環(huán)保型土壤固化技術(shù)

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環(huán)保型土壤固化技術(shù)一、1、土壤固化技術(shù)可分為：物理擠密加固、熱處理加固、化學(xué)加固、生物加固、排水固結(jié)加固、加筋加固。物理擠密加固：機械力加固、物料擠密加固（網(wǎng)碎石擠密）排水固結(jié)加固：排水系統(tǒng)（砂井、砂袋砂井、塑料排水版、）加壓系統(tǒng)（堆載、真空預(yù)壓）加筋加固。2、巖土固化指:化學(xué)加固。穩(wěn)定土/固化土:經(jīng)過化學(xué)物質(zhì)加固形成的具有某種特性的工程材料。穩(wěn)定土/固化土與自然土:的最大區(qū)別在于整體性與碎散性。巖士加固(固化):更多一些工程概念，強調(diào)工程操作的過程和方法;固化土:更多一些材料概念，強調(diào)勻質(zhì)性和性能二、土壤固化技術(shù)1、土壤固化技術(shù)是指利用原有土質(zhì)作為主要材料，短時間內(nèi)強度增長較高;通過調(diào)整固化劑以及膠結(jié)材料的摻量可以達到不同強度的固化土體;土壤固化技術(shù)能夠就地取材、“點土成石”、變廢為寶，實現(xiàn)了中國土建人的“環(huán)保夢”該工藝就地取材，造價相對較低。

1環(huán)保型固化土是90%以上原狀土+10%以內(nèi)水泥/白灰+萬分之五以內(nèi)固化劑。2、土壤固化劑技術(shù)原理土壤固化劑是在常溫下能夠直接膠結(jié)土體中土壤顆粒表面或能夠與粘土礦物反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)的土壤硬化劑。按固化機理來分，土壤固化劑可分為四大類:(1)無機類固化劑;(2)高聚物類固化劑;(3)電離子溶液(ISS)類固化劑;(4)生物酶類固化劑。土壤固化機理主要表現(xiàn)在兩方面:水的處理和土壤顆粒的膠結(jié)土壤固化機理不同種類固化劑無機類固化劑高聚物類固化劑電離子溶液(1SS)類固化劑生物酶類固化劑水的處理原理將游離水轉(zhuǎn)化為結(jié)晶水利用高聚的物本身憎水性質(zhì)離子交換變成親水能力差的鋁離子生物霉素的催化作用，改變原土的原有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢結(jié)晶水有膠凝性質(zhì)堵寒土體中的毛細血管，抗?jié)B性增強土顆粒中形成鏈狀結(jié)構(gòu)，形成類似加筋效果，強度顯著增強降低了土體的吸水性與膨脹性提高土壤的水穩(wěn)性，降低土壤的抗?jié)B性不足后期抗水沖刷性不佳聚合物鏈狀結(jié)構(gòu)，包裹性差導(dǎo)改抗水性能普遍較差施工用水多不同濕度條件固話效果不易控制土顆粒膠結(jié)原理物理固定和靜電作用自身形成粘結(jié)土粒的結(jié)構(gòu)聚合物鏈增加膠連度離子交換和沉淀作用經(jīng)外力擠壓密實后，成整體結(jié)構(gòu)。優(yōu)勢固化土的無側(cè)壓抗壓強度較高有助于防水提高強度提高土壤密度，降低土壤膨脹系數(shù)。

2改善土壤的穩(wěn)定性粘聚力，力學(xué)和工程性能顯著改善不足脆性破壞，凍融水穩(wěn)定性較差有機脂類存在老化問題，遇水強度急劇降低無骨架，抗疲勞性差，剛度差。使用范圍小三、各類固化劑的特點固化劑形態(tài)施工工藝效果經(jīng)濟型無機類1-石灰水泥類固化劑粉狀平路→備料→拌合→運輸和攤鋪→整形→碾壓→接縫→保養(yǎng)1,早期強度較高2.由于固化劑加入量較大，形成膠凝的過程會產(chǎn)生較大的變形，固化士容易干縮，形成裂縫、破壞結(jié)構(gòu)，影響水穩(wěn)定性3固化效果依賴于土壤的顆粒度和含量，在施工上存在著限制用量大，施工量大，不經(jīng)濟。無機類2-礦渣硅酸鹽類固化劑粉狀1.由于這類固化劑采用的是水硬性成分，所以防水抗凍生能較好。2、固化土壤的早期強度不高3、適用的土壤類型有限。4、固化劑摻入量仍然較大，施工量沒有降低。固化劑用量大，施工和運輸成本高。高聚物類固化劑液體平路→噴灑稀釋固化劑→拌合→壓實→保養(yǎng)1一般采用水溶液的形態(tài)與土壤混合，施工方便。2.加人催化聚合成分或者直接利用土項成分來實現(xiàn)交聯(lián)。土壤早期強度和后期穩(wěn)定強度可以滿足要求。適用的土壤類型比較多，適應(yīng)性比較好。4、抗水性能比較差，遇水強度急劇降低。固化劑摻入量較少，成本有所降低。

3電子溶液（ISS）類固化劑液體1、施工用水量較大2、對土壤成分有一定的要求。施工方便，成本低。生物酶類固化劑液體1、可以提高土壤的水穩(wěn)性，降低土壤的滲透性。2不同土質(zhì)效果差異性大，僅粘性土固化效果好；3、固化土的耐久性差抗疲勞性差。生產(chǎn)工藝復(fù)雜，施工成本高四、主要產(chǎn)品介紹4.1(1)新加波的RTX300土壤固化劑RTX-300是一種液態(tài)穩(wěn)定劑和土質(zhì)強化劑，用于建造耐久的、防雨公路的路面，或用于為瀝青路面提供特別的、持久的基礎(chǔ)層。該產(chǎn)品已在世界多個國家廣泛使用。(2)路基實“路基實”是澳洲國際離子土壤穩(wěn)固劑實業(yè)有限公司的主要產(chǎn)品，適用于淤泥和黏性土，其實質(zhì)上是一種催化劑。在西方發(fā)達國家得到了廣泛的應(yīng)用。(3)派酶大力漿“派酶大力漿”是由美國國際酶制品有限公司研制的一種棕色、無菌的液態(tài)

4復(fù)合生物酶固化劑。經(jīng)過多年的發(fā)用“派酶大力漿”筑路已是一種成熟的筑路技術(shù)，在美國、加拿大、墨西哥、澳大利亞等國家廣泛應(yīng)用。(4)國內(nèi)產(chǎn)品國內(nèi)許多公司也相繼開發(fā)了固化劑產(chǎn)品并進行了部分應(yīng)用，如華夏一號路力、卓能達、維利斯、HAS固化劑等產(chǎn)品。4.2、固化土的類別與應(yīng)用壓實型:路基工程、地基工程原位拌和型:攪拌樁、粉噴樁、高壓旋噴樁、TRD工法與SMW工法連續(xù)墻.澆筑型(流態(tài)型):礦山采空區(qū)膠結(jié)回填、黏土水泥漿、塑性混凝土、流動化處理土(日本)、可控低強度材料(CLSM)、流態(tài)固化土、振動液化固結(jié)土。

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64.3.流態(tài)固化土基本原理根據(jù)工程需要，就地取土，摻入與巖土特性相適應(yīng)的專用特殊膠凝材料(固化劑)，以及必要的水和外加劑，通過特定的攪拌機進行拌合均勻，形成具有可施工性的混合料，經(jīng)澆筑或填筑、養(yǎng)護后，固化成為具有一定強度、水穩(wěn)定性、低滲透性和保持長期穩(wěn)定的新型巖土工程材料。施工工藝

74.4、體積穩(wěn)定性:預(yù)拌固化土在養(yǎng)護結(jié)束后，如暴露在空氣中，會因失水而發(fā)生干縮。正常室溫下干縮在30d以后趨于穩(wěn)定。預(yù)拌固化土水量越大，干縮越大。在常溫環(huán)境中，相對濕度60%左右，常見的干縮應(yīng)變穩(wěn)定在3000~6000e。處于地下環(huán)境中固化土(如基槽回填、樁基等)，在沒有失水的情況下，通常不會發(fā)生干縮?？?jié)B性:滲透系數(shù)可比天然土壤降低2~3個數(shù)量級。固化土的滲透系數(shù)與土質(zhì)、固化劑摻量(強度)有密切關(guān)系，固化土強度在0.5~2.0MPa時，其滲透系數(shù)設(shè)在1x10-6~1x10-9cm/s，通常為1x10?~1x10-8cm/s。長期穩(wěn)定性:根據(jù)設(shè)計要求，固化土可以在1~2年強度持續(xù)增長，硬化體長期保持穩(wěn)定，對于恒溫恒濕的地下填筑環(huán)境，長期穩(wěn)定性更好。極強的流動性和自密性，固化土的流動性可以將狹窄空間和異形結(jié)構(gòu)空間的所有空隙填實。施工時無需采用大型夯實和碾壓設(shè)備，減少了施工對結(jié)構(gòu)層的影響場澆筑受現(xiàn)場條件及施工人員因素影響較小?？梢詫崿F(xiàn)自密實澆筑，免振微振搗即可，施工簡便，人工和機械用量大大減少，對于未來勞動力緊缺具有突出的經(jīng)濟優(yōu)勢。

84.5流態(tài)固化土顯著特性固化土綠色的工程材料充分消納利用工程原地及附近土源或建筑渣土、建筑固廢還原土;大大減少砂石用量，避免開山取石;可以利用建筑垃圾和工業(yè)廢渣無毒、無害、無污染。拌和與澆筑過程為液態(tài)，全程不會產(chǎn)生揚塵，與生態(tài)環(huán)境融為一體。五、5.1、廠拌固化土應(yīng)用實例

9基槽設(shè)計預(yù)留寬度1200mm，根據(jù)實際作業(yè)情況，扣除25b/28b組合鋼腰頭及鋼絞線預(yù)留長度外，肥槽實際剩余作業(yè)空間約600mm，不具備打夯設(shè)備作有限作業(yè)空間安全隱患大。本工程采用廠拌流態(tài)固化土。大大縮短了工期，保證了工程質(zhì)量。5.2路拌固化土應(yīng)用實例

10路固化拌土直接使用工程現(xiàn)場土壤，土質(zhì)適用性高，且小方量施工。BJ-F固化土技術(shù)是一種根據(jù)施工需求按一定配比將土、有機無機復(fù)合固化劑及水進行拌合，達到一定控制指標的施工技術(shù)，具有自填充、自流平及自密實的特點。可根據(jù)工程需求和土性的不同，采用不同的配合比，可實現(xiàn)固化土強度從0.5MPa-8MPa。