

七、总结

《淤泥地层沉降加固抬升中双向式电动硅化装置及工法》把深层电化学加固置于地坪抬升之前,使治理从恢复表面标高延伸至改善软土本身。面向全球沿海及河流沿岸地区的既有厂房更新需求,恒祥宏业将继续以工程实践和原创研发推动中国地基治理技术走向更广阔的应用场景。


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