新型土壤固化剂在软土治理中的应用初探

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1、新型土壤固化剂在软土治理中的应用初探摘要：软土治理在工程建设中经常遇到，解决软土问题的本质是排水，其次是防水，使其具有良好的工程性质。文章通过在软土中添加新型土壤固化剂，进行软土工程治理实验，在实验中发现，经添加固化剂处理后的软土，土壤含水率降低，压实后密实度提高；压实后的试件在泡水24小时，试件未发生开裂、崩解的现象；而未经处理的压实试件泡水不到10分钟全部水化。这说明处理后试件的抗水化的能力大大加强，这种方法在软土的工程治理中有很好的前景。关键词：软土；压实度；固化剂；水化软土通常存在于流水缓慢或静

2、止的地势较低而又相对平缓的地区，主要的工程性质为孔隙较大、含水量较高、渗透性差、压缩性高、不易压实，即工程中常见的“弹簧土”。软土的矿物组成除少量原生矿物石英、方解石、长石、云母、角闪石外，含有大量次生粘土矿物，我国软土所含粘土矿物主要以伊利石、高岭石为主。由于粘土矿物多呈片状、板状或管状结构，易在水中离解、吸附、同晶置换、边缘断裂而使其常常带有一定的电荷，因而与水有着较好的结合能力。软土治理一直是工程建设中的一个棘手问题，解决的关键是排水和防止水体的再次侵蚀。排水固结、深层密实、胶结等常规的软体处理方

3、式均是在软土基础上进行，对土体进行强制排水，压密挤实；或是添加碎石桩形成复合地基提高基础承载力；换填法能够从根本上解决土质软弱的问题，但对于软土分布较多地区，工程量无疑是巨大的。由于软土地区地下水位较高，或是常年积水，土体依旧存在再次侵蚀破坏的隐患。新型土壤固化剂的运用解决了软土治理中的一些实际问题，在软土中添加固化剂后，软土快速崩解，含水率逐渐降低，碾压后，土体更加密实，同时土体的抗水毁能力大大增强，保证了基础整体稳定。这为软土治理提供了新思路。1现场概况羊安仁和社区（羊仁大道）工程地处四川省成都市邛

4、崃市境内，修建等级为乡村四级公路。该地区属成都平原西部，地下水位高，道路穿过农田，地势低挂、植物腐殖质较多，路基lm深处土体近于饱和，多为淤泥及淤泥质土夹少量砂粒，呈软塑状态（如图1），分布广泛，厚度为3〜4m承载力低，压缩性高。现场试验得知：该土体天然孔隙比e=l.13，室内经液塑限联合测定法测定土的液限oL=29.3%,塑限oP=18.1%,塑性指数IP=11.2;对路基不同深度含水率测定的结果如下：2室内试验软土问题的解决在于排水，降低含水率，使土体易于压实，提高压实度；其次在于阻隔水体，防止水份

5、再次侵入路基，破坏基底，缩短道路使用寿命。本实验对添加固化剂的土体经压实后，模拟道路路基浸水，检验其抵抗水体侵蚀破坏的能力。试验中选取了新型土壤固化剂（包括水剂和粉剂两种产品），试验采用其中的水剂作为添加剂，试以成都市邛崃市地区的软土为研宄对象，通过室内击实试验得出该土壤的最佳含水率w=13.8%，最大干密Pd=1.808g/cm3。药剂的加入量为干土质量的2%。由以上数据可以得出：在浸水10分钟时，未添加固化剂的试件，水完全侵蚀至试件顶端，浸润部分出现了严重的膨胀、开裂现象，35分钟时，试件完全湿润，

6、发生严重膨胀、开裂，试件中心部位也逐渐趋于饱和；而添加固化剂的试件浸水部分仍旧保持在4mm，10分钟时增加了1mm，此后一直保持在5mm，不再继续上升，而且未出现膨胀、开裂、崩解的现象。总结：未添加固化剂的试件，由于土壤的毛细性，加之土颗粒连接的不紧密，试件浸润高度迅速上升，吸水膨胀，加速的土体的破坏；对于加固化剂试件，由于固化剂的存在，使得土颗粒间连接的更紧密，同时它能包裹在土粒子的周围，憎水因子附着在外层，能阻断附着的水膜，导致细小的颗粒发生不可逆转的凝聚，充分减少了水的毛细上升。因此，对于地下水位

7、高或经常积水的地区，在路基工作区的低端铺设一层15cm厚，混合有固化剂的土层，能够阻止地下水向上侵蚀，破坏基底，使得路基抗水毁能力得到大大增强，保证道路的整体稳定。3野外工程施工由于工程预算少，初期施工费用远超工程预算，且常规的治理方法效果较差。出于质量、造价、工期等因素的考量，施工方选取螃蟹路附近的一段长500m，宽6m的一段路基作为新型固化剂的试验段。该路段地势低洼，软土厚度在4〜6m，整体条件差，是全路段最难处理的一段。新型土壤固化剂包括水剂和粉剂两类，的主要应用对象为粘土或粘土含量大于30%的其

8、他土质。该路段同时选取了水剂和粉剂作为固化材料，通过添加固化剂，可以充分利用场地中软土，避免了大量土石方的搬运，同时减少了弃土对农田的破坏。该地区土壤多为低塑性砂土，粘土含量低于15%,为了达到预期效果，按就近原则，在施工场地附近选取了一处粘土含量较高的取土点。取土量为施工土方量的20%。用小型挖掘机将挖出的软土与粘土充分混合，先将粉剂与软土混合，24小时候再将固化剂水剂以雾状的形式喷撒在软土中，其间用挖掘机在二次拌匀，使固化剂和土壤充分混