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土壤固化剂

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土壤固化剂范文第1篇

论文摘要:土壤固化剂应用范围极广,其性能稳定,可用于各种路基土壤加固,固化强度可调整,且能满足不同路基建设层要求,有利于加快施工进度,就地取材,减少建筑耗材的运量,并无环境污染。

一、引言

Toogood土壤固化剂是目前世界上技术最新、效果最佳且无毒、无害、无污染的环保高聚类有机溶液。可广泛地用于各种土壤砂石材料的固化,还具有抗压强度强、万能兼容、高斥水性等特点,是一种万能的离子类固化材料,用其稳定各种土壤均能满足各等级公路路基施工技术规范要求。这是种加入土壤中的外加剂,将其掺入土壤中,与含有一定水分的土壤混合后,发生一系列物理-化学反应,降低土壤颗粒间的排斥力,破坏土壤颗粒间的吸附力,同时还置换出土粒表面的水分子并生成一种不可溶解的终合物,发挥类似水泥的凝固作用,对土壤的压实密度有着直接作用;而且缩小了土壤颗粒之间的空隙,使其承载能力大大加强,从而达到高斥水性、高压实度、强承载力和抗压强度。

由于土壤固化剂可以结合当地土作为主要路基建设材料,因而在技术上和经济上都具有重要意义,我国公路建设改良土壤的产品仍大多沿用石灰、水泥、工业矿渣,砂、或这些材料的混合物,随着环境保护对道路工程用石料、河砂、山砂等自然资源开采的严格限制,土壤固化剂作为一种广泛易得而又环保经济实用的新型替代材料具有现实的意义。

本文主要是结合各地公路工程实践,探索其应用效果。

二、施工工艺

1路拌法施工(水泥固化土施工)

(1)测量放线

用全站仪按坐标法测量恢复中线,每10米设一排桩,并根据路基设计宽度,放出路基边线,为保证路基有效压实度和边坡的稳定,在放路基边线时应使两侧边线各宽出20cm-40cm力宜。然后测量技术员精确放出水准测量线,确定纵横断面的标高,并按设计高程在侧钎上作好标记,在进行水准高程控制时应考虑到松铺系数。

(2)备土整平

根据施工阶段所需的土方量拉入施工段路床,按测定的高度和宽度进行大致整平,整平方法一般采用人工配合推土机。

(3)喷洒固化剂、湿拌

技术人员首先取有代表性的点测试含水率,精确计算作业段所需的补水总量。(根据施工天气和土质,含水量宜大于最佳含水率1%-2%左右)然后计算作业段的体积,按每立方应加固化剂数量计算所需的固化剂用量。最后将计算出来的补水量和固化剂一并倒入洒水车并充分搅拌均匀,稀释后均匀地洒在作业段内。喷洒土壤固化剂水溶液时,宜采用压力式洒水车或喷管式洒水车,喷洒应均匀,中途不得停车。直接掺入混合料中的固化剂水溶液应分两次喷洒,首次先喷洒40%,用机械拌合不得少于两遍,再喷洒40%拌合两遍,达到拌合颜色一致为止,其余20%的固化剂水溶液应在碾压成型后喷洒封层。

(4)闷料

混合料拌合均匀后即可进行闷料,闷料时间为:沙土不小于6小时,粘土不小于10小时,但不超过两天。

(5)摊布水泥

首先将水泥用量进行计算,将施工路段划成若干个方格,每个方格按计算的水泥袋数堆放水泥,进行摊布。在摊布时应派专职施工人员控制每一个方格内的水泥数量,保证厚度和宽度,表面应没有空白的位置,也没有水泥过分集中的位置,平面力求平整。摊料过程中,应将超尺寸颗粒及其他杂物捡除。

(6)补水、再次拌合

闷料后,再次测定混合料的含水率,确定是否还需补水,然后用路拌机或其它合适的拌合机械进行拌合,拌合完成的标志是混合料颜色一致,没有灰条、灰团和花面,没有粗细颗粒“窝”,没有素土夹层,且水分合适、均匀。

(7)固化土初压、整平

混合料拌合均匀后,要立即用推土机初步排压,人工挂线精确整平,再用平地机进行整型。整平过程中,对于局部低洼处,应用齿耙将其表层厚度耙松5cm以上,并用新拌的混合料进行找补整平,整平时切忌在光滑的平面上进行薄层找补。

(8)碾压

整型后,应在最佳含水量时压实,要根据路宽、压路机轮距的不同,制定相应的碾压方案。通常采用l8T-22T振动压路机,先静压一遍再对固化土层进行压实作业。具体碾压时,应本着“先轻后重,先慢后快,先两边后中间,先静压后振动”的原则,速度控制在头两遍应是低速,1.5km/h-1.7km/h为宜,以后可用2.0km/h-2.5km/h的碾压速度。

碾压采用纵向进退式,压路机轮迹一般要求重叠二分之一轮宽,后轮必须超过两段的接缝处,后轮压完固化土面全宽时,即为一遍。碾压过程中固化土的表面应始终保持潮湿,如表层水分蒸发过快,应及时补洒少量的水。如有“弹簧”、松散、起皮、剪切推移现象,应及时翻开重新拌合。注意:整个施工过程从水泥摊布到碾压必须在水泥终凝期内完成。

在碾压过程中应对施工接缝处进行处理,施工接缝处,应搭接拌合。第一段拌合后,留出5~8米不进行碾压,在第二段施工时再将前段余留的未碾压段添加适量水泥和土壤固化剂水溶液重新拌合,与第二段相连一起进行碾压。

(9)养生及交通管制

固化土层每一段碾压完成并经压实度检查合格后应立即中断交通,开始养生,养生时间为一周。养生方法有:

a)洒水养生,要求路面保持湿润。

b)覆盖塑料薄膜养生,要求用土埝纵横向封实住。

c)乳化沥青做下封层养生,条件为基层的面层为沥青层。

d)铺土养生:条件为上层继续施工固化土层。

2集中拌合法施工

对于二级和二级以下的公路,若无合适的强制式厂拌设备时,也可以将混合料集中在路旁的料场用人工配合挖土机的方式进行拌合。集中拌合法施工应符合下列要求:

(1)土应粉碎,防止团块。

(2)应严格按所选定的固化土配合比配料。固化剂称量必须准确。

(3)出料时,混合料的含水量应大于最佳含水率1~2%。

(4)进入料斗的素土的干湿状态应基本一致,固化剂水溶液宜当天配制,当天使用。

(5)经拌合均匀的固化土混合料应立即运输到铺筑现场进行施工。若运距远,运输过程中宜加以覆盖,以防水分过早蒸发。

(6)运输距离与时间应能保证使固化土在凝结时间内碾压完毕。

(7)宜采用自卸式运输车与摊铺、碾压机械相配套,做到随拌随运随铺随压。

(8)固化土铺筑前,下承层表面应拉毛、去除杂物、洒水湿润。

(9)到场的固化土混合料可按数量均匀分散地直接卸于下承层面上,避免集中堆料过高,造成松实不一致。

(10)摊铺可采用各类摊铺机,亦可采用人工加抓斗式挖掘机联合摊铺。在较低等级道路上,没有摊铺机时,可采用自动平地机按以下步骤摊铺混合料:

a)根据铺筑层的厚度和要求达到的压实干密度,计算每车混合料的摊铺面积;

b)将混合料均匀地卸在路幅中央,路幅宽时,也可将混合料卸成两行;

c)用平地机将混合料按松铺厚度摊铺均匀;

d)设一个3~5人的小组,携带一辆装有新拌混合料的小车,跟在平地机后面,及时铲除粗集料“窝”,补以新拌均匀的混合料,并与粗集料拌合均匀。

(11)固化土的雨季施工应做好以下几点:

a)注意气象预报,避开雨天施工。固化土施工应在连续2~3日无雨的条件下才可正常进行。

b)确保场地排水通畅。

c)现场应配备防雨遮挡物。尚未碾压已遭雨淋的固化土混合料可作素土使用。

(12)固化土混合料的整型、碾压、成型等与路拌法相同。

三、经济环境效益分析

土壤固化技术用于高速公路工程,显著的价值在于其经济性和环保性。(以土固精土壤固化剂为例,如下表所示)

表二用土固精牌土壤固化剂代替砂石料修筑道路基层一公里能耗表

1、表中水泥、石灰、土壤的配合比是根据施工经验估计的中间值,具体工程的配合比以试验报告的要求为准。

2、工程实践表明,由于固化土基层的抗压强度等指标远超过传统的砂石料路基,故可根据设计变更,适当减少基层和面层的厚度,表中为方便计算和比较,基层的厚度均取0.4m,即基层0.2m,底基层0.2m。实际工程中,经济效益更加明显。

3、土固精牌土壤固化剂的掺量范围为干土重量的0.01%~0.02%,混合料按2000㎏/m³计算,实际密度以现场测试的数据为准。

4、这种复合固结土路面基层的材料及其施工方法以分布广泛的土为主要材料,可就地取材、可节省大量的燃油费,由于工程情况各异无法定量计算,在本表中不再列出。

5、表三是在综合表一和表二的基础上制出的,其中水泥、石灰、燃油的计算价格分别为:300元/吨、250元/吨、5000元/吨,料场的占地费按10元/㎡计算,全国各地情况各异,本表数据仅供参考,实际工程以当地的材料价格进行计算。

四、结语

通过对土壤固化剂在路基建设工程应用中的施工工艺探讨及其经济环境效益分析,可得出以下结论:

(1)土壤固化剂在工程中实际应用简便易与控制,使用过程中环保无污染,材料易与运输,减少了运输成本。

(2)经济优势显而易见。国外在高速公路建设中固化剂的应用非常普遍,并且应用领域非常广泛,不仅应用在路基顶层,而且还应用到了路面基层,取得了非常成熟的经验。大大节约了材料成本,并且起到了对自然资源的保护作用。我国在高速公路建设中对固化剂应用的非常少,但是作为一种新型建筑材料,固化剂具有的优势是非常明显的。超级秘书网:

参考文献:

[1]赵永巧浅谈土壤固化剂的发展与固化机理研究

[2]韩笑土壤固化剂固化土的基本性能及其工程应用研究

[3]土壤固化剂在高速公路工程建设中的应用与发展

土壤固化剂范文第2篇

【关键词】:道路施工土壤固化剂施工工艺

中图分类号:U41文献标识码: A 文章编号:

引言

软弱地基处理一直是困扰道路工程建设的一个难题。在我国干线公路,特别是高等级公路建设中,普遍采用石灰稳定土、水泥稳定土等各种综合稳定土类底基层,但这些方法经常带来土体强度不够、容易产生收缩裂缝、受环境温度影响较大、工程费用增加、生态环境破坏等方面的问题。土壤固化剂作为一种新型的土壤固化材料,它的出现、研究与应用解决了软弱地基处理中很多实际问题,其固化土体具有速度快、强度高、稳定性好等优点。

一、原材料的选择与技术要求

土壤固化剂采用电离子溶液类固化剂,技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073-1998的规定。石灰应采用消石灰或生石灰粉,消石灰中不得含有未消解的生石灰颗粒,石灰等级应在三级以上。水泥应符合国家技术标准的要求,宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。土应选用塑性指数12~26的土质,不能使用液限大于50%、塑性指数大于26的粘质土、以及淤泥、沼泽土、含草皮土、生活垃圾和腐殖质土。水应采用饮用水或PH值大于或等于6的水。

二、配合比设计要求

土壤固化剂固化水泥石灰土,其中水泥占干土重量为2%,石灰占干土重量为3%。固化剂浓缩液掺入剂量建议值为0.014%(重量比),掺入剂量变化范围取为0.012~0.018%,可根据试验进行确定。可以通过击实试验确定各层混合料的最佳含水量和最大干密度。施工现场采用的石灰用量或土壤固化剂用量应高出试验确定的剂量:石灰应增加干土重量的1~2%,土壤固化剂水溶液(稀释后)应增加干土重量的0.1%~0.2%。

三、无侧限抗压强度

无侧限抗压强度是指试件在20±2℃条件下养生7天后的抗压强度,是道路基层混合料的主要性能指标。水泥石灰固化土路床7d强度 (标准养护6d,浸水1d) 要求大于0.8MPa,14d强度 (标准养护6d,浸水8d) 要求大于1.2MPa,压实度不小于96%。

四、固化剂施工工艺

1、施工准备

(1)施工前应按设计要求进行各种原材料、混合料配合比、灰剂量标准曲线、标准击实、强度等试验。(2)现场取土,清除草根、树根、石块等杂物。土块最大尺寸不应大于15mm,土的塑性指数要不大于26,不小于8。(3)生石灰应在使用前7-10天充分消解,含水量适中,并用10mm孔径的筛子筛除生石灰残渣。(4)检测土中的含水量,符合固化剂混合料的最佳含水量要求,当不能满足要求时,应对土采取处理措施。湿拌法宜大于最佳含水量的1%-2%。(5)根据道路的长度、宽度、路基厚度、最大干密度、石灰和固化剂的配合比,计算石灰与固化剂的用量。将水与固化剂按150-200:1的比例稀释浓缩液。

2、施工放样

在路基上布设中线。直线段每15m-20m设标桩,平曲线段10m-15m设标桩,并在两侧路肩边缘外每0.3m-0.5m设标桩标注桩号,并测出该桩号的设计标高。

3、运输

用挖掘机装车,自卸汽车运输,将合格的素土运至现场,卸料时设专人指挥,素土铺筑范围要超出设计边线0.3m以上,用推土机整平。

4、摊铺石灰

根据固化剂石灰土的厚度和最大干密度及石灰的配合比,计算石灰的摊铺厚度,用自卸汽车将充分消解的石灰运至路基上,由人工摊铺,并及时检测铺筑厚度,确保石灰用量。

5、素土与石灰拌和

用路拌机将石灰土结合料拌和均匀,达到拌和后的石灰土色泽一致,控制路拌机的速度不大于3km/h,避免有未掺拌的“素土”夹层,在边角等部位由人工处理。在开始拌和时,要标定拌和深度,且不得更改,两次拌和宽度要重叠20cm。

6、水泥与石灰土拌合

根据固化剂固化水泥石灰土的宽度、厚度及预定的干密度、水泥剂量,计算出每袋水泥的间距,在固化层上安放标记;根据纵横间距划出方格,在每方格内将一袋水泥卸在指定位置,检查有无遗漏和多余;用刮板将水泥均匀摊开,并注意使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥摊铺完后,表面应没有空置,也没有水泥过分集中地点。采用宝马拌和机拌合均匀。

7、喷洒固化剂稀释溶液

首先将洒水车装水,再将固化剂浓缩液倒入洒水车中,稀释浓度要结合土的天然含水量,当拌合土含水量较低时,稀释浓度取低值,否则相反。同时参考施工当日的气温情况,然后将适宜的稀释液均匀的喷洒在水泥石灰土的表面。确保在一定面积内固化剂掺量准确、均匀,且混合料含水量大于最佳含水量1%-2%。在道路纵坡大于20%时要配合紧密,防止固化剂液体流失,配合比不均匀。加入固化剂的水泥石灰土必须在24h内碾压成型。

8、路基整型

将拌和好的混合料运到道路中进行摊铺,立即用平地机整形。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线,平地机由内侧向外侧进行刮平。用推土机在初平的路段上快速排压一遍,以暴露潜在的不平整。对于局部低洼处,应将其表层5cm以上翻松,并用新拌和的混合料进行找平。再用平地机整形一次,应将高出的料直接刮出路外,不应形成薄层填补现象。每次整形都应达到规定的坡度和路拱,并应注意接缝必须顺适平整。在整形过程中,严禁任何车辆通行,并保持无明显颜色不一现象。

9、碾压

整型后的混合料路基在最佳含水量时压实,表层含水量不足时,先洒水再进行碾压。先用180KN及以上的三轮压路机静压一遍,再用振动压路机进行碾压。碾压时重叠部分为1/2轮宽,一般需碾压6~8遍,应使各部分碾压到的次数尽量相同,路面的两侧应多压2~3遍。后轮超过两段接缝处,碾压时控制压路机的速度不大于3km/h,不得在未成型的道路上调头或急刹车,达到压实度要求,碾压表面无明显轮迹。在碾压结束之前,用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部分刮除并扫出路外;对局部低洼之处,不再进行找补,可留待铺筑上层时处理。

10、喷洒封层

碾压完成后,立即喷洒固化剂水溶液封层,喷洒均匀,不得漏洒。

11、养生

养护期不应少于7天,且洒水养生不能间断,未达到强度要求之前,禁止各类车辆通行。

五、质量要求与检查验收

1、施工中,应建立健全工地试验、质量检查以及工序间的交接验收等规章制度。试验、检测、验收,应做到原始记录齐全、数据准确和资料完整。

2、施工单位应设有对所用材料进行压实度、平整度等各项室内试验的试验室和工地检测的设备和仪器。

3、每道工序完成后,均应进行检查验收,合格后方可进行下道工序。经检测不合格的,应进行翻修,达到合格要求。

六、施工注意事项

1、现场拌和灰土时一定要保证灰土粒径不大于15mm,且要把灰土中的杂质、未消解的灰块、石块、大粒径灰块剔除干净;

2、不要直接在土壤中加入固化剂浓缩液,要按150~200:1或更高的体积比用水稀释固化剂浓缩液,稀释浓溶液时,应把固化剂浓缩液加入水中,不要把水加到固化剂浓缩液中;

3、整型后的混合料应在最佳含水量时压实,当表层含水量不足时,应洒水再进行碾压。

4、碾压时下层不能挂振进行碾压,上层可进行强振碾压。

5、混合料碾压成型后,不应忽干忽湿,养护期不应少于7天,且由于本工程土壤的特殊性,洒水养生不能间断,未达到强度要求之前,禁止各类车辆通行。

结束语

固化土的各项路用性能满足规范要求,抗压强度、回弹模量、承载比等物理力学指标随着掺量的增加而增大,当固化剂掺量在0.012%~0.018%之间时,在保证工程质量的同时,工程造价较低。用固化剂代替水泥加固基层土,不需大量挖弃土方,可节省运输和开挖费用,其施工工艺和普通路基施工工艺基本相同,施工机械也大体一致,简单可靠且经济性合理,土壤固化剂加固土在公路路基工程的应用具有广泛的前景。

参考文献

[1]蒋永能.土壤固化剂在道路工程中的试验应用[J].中外公路,2010,30(1).

土壤固化剂范文第3篇

Key words: rural roads;upgrading;soil firming agent

中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)11-0108-02

0 引言

农村公路在整体交通公路网体系中处于承上启下、举足轻重的地位,县道担负着与国、省干线公路等上层路网外部连接功能,乡、村道则紧密关联普通百姓的日常出行。前两轮农村公路主要是解决路面硬化问题,许多地区原先建设的通村公路标准较低,建成的四级公路大多利用原有机耕路、土路,路面宽度为3.5m,很多路段路肩宽度不足,错车困难,事故频发。特别是建成的县、乡道路使用年限已超过十年服役期,常年经受超载车辆肆意碾压,路面出现不同程度毁坏,许多县道公路通行已濒临瘫痪,严重制约县域经济可持续发展。

因此对农村已有的公路进行提档升级,改造为更标准更高通行效率的公路显得非常必要。这样既节省宝贵的土地资源又有原路基节省大量人力及公路桩基成本,是非常符合少花钱多办事的财政政策的,下文将重点分析土壤固化剂在农村公路提档升级工程的应用及效果分析。

1 农村公路传统改造技术的弊端

1.1 加铺新水泥混凝土面层

加铺新的水泥混凝土面层是指在原有路面上重新铺筑一层混凝土,且要求新铺筑的混凝土厚度必须超过20cm,所以该改造技术的工程造价很高,并且由于新铺筑的混凝土需要进行至少二十八天的养护,导致工期比较长,而且会对交通造成较大影响,需要尽量避开交通高峰期施工。

1.2 旧水泥混凝土路面翻修

旧水泥混凝土路面翻修是指将旧板破碎并运输到指定地点,然后在旧板的位置上重新修筑,如此不仅施工量大,工期长,而且对交通的影响也很大。

1.3 加铺沥青混凝土面层

加铺沥青混凝土面层就是直接在旧水泥混凝土路面使用沥青混凝土对其做罩面处理。该方法通常在处理完不久就会出现反射裂缝,导致了该改造技术的使用期限很短。不仅如此该方法的改造工程量还很大,所需资金量大,目前该方法已经逐渐被社会淘汰了。

2 土壤固化剂的优势

土壤固化剂属生物有机酶,是土壤细菌与氮、二氧化氮及其他营养物质发生催化作用后的产物,该产物与水稀释加入土壤后使土壤固化形成板块,且在空气中二氧化氮的作用下使酶再生,并继续发生作用。主要应用于公路等基础设施建设。土壤固化剂为浓缩液体,易溶水、无毒、无污染、对人、畜、植物均无害,绿色环保。

土壤固化剂应用于道路施工中,可依照施工需求随意安排固化时间,且相比传统固化方式,土壤固化剂的使用能有效改善工程固化施工效果、提升固化效率、降低固化施工成本与技术难度。当前的土壤固化剂用于道路施工中,土壤凝结时间大于4h,抗压强度损失低于12%;相比传统固化方式,采用土壤固化剂施工可将工期缩短5d左右,施工效果良好的情况下,碾压操作后即可通车运行;干密度、抗压强度等方面均具有明显优势;不仅能节省材料费用,还能大大降低劳务费与施工运杂费用,降低总成本的30%~45%。

土壤固化剂的路用特性主要有以下几点:

①增加土质密度:土壤固化剂降低水的表面张力,能够快速渗透和扩散水分,促使快速,使水合物小粒子排列更紧密,消除了路基材质中的空隙。②用水量少:由于水分子渗透快,表面的挥发性减少,用其处理土壤达到最佳含水量时,仅需常规用水量的80%。且道路成型后自然风干即可,无需洒水养护。③低透水性:粘合的土壤颗粒减少了土壤中的空隙,同时减少了水分进入结构层的机会。用土壤固化剂处理过的道路可有效处治翻浆、克服冻胀裂缝和反射裂纹。④增强道路承载能力:经土壤固化剂处理过的土质,产生一种粘聚作用,可通过加强土壤颗粒的粘结力,增强承载力,形成整体板块。⑤适用范围广:筑路材料可就地取用,减少远运成本,减低工程造价。⑥减少维护:结构层压实完毕后,自然风干72小时即可通车或加封面层。⑦运输方便、绿色环保:土壤固化剂以桶装浓缩液体形式待用,避免大体积储存;该产品无毒、无污染、不腐蚀设备、对人、畜、植物、土壤均无害。

3 使用土壤固化剂和传统材料的施工效果比较

使用土壤固化剂和传统材料的施工效果比较如表1所示。

4 具体旧路施工案例

某乡村公路改造,使用的是土壤固化剂技术,在保证工程质量的同时无侧限抗压强度、弯沉等各项指标均超过国家标准,施工严格按照国家标准进行,施工简单,施工只花费了七天时间,且其实际成本比预期减少了50%。

4.1 土壤固化剂在施工前的准备工作

固化土结构层完成施工时最低气温应在 3℃以上,最好对其进行半个月左右的养生,且尽量避开雨季施工,若必须在雨季进行施工应做好完善的应对措施,确保结构符合相关规范要求。在具体的固化土结构层施工中,应遵循下列原则:应尽可能粉碎细粒土,确保配料准确,路拌法施工时,应摊铺均匀,固化剂剂量要准确,喷洒固化剂稀释液及拌和应均匀。用于固化层的素土摊铺必须严格依照相关规范要求操作,同时为了避免基层表面受到破坏,应在施工中禁止开放交通等。

4.2 土壤固化剂在旧路改造的施工工艺流程

综合考虑各项因素发现,厂拌法是最佳的施工方案,其工艺流程如下:路床压实稀释固化剂拌和运输碾压刮平排压摊铺覆盖养生路。

5 项目经济效益比较

①结构层厚度相同比较。用同等厚度的土壤固化剂结构层代替原级配砂砾结构层,土壤固化剂结构层各项技术指标均优于天然砂砾结构层;经核定在砂砾运距为47km时采用土壤固化酶结构层工程造价开始降低,砂砾料运距越远经济优势越明显。②结构层厚度不同比较。以在宁乡农村公路中常用路基断面6m宽为例,原改造设计为21cm厚天然砂砾底基层+10cm厚级配砂砾基层;现设计为15cm厚当地原状土掺60%天然砂砾掺配土壤固化剂基层;通过实施、运营对比后效果相似。因此,采用土壤固化剂结构层可降低4cm厚度,相应减少了天然砂砾用量76.8%;施工简单,进度快。若采用铁犁配合路拌机施工方法,平均每天可完成1.3km左右。从使用效果看土壤固化剂结构层各项技术指标均优于原路面机构层;经核定砂砾料运距大于38km时工程造价开始降低,同样砂砾料运距越远优势越明显。

土壤固化剂范文第4篇

道路的生命在于路材质量。针对城市道路路基处理中,用水泥、石灰及粉煤灰固化土壤存在的缺陷,探求一种能改善土壤水稳性,增加强度,降低干缩性的添加剂成了摆在建设新型节能环保道路面前的一个全新课题。如果能在工程建设中直接取用土壤,就可以大大节省砂石的用量,从而也就减少了对自然资源的开采破坏,保护了山林、水源,对自然生态环境起到积极的保护作用,同时可以减少对良田土地资源的破坏。

土壤固化剂已面世20多年,被美国工程杂志评为20世纪人类伟大发明之一。在国外已经大面积推广和应用。而在我国,则刚刚处于萌芽状态。洛阳路世丰土壤固化有限公司董事长侯梅在国外学习工作期间了解了这一产品后,10年前开始回国推广。她网罗国内外专家组织艰难的攻关研发。目前拥有了自主知识产权的路丰牌粉体、液体土壤固化剂,产品质量达到国内领先水平、国际先进水平。交通部检测中心对其产品的结论是“这两种产品可以用于道路的基层和底基层”。由于效果理想,土壤固化剂在高速公路上的应用课题已被河南省交通厅通过并认可。

洛阳路世丰土壤固化有限公司于2002年9月注册成立,是一家专业从事土壤固化剂研制、加工、销售的科技型公司,具有日供应上万吨的加工生产能力。该公司有经验丰富的技术队伍和良好的路用现场技术服务能力,可以更好地为业主和施工企业现场服务。其主打产品路丰牌土壤固化剂,经过对不同土质与各类石粉的配比,可以加工生产32个细分产品,基本可以涵盖和满足我国多区域、多土质现状的需求,改变了国外产品只能单一针对某种土质的问题,具有推广的价值。

作为一种新型材料,路丰牌土壤固化剂可以广泛运用到各类道路、广场、球场、物流园区、机场跑道、水利工程等,具有节省投资、水稳性好(不怕水)、寿命长、环保节能等特点。该固化剂经山东路桥、北京城建、湘潭路桥、中铁十五局、中交西安萌兴等集团公司和河南公路工程局等单位分别在河南许尉高速、郑石高速、郑开快速通道、洛阳城市道路、郑州公铁两用桥道路工程等几十条道路上上采用,施工质量达到交通部颁布的底基层、基层稳定的弯沉值和强度要求,经7天到28天检验,完全达到和超过原设计水泥、石灰、碎石层的设计标准,且水稳性良好,稳定层为板块式,表面光滑无裂缝,使用寿命大大延长。

这种固化剂与传统筑路方法相比,造价可降低10―20%,筑路材料可以就地取材,根据不同土壤的性质可以调整产品性能,使任何土壤、工业废渣都可以用来代替石子,并少用或不用石灰和水泥;尤其在旧路改造时,无需将旧料运走,可就地粉碎掺合固化剂重新使用,能节约近50%造价;同时还有着施工简便,有利环保、保护生态等等优点。应用结果证明,固化土路面基层,较传统石灰土基层结构可降低路基高度0.2―0.5m,每公里降低工程造价约2.6―4万元。延长使用寿命,减少维修费用。经由环保部门检测对人体无害,不会引起生物退化,不会造成对设备的腐蚀,因此无须特殊的安全保护。

土壤固化剂范文第5篇

关键词淤泥固化 资源化

中图分类号: TQ172 文献标识码: A

近年来河道、港口工程快速发展,产生大量疏浚淤泥,据统计,1998年至2003年,我国相继对长江、黄河、淮河等江河以及洞庭湖、鄱阳湖、太湖等湖泊进行了疏浚,疏浚淤泥达1.2亿立方米,提高了各河流和湖泊的排洪蓄洪能力,缓解了每年洪涝引起的灾害。江苏省“十一五”计划斥资50亿元疏浚全省河道,总疏浚量超过17亿立方米。据统计,21世纪初全国沿海地区产生的疏浚淤泥较1996年增长了3倍多。

产生于内陆地区的废弃淤泥,目前一般通过设置陆地贮泥场或者直接抛填于低洼地区的方法来进行处理,由于淤泥含水率高、强度低、变形大、固结时间长而很难在工程中直接利用。在很多地区长期占用大量耕地和鱼塘,浪费土地资源,使耕地更加紧缺。同时,疏浚淤泥作为一种固体废弃物其本身就会随着时间延长对环境造成不利影响,通常淤泥中含有大量的重金属离子和有机质等污染物,这些有害物质会在在淤泥闲置时会随污水析出,进而严重污染土壤和地下水,破坏生态环境和威胁人类安全。过去某些地方把疏浚淤泥作为有机肥料施用到农田之中,既解决了淤泥存放的难题,又提高了土壤的肥沃程度。但通过这种方式处理的淤泥量极其有限,而且淤泥中含有的重金属离子等有害成分也会危害着农作物生长,最终对人类身体产生危害,现在已经基本不再将疏浚淤泥作为天然有机肥料使用。

海洋或近海地区产生的淤泥一般通过吹填造陆或海洋抛弃的方法进行处理。“吹填”就是在需要填方的地区首先修建围堰,然后利用机械设备将淤泥吹填在围堰内。由于淤泥的工程性质很差,因而吹填形成的地基土强度很低,后期需要投入大量时间和资金进行地基处理,而且存在开发周期较长,施工机械难以操作、施工期间易引发二次污染等缺点,因而很难进行大规模推广,同时这种方法处理的淤泥数量有限。“海抛”就是在特定的海域设置淤泥倾倒区,将疏浚淤泥运输并倾倒于此。据有关环境调查发现:倾倒区内生物的种类和数量都明显低于倾倒区外。

综上所述,目前常规的淤泥处理方法都不同程度地存在浪费土地资源、污染生态环境、处理量不够大等缺点。随着人们可持续发展环保意识的不断增强以及政府环保力度的加强,传统的淤泥处理方法已经不能满足社会发展的需求,因此有必要探索新的淤泥处理方法。

1.资源化处理是淤泥处理的方向

目前常用的废弃淤泥资源化方法有物理脱水、热处理和化学固化处理三种。物理脱水方法最直接的办法就是采用脱水设备如离心机、压滤机等进行机械脱水,从而降低淤泥的含水率。但此种脱水方式需要提供特定的场所和设备,处理费用高、处理效率低,淤泥往往需要进行二次处理才能为工程所用。热处理方法主要是通过烘干、烧结等方法使得淤泥在热能及高温下发生化学反应,从而改变土的结构成分,将淤泥转化为良质土工材料。这种处理方法对场地有严格的要求,其应用受到一定的局限性。化学处理方法主要向淤泥中加入一定量的固化剂作为土壤改良剂,土体与固化剂相互作用,改变淤泥的特性,使得固化或改性后土体能够满足工程要求。这种方法可以将高含水率、低强度的废弃淤泥转化为高强度、低渗透性的工程用土,处理量大,工期短,价格低廉,一次处理便可达到工程要求。综上所述:对疏浚淤泥进行化学固化处理,使其转化为良质土工填料,有利于河道疏浚和净化城市环境,同时能够将疏浚淤泥进行资源化开发利用,化害为利,有利于社会的可持续发展。

2.淤泥固化处理的研究现状

2.1 土壤固化剂的分类

固化剂种类繁多,从外观形态上可以分为液粉体类固化剂和粉状类固化剂;按主要成分可以分为无机化合物类固化剂、有机化合物类固化剂、生物酶类固化剂和复合型固化剂等。

无机化合物类固化剂一般为粉末状,多采用水泥、石灰、粉煤灰、矿渣等混合而成,主要通过水解水化反应胶结土颗粒提高土体强度;有机化合物类固化剂多为液体状,固化机理为通过离子交换将土体由“亲水性”转化为“憎水性”使土中的水分易于挥发;生物酶类固化剂为液体状,由有机物质发酵而成,属蛋白质多酶基产品,主要通过生物酶素的催化作用增强土体颗粒间的粘结作用;复合类固化剂的主要成分可以划分为主固化剂和激发剂两部分,一般由两种或两种以上的化学物质按一定比例配合而成,根据不同的工程需求而采用不同的配制方案。

2.2 土壤固化剂固化机理

土壤固化剂的固化机理各不相同,从固化剂主要成分的角度可以将其固化机理大致分为以下六类: 水泥固化、石灰固化、工业废料类固化剂固化、水玻璃固化、离子交换类固化、新型复合类固化剂固化。目前水泥固化较为常用,下面详细论述水泥固化机理。

水泥和土壤拌合后,水泥中的矿物成分和土中的水发生强烈的水解水化反应,反应生成的水化产物在氢氧化钙碱性环境中继续反应并生成其他水化产物,当水泥的各种水化物生成后,有的硬化形成水泥石骨架,有的则与土相互作用,胶结土颗粒和水化产物,其作用形式可归纳为:①离子交换及团粒化作用。在水泥水化后的胶体中Ca(OH)2和Ca2+、OH-共存,而构成粘土的矿物是以SiO2为骨架而形成的板状或针状结晶,其表面吸附有Na+、K+等离子,溶液中的Ca2+会与土颗粒表面的Na+和K+进行离子吸附交换,土颗粒的吸着水膜变薄,土粒团聚形成较大的土团;同时由于水泥水化产物Ca(OH)2具有较强的吸附活性,能使这些较大的土团粒进一步粘结在一起,形成固化土链条状结构,封闭土团间孔隙,形成稳定的结构。②硬凝火山灰反应。水泥水化反应过程中,溶液中析出大量可自由移动的Ca2+,当Ca2+的数量超出离子交换作用的需求量后,由于处在碱性环境中,Ca2+与粘土矿物中的部分二氧化硅和三氧化二铝进一步发生化学反应,生成不溶于水的稳定的结晶矿物CaO-Al2O3-H2O系列铝酸石灰水化物和CaO-SiO2-H2O系列硅酸石灰水化物。③碳酸化作用。水泥水化物中的游离Ca(OH)2不断吸收水和空气中的CO2反应生成强度较高的CaCO3,从而提高土的强度。

水泥加固土体的过程是水泥水化产物的骨架作用与氢氧化钙的物理化学反应共同作用的结果。后者使粘土颗粒和团粒粘结形成稳定的团粒结构并填充孔隙,而水泥水化产物则把这些粘结形成的团粒包覆并联结形成具有一定强度的整体。

使用水泥作为固化剂受待改良土的类别的限制,对于高塑性指数粘土、高含水率淤泥、有机质土等土类加固效果不甚理想;同时水泥固化土的干缩系数和温缩系数较大,易导致固化土易开裂;同时水泥初凝和终凝时间较短,一般要求在3~4h内完成从加水与土拌和到碾压终了的各个工序。这些缺陷在一定程度上限制了水泥固化剂的大规模推广应用。

土壤固化剂范文第6篇

土壤加固是指为达到加固、稳固及密实土壤的效果,可以利用某种措施来更好地工程建设要求进行满足。加固土壤的最终目的是为了增加土壤的强度、整体性及抗渗性。其作用机理主要包括以下内容物理力学过程、化学过程和物理化学过程三大过程。物理力学过程是指在土壤固化中选用土壤固化剂,将土料粉碎、拌合及压实,在外力的作用下土体的基本单元相互接近,进而对土体的空隙率进行有效减少,同时起到增加土壤密实度、降低渗水性的作用。化学过程是指在土壤固化过程中选用固化剂,其本身组分发生的化学反应、土体与土壤固化剂中的某些组分发生的反应等。物理化学过程主要指土壤颗粒与土壤固化剂中各组分的吸附过程,包括物理、化学吸附和物理化学吸附。物理吸附指在分子力的作用下,土体的基本单元将土壤固化剂中的某些组分吸附在其表面。

二、农村公路固化土路面施工流程

1、处理原有路基。主要利用换填及片石的方式对原有路基进行补强作业,在行车荷载作用下,为达到施工所需的压实度必须选用压路机进行碾压作业。

2、施工材料的准备工作。松铺系数的确定要经过试验进行准确确定,通常将其人工摊铺松铺系数控制在1.53到1.58的范围内。洒水闷料可以将材料拌和过程中的洒水次数及用量进行有效减少,进而对细料起到稳定作用。

3、摊铺作业。施工企业必须严格遵循施工设计厚度进行摊铺作业,并一次性完成。如施工过程中摊铺必须进行分层作业时,每层压实厚度必须控制在10厘米以上。

4、整型。均匀拌和混合料后,选用人工方式对路面进行初步整平和整型作业。当施工路段呈现直线型时,刮平作业要遵循从两侧到中心的顺序进行有效施工;当施工路段呈现平曲线型时,刮平作业则要遵循从中间到外侧的方式进行作业,有时可根据施工情况进行二次刮平作业。选用压路机对刮平路面进行1到2遍快速碾压作业,当存在不平整现象时,可选用人工的方式进行整型及有效压实。在施工过程中如果遇到低洼路段,必须开挖5厘米左右,并对其进行填平作业,选用新拌混合料作为填补材料。应遵循施工要求的坡度及路拱进行整型作业,在施工过程中必须对接缝位置进行有效处理,确保其平整性。在整型施工中,不能有车辆通行的现象出现。

5、碾压作业。为稳定土层,可以选用人工摊铺或整形的抗疏力进行作业,当混合料的含水量达到最佳含水量时,在碾压施工时,要选用16t左右的压路机先进行1到2遍的静压,随后在进行振动碾压,将其遍数控制在8到10遍,以达到符合施工要求的密实度后停止碾压作业。在碾压施工中选用的压路机不同,路面厚度也不同。如碾压施工中选用12吨压路机时,其厚度要控制在低于15厘米的范围内,如选用的压路机自重为18到20t时,碾压路面厚度要控制在20厘米以下。碾压施工中选用振动压路机如其能量越大则层厚也会随之增加。当第一遍碾压施工结束后,第二遍碾压作业时必须降低振动频率。当进行直线路段碾压作业时,必须严格遵循由两边向中间的碾压方式进行有效施工,平曲路段碾压施工时,要按照由内到外的顺序进行碾压。碾压较大纵坡路段时,必须按照由下到上的方式进行碾压,进而防止板块裂隙的出现。碾压施工中,如蒸发水分速度过快,则要进行适当的洒水作业。当出现 “弹簧”、松散及起皮等现象时,要将铺筑层立即翻开并重新拌和,以确保其质量符合施工要求。在完成或处于碾压状态的路段上方禁止压路机出现调头与急刹车的情况,这样可以有效避免土层表面出现破损现象。为确保碾压效果,必须多对路面两侧进行2到3遍的碾压。

6、接缝处理。农村公路固化土路面施工技术应用中要重视接缝问题,在处理纵向接缝施工中,必须分两幅进行施工,在第一幅施工过程中,接近中间一侧必须选用方木或钢模板做为支撑,并确保方木或钢模板的高度和稳定土层的压实厚度一致。拌和混合料施工完成后,与支撑木相近的一条带,其拌和施工必须由人工进行,随后进行整型和压实作业。在另一幅铺筑作业时,将支撑木拆除。第二幅拌和混合料作业完成后,与第一幅中间带接近的部位,选用人工施工方式进行有效拌和,并进行整型和压实作业。

7、养护。农村公路固化土路面施工技术在固土剂对土壤稳定后,必须确保其养护过程中具有相应的湿度,并对其湿度进行有效控制。通常情况下,都会将其养护时间定为一到两周,在养护作业过程中必须对施工路面进行定量洒水作业,同时封闭交通。如不能对交通实行封闭作业,必须对车速进行限制,在施工路面行驶的车辆速度不能在3030km/h以上。同时将路面杂物清理干净。

三、固化土路面施工注意事项

1、路槽与排水沟、排水管道及管线施工时应密切配合,应遵循先地下后地上、由深至浅、自下游往上游施工的顺序施工,以避免管线铺设时二次开挖;同时管涵(含PVC塑料管)顶面回填土厚度必须大于50cm方能上压路机碾压。为保证道路及地面基层的施工质量,施工时必须采用大型路拌机进行混合料拌和,拌和后的固化土应均匀,无夹心、集料无离析现象。施工中应控制好混合料的含水率,碾压要密实。道路顶层压实度不小于0.96(重型击实),7天龄期的无侧限抗压强度应不小于0.05MPa、不大于0.25MPa。施工中应根据天气情况做好保湿养护工作,尤其要避开雨天施工,悬挂晴雨表,关注气象预报。

2、路面各结构层按《城镇道路工程施工与质量验收规范》要求的气温和养生条件施工,以保证质量,同时坚持对固化剂的检测,每500t一检测,并在施工过程中按《规范》要求频度检验,防止不合格固化剂混入。

土壤固化剂范文第7篇

关键词:道路建设;特殊道路;社工技术

中图分类号:U41 文献标识码:A 文章编号:

道路是城市化的一个重要标志,道路建设技术的发展不仅仅让我们摆脱了自然路面的种种束缚,增加了交通的便捷性和各种可能,也体现了人类改变自然的能力。城市路面的出现保证了车辆运行的快捷程度,从而加快了货物流动、经济流动、技术流动,进而使城市经济环境得到完善。然而我们在对城市道路的建设过程中不可避免的会遇到特殊路基、难修路基等情况,提高对这类特殊修建情况的控制能力对我国城市经济发展和未来的经济体制改革均有着非常影响。

一 特殊地面分类

依据我国的国土情况和以往在道路建设的施工工作中得到的经验来看,我国的特殊道路一般有以下几种:沙漠型路面、岩溶型地面、冻土型地面、盐渍型地面、膨胀型路面、湿陷黄土型路面、软土型路基等等特殊型路面,下文将着重对膨胀型地面、湿陷黄土型地面和软土型地面这三种在修路过程中最常遇到的特殊路面情况进行相关的施工技术要点分析,以制定最完善的施工方法。

二 软土型路面施工重点技术

软体型路面是指路基土壤层的强度较低、压缩量较大,是道路施工建设中最常遇见的路面情况,如若对其处理不当则会出现路面开裂、路基整体下滑、路面坍塌等严重后果,对整体的道路质量和道路的使用寿命都有不小的影响,严重制约着我国道路的通畅程度和经济发展的速度。一般来讲,对软土型路面的处理办法一般有水泥搅拌桩法、使用固化剂、抛石去淤、灰土加密桩柱法、排水法、强夯处理法等等,下面我们就着重介绍一下水泥搅拌桩法和使用固化剂这两种最常使用的方法。

(一)水泥搅拌桩法

这种方法的内容是利用搅拌桩机将水泥注入土质中,并充分搅拌,以达到加大土层的硬度。它是使用固化剂法的一个分支,是利用水泥作为固化剂的主剂,这种方法有起效速度快、操作简单、设备投入少、土质硬度增强效果明显等优势,是在道路施工过程中使用率较高的一种给土层加固的方法。水泥搅拌桩法按喷入土质层中的材料不同可以两种不同类型——湿法和干法,湿法是指在施工过程中使用水泥泥浆喷入软土层,其优点就是能够使土壤与水泥能够得到充分的搅拌,方便复搅,缺点是水泥凝固时间过长;干法是指在施工过程中使用水泥干粉喷入软土层中,其优点是水泥凝固时间短,缺点是不容易将水泥粉与软土搅拌均匀,不方便副搅。

(二)使用固化剂

使用固化剂是指在施工过程中将固化剂与软土充分搅拌以达到加固土层的目的,固化剂的原理是使土层土壤结构和土层组织结构在固化剂的作用下产生化学反应,使混合土壤内部形成网站链接从而到达加固的目的,此方法在含有较多有机物质的土层中使用效果最佳。在固化剂中融入无机盐可有效增强土壤早期强度,无机盐显碱性在化学反应过程中起到催化剂作用可有效提高土壤内部物质的活性,产生更强的粘连作用。在使用催化剂的同时加入适合的活性剂不仅能加强土层内部的粘连性,还能有效去除土壤之中的杂质,是土壤的硬化结果显示稳定状态。固化剂和活性剂的使用是新时代改变软土层结构的新发展和研究方向。

三 湿陷黄土型路面的施工要点

湿陷黄土型路面中土层中含有大量的硫酸盐、碳酸盐,这些可溶性盐类在土层遇水后极易融入水里,从而导致土层坍塌、土层讯息下陷等现象,这类路面的土层多数呈黄色或褐色,土层中干粉所占的比例往往可以达到百分之六十之上,在潮湿或是遇水环境中极易被冲蚀,从而导致路面性质不稳定,产生严重的安全隐患。遇到这样土层时我们应该从拦截水和疏导水两个方面考虑,其体层下是否有地下水也应归入考虑范围之内,另外此类土层的硬度角度,所以在施工过程中要结合成型路面的实际车辆量和载重量测算路面实际的受压力和土层承压力的关系,可见湿陷黄土型路面是特殊路面建设中的一个大难题。一般情况下在道路施工中我们常常采用换填方法、强夯方法、化学增固方法等对这类土质层进行处理,下文就着重介绍一下换填方法和强夯方法。

(一)换填方法

这类方法的作用原理是将路基中含有黄土层的土壤全部挖除,再添置进新的稳定性较强、土壤强度较大的土壤。这种方法的特点是使用项强,经济投入较少,施工过后产生的交过明显,特别是当黄土层厚度不大的情况下尤为实用,但对于黄土土层厚度较大的路面中此方法到不是十分实用,因挖掘、填充而消耗的时间多,实用设备多,人员调度广,以至于产生不必要的经济损失,增加了建设负担。

(二)强夯法

这是一种最为经济的方法,此法适用于黄土土层密度小,土壤间空隙较大,含水量保持在一定范围内的土层中。强夯方法是利用夯锤的反复压砸作用下使土层的密度加大,土层结构更紧实,土层之中较大的空气正好可以将压砸过程中产生的水分和气体有效的排除,增加土层的厚实程度。用过强夯法的黄土层其承受能力明显要提高许多,密度也显著增强了。

四 膨胀型路面的施工要点

膨胀型路面的是指路面土层为粘土土层,且该土层具有遇水膨胀、失水收缩的特点,该土层有密度较大、承载力较强等特点,所以往往被人误以为这是块好路面。但从长远方向来看,该土层在吸水和失水过程中有加大的体积差,从而导致成型路面开裂,路基长时间含水而出现倾斜、移位等严重问题。下文就介绍两种常用的并且有效的施工技术——路基填筑技术和土壤混合技术。

(一)路基换置技术

该技术是利用稳定性较强的土质对该粘土土质进行替换或混合以提高粘土的稳定性,从而改变土壤遇水膨胀、失水收缩的性质,是土壤换置法的一种。

(二)土壤混合技术

在这种方法中我们引入了一种新的道路建设方法——土壤栽培法,该方法是利用性质良好的土壤进行重点培养,括对使用地区的气候适应、使用地区预估载重量适应等,用这样方式培育出来土壤既可以用于路基建设之中的土壤环志工作中,也可以利用该土壤为改良剂,充分与与现有土壤进行混合以达到提升土壤性能的目的。

总结:

在道路环境越来越重要的经济环境和社会生活环境中,如何提高对建设施工过程中对路面建设的把控能力就成为对路面施工工作的重要要求,在这一过程中提升施工人员对特殊路面的处理能力就像是一种考验,考验其能否适应当下经济飞速发展的建设需求,考验其能否使建设技术与时俱进、走向国际。

参考文献:

[1] 李慧萍.谈特殊路基中强夯法施工的技术要点[J].山西建筑,2012(4).

[2] 吴泽辉.高速公路特殊路基的处理技术应用探讨[J].中国科技纵横,2010(19).

土壤固化剂范文第8篇

关键词:高速公路 高填方路基沉陷 防治措施

高填方路基在高速公路投入使用后,由于荷载以及自然环境等多方面的影响,很容易出现路基病害,这些病害的出现就会导致路基出现不均匀沉降、局部沉陷或整体下沉的现场,情况严重时还有可能降低公路的使用等级,使公路的正常使用受到一定的影响。在对高速公路进行施工的过程中,高填方常见的岩土层及其主要的物理学性质如表1所示。为了确保高速公路的使用质量以及使用寿命均达到设计的要求,就必须对不合格的路基进行适当的处理,本文将介绍几种路基沉陷的防治措施,以供参考。

一、换填复土法

由表1可以看出,此类土质均不能达到高速公路建设过程中的路基要求,因此必须对其进行相应的处理。当填筑土的质量不符合路基的建设要求,但其沉陷的面积不大、沉陷的深度也相对较浅,且不会对正常的行车造成影响时,利用换填复土法来对其进行进行处理是最为快捷的处理方式之一。

(一)换填复土法的原则

换填复土法的操作原理为:将出现病害路基处的土体去除,再利用各方面均符合要求的土体来替代原有的土体。用于替代原有土体的原料一般为:达到相关要求的改良土壤、塑性指数达到相关要求的亚粘土以及级配相对较好的砂砾土。在对病害路基进行回填时,一定要扩大其挖补面积,并对其进行逐层开挖,使其形成台阶状,然后再由下往上对其进行逐层回填,同时还必须将其碾压密实,回填路基的压实度以超过原有路基压实度的1到2个百分点为最佳。

(二)换填复土法使用过程中的注意事项

在对路基进行换填复土法时,如有必要还可以将其与土工结合材料结合在一起来进行施工,在利用此种方法来对路基进行施工时,只要掌握好填筑路基的方法注重细节处理即可。该方法在施工的过程中没有较难的技术要求,在所有的地基处理方式中该方法是较为经济的处理手段之一。

二、固化剂处理法

在对高填方路基的沉陷路段进行处理时,如果采用换填复土法来对其进行处理受到限制,且需要换填的数量相对较小时,就可以在填筑原料中加入一定量的固化剂来对其进行处理。固化剂作为建筑材料中的一种特殊原料,其化学成分以及物理性质的不同决定了其固化方法、特点以及类别的不同。从固化剂的形态来看,路用的固化剂材料主要有液体以及固体两类;从其化学成分上来看,可将其分为助固化剂和固化剂。在这些固化剂中固体类的粉状固化剂以水泥、石膏以及石灰为主,而助固化剂一般是由聚丙烯酸、聚丙烯酰氨等高聚物或是带有活性因子的有机化合物所组成的。液态的固化剂一般为水玻璃,而助固化剂则是各种无机盐。固化剂在使用的过程中,一般是将其与土层混合在一起,再对其进行施压,固化剂一般只适用于浅层土或表层的固化。助固化剂在使用过程中,需要利用特殊的工艺将其浆液注入土层中让其固结,该方法适合对深层土进行固化。目前,固化剂的种类较多,在对道路进行固化时,一定要根据土体的实际情况来对固化剂的类型成分进行选择。

三、粉喷桩法

在对10米以内的高填方路基沉陷进行处理时,粉喷桩法是最为合理的处理办法之一。在利用粉喷桩来对地基进行处理时,固化剂在软土地基中会发生一系列的化学反应以及物理反应,使其在原有地基中形成刚度以及强度都相对较大的桩体。该方法还会使得桩体附近的土壤的性质得到改善,使桩体与周围的土体形成复合地基来共同承担行车所带来的荷载。

在利用粉喷桩法来对高填方路基进行处理时,一定要对路基的具体病害进行详细的调查、分析,并在施工前对桩身强度、固化剂掺入量、桩距以及桩径等方面的内容进行科学、合理的设计。在施工过程中,一定要对混合料的均匀性、土样含水量、粉喷桩龄期、固化剂的掺入量等方面的内容进行严格的控制。此外,还必须控制好施工过程中的以下几个环节:对粉喷桩的施工过程进行严格规范;对钻机的重复、就位、提升、钻进、停喷等施工工艺进行严格的控制。

四、压浆法

(一)压浆法的施工原理

1、压浆法主要是利用气压、液压等原理,利用相关的注浆设备将待注浆液注入到地层中,使浆液自动的进行填充、渗透,然后再利用挤密等手段,使浆液对岩石裂缝或土粒之间的缝隙进行填充。通过人工控制一段时间之后,注入的浆液就会将原本松散的土层凝结成一个整体,使其形成一个化学稳定性较好、防水性能较高、强度较大、结构较新的路基。该方法在我国的建设行业中得到了较为广泛的应用,并在使用的过程中取得了较好的效果。

2、在对高填土方路基进行处治时,由于待注浆液的扩散能力受到压浆力的大小的影响,所以,在对路基沉陷进行处理时,一定要根据路基的形态以及填充料的类型来对其注浆压力进行确定。灌柱次序、注浆位置、钻孔深度、初始应力以及路基的强度及其密实度等影响注浆的因素具有不可预知性,所以,必须要利用现场试验的方法来对这些因素进行确定。

3、在不同的注浆压力和地质条件下,水泥浆液在地层中的流动形式也不同,当注浆的压力相对较低、路基填充料的渗透性相对较好时,水泥浆基本上是以渗流的方式来对路基中的空隙进行填充的,这种处治方式一般不会对原有的路基造成破坏或扰动,在对浆液扩散的半径以及注浆量进行求解时,一般都是用线性渗流理论来对其进行计算的。在其它条件不变,注浆压力不断增加,浆液就会由线性流动变为紊流。在对紊流状态下浆液扩散的半径以及注浆量进行求解时,一般是用紊流理论来进行的。

4、上述的这两种路基处治方法也就是人们常说的渗流注浆法,此类方法对于砂砾土、碎石路基具有较强的使用性,而对于粘性土所构成的路基,该方法的效果就相对较差,当注浆的压力达到一定程度时,在固定时间段内浆液的注入量才会出现明显上升。

(二)压浆法的施工程序

1、布孔的方法与原则

在对高填方的沉陷路基进行处理时,一定要以路基的要求强度为标准,并将路基形态、固结注浆的特点等影响路基使用质量的因素考虑在内,同时还要充分利用注浆孔的优势,保证浆液处于路基的规定范围内。布孔时,一定要根据路基的实际情况而定。

2、钻机的选用

在对成孔钻机进行选择时,必须确保其具有干法钻进的功能。此类钻机在进行工作时,绝对不能加水,其孔径以3到5米为最佳。

3、注浆花管

在对注浆花管进行选择时,一定要根据钻孔的孔深以及孔径来决定,一般情况下,花管在置入后就不会再,而是作为非预留应力留在路基中,使其对路基起到管架的作用。