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土壤固化劑范文第1篇

關鍵詞：新型固化劑；無側限抗壓強度

Abstract: Aiming at the vicinity there are a lot of silt and organic silt soil through unconfined compressive strength experiment, two new kinds of soil curing agent on the above soil was studied, as a foundation for. Through the different proportion, as well as with conventional curing agents with the analysis of the circumstance such as.

Key words: new curing agent; unconfined compressive strength

中圖分類號：文獻標識碼：A 文章編號：

前言

對地基土加固就是要改善土的變形和提高土的強度。固化劑作為一種新型的工程材料在國外已經被廣泛的應用。在國內，關于固化劑的研究也很多。許多工程實例表明，對于分布在軟土和不良地區的建設工程，固化劑在土壤加固方面的研究有著十分重要的意義。本文取用粉土和有機淤泥土，選用北京億路特通公司的針對粉土和淤泥土的兩種固化劑進行加固，對不同固化劑摻入比、不同齡期下土的無側限抗壓強度的變化規律進行分析和討論。為評價其加固效果，同時也做了水泥土、石灰土的對比試驗。

1. 固化劑加固土實驗

1.1 試驗用料

北京億路特公司粉土固化劑（以下稱固1）、淤泥土固化劑（以下稱固2）：在對土發生固化作用時，產生絮狀結構凝聚土顆粒。普通硅酸鹽水泥325#、石灰、粉煤灰。

1.2 試樣的制作及養護

試驗前將試樣烘干（粉土105℃、有機土80℃）、搗碎，過2mm篩孔的土為實驗用土。密實度為90%。根據試驗設計在土中分別摻入不同比例的固1、固2及水泥、石灰、粉煤灰。制成無側限抗壓強度試樣（徑高比為1：1，高為的圓柱體）.隨即脫模，放入標準養護室養護。最后一天浸水養護至齡期。粉土的含水量為20%；有機土的含水量為25%。

1.3 主要儀器設備

天平（精度0.1g）、自制鋼套筒（徑高比為1：1，高為5cm）、脫模器（不銹鋼架+千斤頂）、無側限抗壓強度試驗設備等。

1.4 材料配比表

實驗以小配比開始，逐漸加大配料量。為了保證試樣有一定的強度，當固化劑含量較小時，輔以石灰、水泥這些常規固化劑。固化劑含量較大時，以石灰、水泥與其對照。不同材料配比表如下： （ 4%石灰）固1在試樣中的配比

2. 實驗結果與分析

2.1加固粉土實驗

在實驗規定的齡期內，做無側限抗壓試驗。當固化劑含量0.00%～1.60%范圍內，試樣的強度維持在200kPa以下的水平。從破壞的試樣觀察分析：土樣外形的完整性一般，在實驗過程中薄弱面易開裂，從而導致整個土樣的破壞。且在破壞面上觀察到的絮狀結構不明顯。鑒于此，有如下推理：固化劑在土中形成的絮狀組織還不足以凝聚土壤顆粒，還不能真正達到固化土壤的效果。固化劑摻量很小的土樣破壞特征更接近無摻量的土體特性。當固化劑含量提高在4%～8%范圍內的時候，土樣的強度迅速提高，為此，增加了一組同比例水泥的試樣的28天齡期強度進行對比。見圖2，含有固化劑土樣的無側限抗壓強度高達660kp，模擬強度增加曲線得Y=-110.44571+97.85143X 。同樣配比的水泥土強度僅為450kp，模擬其強度增加曲線Y=12.17952+60X，比較兩直線的斜率A，顯見其變化趨勢。觀察試驗中破壞的試樣，外形的完整度很好。隨著土樣強度的提高，土樣在破壞時呈現明顯的脆性特征，即有明顯的細裂紋，最終某一條裂紋導致了試樣破壞。在破壞的界面上，可以明顯觀察到絮狀組織。 如右圖：

分析可得：隨著固化劑含量的增高，與土壤的接觸面增加絮狀結構已經能起到凝聚土壤顆粒的作用，即可以對土壤產生固化作用。從以上的分析可得，固1對土的加固作用明顯，加固機理明確，大量應用于地基處理中，將會大大減少水泥用量。另外，在快速搶修工程中，固化劑的應用前景廣闊。在分析幾種材料共同參量的試樣的強度數值可以看出，這種新型的固化劑與水泥固化機之間并無明顯的物理或化學作用，能共同存在于土壤當中，且可以共同對土進行加固。具體實驗結果如下圖所示：

圖1固1含量（0%~1.6%）加固土效果 圖2固1含量（4%~8%）加固土效果

2.2加固有機淤泥質粘土試驗

在試驗規定的齡期內，做無側限抗壓強度實驗。為了保證土樣能測得無側限抗壓值，且能形成數據對照，在固2比例較小時參以6%的石灰。結果顯示固2含量在0.00%～1.20%范圍內，無側限抗壓強度在300kp～350kp之間與參6%的有機土強度比較無明顯的增加。從破壞的試樣界面觀察，也無明顯的絮狀結構。當增加固2的含量制成新的土樣時，從養護后的試樣外觀上可以看出，土樣的結構比較穩定，養護后外觀上脫落的情況很少。從實驗測得的無側限強度數值可以看出其強度增加隨固2含量的增加線性提高，見圖4，經驗模擬強度曲線為 Y=21+63.21429X。用來做對比的石灰摻量的一組試樣強度增加曲線為Y=212.115+20.8204X。從兩者的斜率分析比較，固2對加固土有明顯的優勢。觀察土樣破壞后的界面，可以看到有絮狀組織均勻分布，且土樣四周有細裂紋，由此可作如下推斷：固2在土體中對土顆粒形成一定的絮狀結構，對土顆粒由凝聚作用。

如右圖：

分析可得：固2對有機淤泥質土固化作用明顯，固化機理明確。目前路基工程中對大量的淤泥質土大多采用換土的方式加固路基，這種方式造成的資源浪費是不言而喻的。固2大量的應用于路基工程中，以及應用過程中的后續研究工作將是非常具有現實意義的。

另外，分析試樣實驗結果可以看出，這種新型的固化劑與常用的石灰固化劑之間并無明顯的物理或化學反應，能共同完成加固土壤的作用。具體的實驗結果如下：

圖3 固2含量（0%~1.2%）加固土效果 圖4 固2含量（2%~8%）加固土效果

在實驗過程中，對粉煤灰摻入有機土的情況，也做了一定的分析。為了保證試樣能測得相應的無側限抗壓值并進行分析比較，在試樣中參入了3%的石灰。結果顯示當粉煤灰的量控制在18%以下時，幾乎不影響土樣的強度，但當粉煤灰參量大于這個比例時，試樣的外觀則顯得比較破碎、不規整，強度也相應受到了影響。其實驗結果如下圖：

圖5 粉煤灰摻量下土的無側限強度

從節約資源的角度來看，將粉煤灰這樣的工業廢料應用到路基工程當中去，在保證強度和變形兩方面的要求的前提下，不失為一種變廢為寶的有效措施。

3.結論

（1）固1對粉土強度的影響主要體現在5%的含量以上，固化劑產生的絮狀結構對土顆粒有較強的凝聚作用。對節約材料以及搶修工程均有一定的指導意義。

（2）固2對有機淤泥質土的固化效果尤為突出，在2%的含量以上固化效果已經比較明顯。這與有機土顆粒本身的結構特征有關。在有大量有機質淤泥土的地區意義十分重大。

（3）含水量、溫度等對固化劑的影響，以及固化土回彈模量的測定等方面還待于進一步的研究。

參考文獻：

邵玉芳等.一種新型固化劑的研究[J].浙江大學學報. 工學版 2006(11):134-135.

邵玉芳、龔曉南等.有機質對土壤固化劑加固效果影響的研究進展【2】 浙江大學學報 2005

土壤固化劑范文第2篇

關鍵詞 公路工程；路基施工；土壤固化劑

中圖分類號U41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）109-0175-02

隨著我國經濟水平的快速增長，城市化進程的發展步伐也在進一步加快。由于車流量等條件的逐漸激增，越來越多的城市道路新建及改擴建等工程增多，從城市主干道、次干道、區道到街巷小道都運用分期、分批及計劃性的進行新建及改擴建處理。在城市道路建設中，通過對投資、環境及道路基層強度等因素的分析，運用土壤固化劑不僅對舊料實施再利用節約了施工成本，而且不會對環境造成破壞，為了確保道路處于全年通車狀態，使得行車速度提高，進一步加強道路通行的舒適性及安全性，從而使公路運輸成本降低，提升了公路的使用年限。

1 路基處理及土壤固化劑的作用

作為公路的生命，路基發揮著必不可少的作用。根據公路路基的處理看出，石灰、水泥及粉煤灰固化土中有一定的缺陷存在，要求土壤固化劑具備能夠對土壤水穩性進行改善，強度增加，干縮性降低以及節能環保的效果是現階段發展的要求。例如：土固精土壤固化劑則能滿足以上要求。

該類固化劑作為一種新型節能環保工程材料，通過多種無機和有機材料共同構成，從而對各類土壤實施固化的效果。該固化劑通過和土壤的混合，從而產生一系列的物理化學反應，促使土壤的工程性質的得到改變，能夠將土壤中存在的大量自由水通過結晶水的形式進行固定，實現土壤膠團降低電流的目的，膠團自身對雙電層的吸附減薄，電解質濃度加強，使得顆粒逐漸朝凝聚的效果發展，體積通過膨脹從而對土壤孔隙進行填充，在壓實的作用下，使固化土的穩定及壓實較為簡便，實現整體結構的形成，使其壓密度得到一定程度的提升。當土壤通過土壤固化劑進行處理后，都能進一步將強度、回彈模量、密實度、CBR、回彈模量、彎沉值以及剪切強度等的性能得到提升，促使公路的使用壽命得到一定程度的延長，降低了工程維修成本，具有顯著的經濟環境效益，是現階段最佳的工程施工材料。在公路施工中對土壤固化劑進行運用，不僅能夠對大量的水灰、粉煤灰、水泥及碎石等傳統筑路材料進行替代，而且還能達到資源、能源及土地的合理節約，促使經濟效益得到顯著的提升。

2 土壤固化劑的固結原理

固化劑的固結原理不僅關系到材料的組成，而且還關系到固化時間的長短以及土壤環境的不同，固結原理的類型通過固化劑的材料種類進行判斷。通常情況下，無機穩定類固化劑的狀態是呈固態狀，而離子類固化劑和有機類固化劑處于液態狀。

2.1固態固化劑

固態固化劑中主要包括石灰、水泥等無機穩定材料。固化的過程主要包括以下幾方面：

1）通過水的作用下有化學反應產生，從而出現凝膠狀的水化物對土壤實施固結；

2）通過和水的相互作用，形成的額鈣、鎂、鋁離子會對土體中具備的鈉、鉀離子實施置換，從而使得電膜層的厚度減??；

3）通過和土混合物的作用，從而形成結晶體。對土中存在的自由水運用結晶水的形式實施存儲，最終達到固結的目的。

2.2液態固化劑

通常情況下，液態固化劑分為離子類固化劑和有機類固化劑。

1）一般離子類土壤固化劑的固化原理是：當水稀釋之后，會有較大的離子作用產生，該類電化學作用能夠對粘土顆粒的雙電層結構進行改變，能夠使土壤的親水性永久性的轉化為疏水性，對土壤的壓實提供便利，從而產生固結穩定的整體板塊；

2）有機類固化劑的固結原理：當土體中有固化劑滲透時，會有化學反應出現，從而產生無機膠凝體，最終達到固化的效果。

3 施工工藝

3.1 測量放線

根據坐標法運用全站儀實施中測量，對中線進行恢復，每隔10m位置進行一排樁的設置，并按照路基對其寬度進行確定，放出路基的邊線，為了使路基的壓實度及邊坡的穩定性得到保證，在對路基邊線進行放出時，應對兩側邊線各進行20cm～40cm的寬度增加。其次，要求測量技術人員對水準測量線實施準確的放出，當縱橫斷面的標高確定之后，在側釬上對設計高程進行標記，當控制水準高程時，應對松鋪系數進行合理的考慮。

3.2 整平

按照施工過程中對土量的使用狀況向施工段路床中進行拉入，根據測量的寬度及高度實施大致的整平，通常整平的方式是運用人工與推土機相結合。

3.3 固化劑的噴灑及濕拌

施工技術人員應先選定具有代表性的一點對含水率進行測試，精確的對施工作業段所需的補水總量進行計算。其次計算出施工作業段的總體積，根據每立方需運用固化劑的數量對所需固化劑的用量進行計算。最后在灑水車內將計算出的補水量及固化劑一并加入，通過充分的攪拌達到均勻狀態，經過稀釋在作業段內進行均勻的灑布。在對土壤固化劑水溶液進行噴灑時，應先采用壓力式灑水車或噴管式灑水車進行操作，確保噴灑達到均勻狀態，禁止中途有停車現象出現。對于在混合料中直接摻入的固化劑水溶液，應采用兩次噴灑的方式進行操作，首先應先進行40%的噴灑，機械拌和的次數不能低于兩遍，隨后再進行40%的噴灑并實施兩遍拌合，促使拌和顏色達到一致狀態后即可。當碾壓成型之后，即可對其余20%的固化劑水溶液實施噴灑封層。

3.4 悶料

當混合料達到拌和均勻后即可實施悶料處理，通常情況下沙土的悶料時間不能低于6h，而粘土的悶料時間則應超過10h，最多不能超過2天時間。

土壤固化劑范文第3篇

【關鍵詞】土壤固化技術；水土保持工程；施工工藝；養護

土壤固化技術是一門綜合性的工程技術，集力學、結構學、化學等眾多學科理論于一體，其處理對象包括砂土、淤泥、生活垃圾等一些固體物質或半固體物質，不僅起到加固、穩定作用，還能增加結構的防滲、耐久、防污、抗凍、變形、穩定性能，在治理水土流失、改善生態環境具有重要作用，隨著該項技術的不斷發展，當前已廣泛應用于水利水電、交通、海防、環保以及市政等各個領域。我國地域遼闊，各地區地理地貌、地質條件差異很大，所以一些地區工程的水土保持工作問題也日益凸顯，特別是干旱、荒漠、晝夜溫差過大、冷暖頻繁交替的地區，做好水土保持工作更是一大挑戰。土壤固化技術則為水土保持工作提供了強有力的支撐，下面就對其在水土保持工程中的應用做出探討研究。

1 土壤固化技術概述

土壤固化技術是將土壤固化劑與土壤混合壓實的一種用于土壤固化、穩定的工藝，通過土壤固化劑將土壤活性和膠結土壤顆粒激活，使松散土形成具有一定強度、承載力、抗滲力和耐久性的固結土，從而改變原土壤吸水后不穩定的特性，在治理水土流失、改善生態環境方面有著積極作用。土壤固化劑具有以下特點：具有很高的固化強度，與水泥固化相比，同齡期抗壓強度可提高180%以上，抗折強度則可提高200%以上；具有較強的抗腐蝕性，能夠抵抗酸堿鹽的腐蝕；具有很好耐水性和耐久性，土壤固化后水穩定性、抗滲性、抗凍性和整體強度都會大幅度提高；相較于水泥固化，土壤固化劑的干縮性更小，耐磨性更好；固化土具有很廣的適用范圍，在實際工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中，無毒、安全也非常重要，相關檢測表明，土壤固化劑能夠滿足水土保持工作要求。

2 土壤固化技術在水土保持工程中的應用

2.1 土壤固化在水土保持工程中實施的測試和要求

在水土保持工程中應用土壤固化技術時，必須按照要求做好相關方面的測試和試驗，確定土壤粒度、水分范圍、拌合物碾壓時間，通常，土壤顆粒應小于5mm，土壤水分含量保持在25%-35%，攪拌時應保證土壤固化劑與土壤的充分混合，混合均勻度必須達到80%以上，在拌制后2個小時內可進行碾壓；做好強度試驗，在壓實度達到90%的情況下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm標準制樣進行7天無側限抗壓強度試驗，強度應大于1.5Mpa；進行現場試驗，該試驗內容包括施工現場混合料配比試驗、室內成型試驗、室內標準養護試驗、現場施工成型試驗、現場養護試驗、現場取樣制作試驗，通過進行對比分析獲取工程所在地自然條件下固化土體的各種物理性能與理論數據的差異規律，在標準樣制模14天干化后還要進行浸泡、抗凍和毒性試驗，保證固化劑配比具備一定的抗浸泡能力和抗凍能力，確保土壤重金屬、氟化物、氰化物等物質的安全性能；另外，還要進行觀測試驗，觀測固化層的抗壓強度、耐久性能和變形性能。

2.2 施工工藝

土壤固化技術的施工流程為測量放線―基槽開挖或場地平整―地基夯實―模板支護―備料、篩分、悶料―加入土壤固化劑拌合―分層攤鋪回填、夯實、收面―養生，在施工過程中，可通過人工施工方式或者采用小型機具進行施工，施工簡單方便。

首先，堆放材料前，應首先整理下承層，使路面墊層強度、坡度和平整度都達到設計指標和相關技術要求，然后將中線布設在路面基層或土基上，根據工程實際情況控制點處設標樁進行測量放樣，測量實際高程，并標出固化層邊緣的設計高度。其次，做好材料準備工作，選擇無機類土壤固化劑，土壤中應無雜物、樹枝、雜草、腐殖土等，清除尺寸超出設計范圍的土壤顆粒，之后計算出各種材料的用量和配合比，并將土均勻堆放起來。第三，攤鋪土料，在攤鋪前應進行相關試驗確定攤鋪系數，之后選擇合適的攤鋪工具將土料均勻攤鋪在設計寬度上，保證攤鋪平整度，攤鋪完成后要對其厚度進行檢驗，達標后可進入下達工序施工。第四，攤鋪完成后，如果發現土壤含水量過小，可采用均勻灑水的方法悶料，避免局部水分過少或過多。第五，攤鋪土壤固化劑，攤鋪前根據計算出的使用量將其按照施工作業路段擺放好，之后采用人工攤鋪方法或刮平機將固化劑均勻攤鋪在平整的土層上；結合施工條件選擇合適拌合器具將材料均勻拌合，為了防止固化劑落入底部，在開始拌合時應掌握拌合力度，不應拌到底。第六，采用灑水車再次均勻灑水，灑水完畢后，需要再拌合至少4遍，拌合期間，實時檢查混合料含水量，實際含水量不應小于最佳含水量，可稍微大于最佳含水量，待到混合料均勻且含水量適中即可停止拌合。第七，整型、碾壓，需要注意的是，從拌合到碾壓時間不應超過5小時，初步碾壓后要在路面上均勻撒鋪2～4cm厚的混合碎石，然后再次碾壓，使碎石完全嵌固在固化層中，確保路面層沒有明顯輪跡；碾壓期間，始終要保持表面濕潤，發現松散或起皮現象要及時處理；壓實度應大于90%，根據實際施工條件選擇合適的碾壓機，保證有足夠均勻的壓實度。最后，做好養護工作，可采用灑水覆蓋法進行養護，養護期大于7d，通常在7d養護時間內試件的強度就會基本穩定；對于干旱、多風沙地區應進一步規范其固化施工，確保固化強度達到設計要求。

3 結語

實踐表明，土壤固化技術是一項非常有效、經濟、環保、可靠、方便的水土保持措施，用于水土保持工程的可行性與可操作性極強，它不僅能夠起到加固、穩定的作用，還能夠滿足水土保持對固化層耐久性能、變形性能、防滲性能、穩定性能的要求，在促進資源的循環利用與恢復生態環境方面起著積極作用，具有極高的環境效益、社會效益和經濟效益。我們應當不斷總結實踐經驗，不斷探索創新，加大對土壤固化原理的研究，盡快制定相應的行業標準，并促進專業施工隊伍的形成，努力夯實土壤固化技術在水土保持工程和其他領域中的應用基礎。

參考文獻：

[1]許光照，武晟，王云正.土壤固化技術在水土保持工程中的應用研究[A].中國水土保持學會水土保持規劃設計專業委員會2011年年會. 2011.

[2]武晟，許光照，謝永平，胡麗萍.土壤固化技術應用于戈壁荒漠區水土保持工程的試驗研究[J].水土保持通報，2013（1）.

土壤固化劑范文第4篇

關鍵詞：土力學 粘土 固化劑 摻入比 無側限抗壓強度 應力 應變

1.2 固化劑種類和應用

1.2.1 固化劑種類

首先要了解的是：1、什么是化學加固法？2、什么是固化劑？化學加固法（Chemical Stabilization）是指利用水泥漿液、粘土漿液、或其它化學漿液，通過灌注壓入、高壓噴射或機械攪拌，使漿液與土顆粒膠結起來，以改善地基土的物理和力學性質的地基處理方法。而固化劑（Solidified Agent）是指化學加固法中所利用的漿液本身或在漿液中所起作用的外加劑?，F在據我了解固化劑可分為兩大類：1、固態固化劑；2、液態固化劑。固態如AS系列、DLL型土壤固化劑等，液態如EN-1型土壤固化劑等。

土壤固化劑是一種性能優良的復合材料，由多種無機和有機材料配制而成，它與土壤混合后通過一系列物理化學反應，可產生膠結土粒、填充孔隙等作用，將松散土體變成致密的膠凝材料，大大改善土體的強度、耐久性等工程性質。由于土壤固化劑具有水泥所不具備的一些特點，美國稱之為20世紀的偉大發明之一，日本稱之為21世紀的新材料。

但是更為專業的分法，將固化劑分為三類:1、電離子類土壤固化劑。這是一種高濃縮的水溶液，溶解于水后形成一離子交換中介物，灑入土壤中，通過電離子交換，改變水分子和土壤顆粒的電離子特性，破壞土壤毛細管結構。在外力作用下，孔隙間游離水分子被排掉后，土壤由親水性變為斥水性，土壤顆粒被壓實，具有很強的內聚力，達到固化土壤之目的。2、生物酶類固化劑。此類固化劑系為有機物質經發酵而生成的蛋白質多酶基產品，為液體狀。按一定比例配制成水溶液灑入泥土中，通過生物酶素的催化作用，經過外力壓實，使土壤粒子之間的黏合性得以充分發揮，形成牢固的不滲透結構。3、水化類固化劑。由水泥、生石灰、粉煤灰加入激發劑后經工藝加工而成，固體粉末狀。按一定摻量和土壤拌和均勻后，經過碾壓，固化劑與土壤中的水分發生水化反應，生成針狀結晶物質和各種水化物，與土壤顆粒發生水硬性反應，實現土壤固化之目的。

1.2.2 固化劑應用

20世紀60年代以來，固化劑被作為一種新型的工程材料，在國外被廣泛加以研究。因用它處理過的土體，具有較高的強度及較小的滲透性，實現了對各種土質的加固。同時也由于它比水泥具有更好的經濟效益，所以被廣泛應用于實際工程當中。

國外固化劑技術的工程應用已經相當普遍，在日本、美國、加拿大、澳大利亞、南非和歐洲都有很成熟的固化劑研究應用機構和公司。我國八十年代開始引進這項技術，目前已有近50家機構和公司在進行開發應用。盡管土壤固化劑的應用還處于起步階段，利用固化劑材料的工程建設項目還很少，但已有的工程實踐證明，土壤固化劑可大量應用于水利、交通、環境、港口、機場等基礎設施的建設。其最大特點是可以就地取材進行施工，能節省大量的水泥、砂石料費用。

1.2.2.1固化劑加固地基

固化劑可用于以下地基處理工程中：

(1)軟弱地基改良；

(2)臨時地基加固改良；

(3)防止打樁機顛覆地基改良；

(4)護墻護坡基礎地基改良；

(5)涵洞地基改良；

(6)防止路堤滑動；

(7)建筑物基礎地基改良；

(8)連續墻地基改良；

(9)防止凍脹；

(10)挖掘土坡、污泥處理等；

特別近年來，固化劑在土木工程中得到了廣泛的應用。其主要在以下幾方面：

(1)公路建設

高等級公路路基、鄉鎮公路、簡易公路、施工工地的臨時路，加一定比例新型土壤固化劑處理后，可以得到高質量的半剛性路面基層材料，具有穩定性好、強度高、收縮率小的分布荷載能力加大的優點。這可以減少高等級公路瀝青面層厚度，即可大大減少瀝青面層底面所受的拉應力或拉應變，使瀝青面層不易產生彎拉疲勞破壞，又可大幅度減小土基頂面所受的壓應力或壓應變，有利于整個路面結構工作在彈性階段，對保持路面的使用性能和延長路面的使用壽命都有重要意義。山于半剛性路面具有很多的優點和明顯的技術經濟效益，國內外高等級公路越來越多地采用半剛性路面。同時，高等級公路建設過程中，經常遇到軟弱地基，對控制沉降有著重大的影響。

(2)鐵路建設

鐵路路基加一定比例的新型土體固化劑處理后，即可滿足工程要求，與不加新型土體固化劑相比，抗壓、抗干濕循環、抗沖刷、抗泥化能力提高，縮短工期，降低成本，質量可靠。

(3)建筑軟基

用固化劑處理軟土地基可代替開挖回填工程，且能達到設計強度。

(4)引排水工程

引水排水工程使用固化劑后，起到防滲作用，且糙率比土渠大大降低，提高輸水能力，可增加澆灌能力，提高產量。當地土體摻加一定比例固化劑后還可直接制成U型渠塊或板型材，替代混凝土預制板，降低成本，且滿足工程要求。

(5)邊坡提堰

在河流沖刷嚴重地區，用固化劑處理岸坡，可有效避免河床淤泥抬高帶來的隱患。固化劑固化土體后可達到一定的抗壓強度和防滲性能，可用來修筑堤壩或其中的防滲部分。

(6)淤泥處理

圍海工程、清理淤泥工程遇到大量的淤泥，若是采用挖除、回填的方法，成本大，用新型土體固化劑處理淤泥，有很大的優勢，直接可以拌和壓實，不用開挖。

(7)蓄水工程

在干旱、半干旱缺水地區，修建水塘、水池、水窖、旱井等，發展就地集蓄雨水工程，可用土體固化劑過的土體填實或預制成型材襯砌，可替代水泥內襯，降低成本，防滲性能達到要求。 1.3 固化劑的基本特點

固化劑的基本特點有四方面：

1、對土壤顆粒粒徑有廣泛的適用性。在固化劑和土壤顆粒表面活化，在水化反應過程中，固化劑本身比表面積增加幾百倍，因此即使是細顆粒的土壤也可得到固化，這克服了水泥的缺點。

2、可調性。對不同的土壤成分及施工要求，所用的固化劑可根據需要進行配制，即不同種類的土壤可以用不同成分的固化劑來加固。另外，由于初凝時間對水泥穩定土混合料的強度有明顯的影響，因此固化土的初凝時間可以通過調節固化劑中的調凝成分來進行調整。

3、固結土體的收縮量很小。由于固化劑的的內力抵消了部分收縮力，所以固結土相當收縮量小，充分提高了固結土的抗滲、抗凍、抗裂性能，減少了土體的變形，形成了特有的快干效果、早期強度效果、膨脹壓縮效果、長期穩定效果及作業效果。快干效果是由于和土壤顆粒結構成分中水的發熱反應使土壤中含水量降低，粘土顆粒凝結團粒化改善了土壤的稠度，也增大了密實效果；早期強度效果是由于發熱反應為主的自硬性成分有效地發揮作用，可以確保早期強度，即使在低濕狀態下也能發揮較之原有固化劑優良的效果；膨脹壓實效果是由于快干、早期強度的效果和膨脹吸水作用、自硬作用同時進行，增大改良土壤密度和滿意的壓實的效果和活性混合材料的反應充分而耐久，可得到長期穩定性。

4、經濟上的優越性。采用土壤固化劑做固化材料，可比傳統固化方法降低造價10—20%。

1.4 固化劑加固機理及特點

1.4.1 固化劑加固機理分析

固化劑改良土體作用有四方面的機理：

1、體經過固化劑處理后，在成型壓力作用下顆粒緊密接觸，在土壤顆粒附近，固化劑水化生成水化硅酸鈣、沸石、方納石及硅酸等物質，使粘土顆粒表面形成凝結硬化殼。固化劑的激活組分以不同的方式滲入顆粒內部，與粘土礦物發生物理化學作用，形成水鋁酸鹽、水硅酸鹽等膠凝物質，使粘土顆粒表面產生不可逆凝結硬化，固化后的粘土具有水穩定性和強度穩定性。

2、極性水分子和OH離子進入粘土內部空穴，使土體分散，比表面積增加。這些被分散的粘土顆粒表面一般帶有負電荷，其動電電位增大，固化劑的某種成分可代換土體中凝聚能力低的離子，降低電位，促使粘土顆粒凝聚，同時電解質濃度增加，膠粒雙電層減薄，也有利于顆粒凝聚。

3、疏松土體的聯結主要是靠礦物與膠結物界面上的化學力實現的，層狀硅酸鹽自身建立空間網狀結構；固化劑的主要水化產物以及其與粘土礦物反應的生成物，均屬上述膠結物之一，能牢固的膠結分散的土壤顆粒，增強和加固這種網狀結構，使之成為一個具有較高強度的整體。

4、固化劑對土壤顆粒粒徑有廣泛的適用范圍，在固化劑中的激活成分能使固化劑顆粒和土壤顆粒表面活化，在水化反應過程中，使固化劑本身比表面積增加幾百倍，因此固化劑能固化粘土等細顆粒土，與水泥相比具有優勢。

1.4.2 固化劑加固地基特征

使用固化劑對地基進行加固，有以下特征：

(1)快干效果

由于固化劑的水化以及土顆粒間水發熱反應，使土體中的含水量降低，同時粘土顆粒凝結團?；纳仆馏w的稠度，也增大了密實效果。

(2)早期強度高

由于以發熱反應為主的自硬性成分有效的發揮作用，可確保早期強度，即使在低溫狀態下也有較好的效果。

(3)膨脹、壓實效果

由于快干，早強的效果及膨脹吸水作用、自硬作用同時進行，從而改變了土的密實度。

(4)長期穩定效果

由于早強、快干及膨脹效果和活性材料的反應充分而耐久，可得到長期穩定性。

(5)作業效果

由于快干、膨脹的效果，與原有水泥系列固化劑相比，可以與高粘性土充分攪拌均勻，得到滿意的效果，同時可固化工業廢棄物，有機質淤泥，防止有害物質析出。

(6)固化劑與水泥、石灰的區別

水泥固化土主要發生砂石的膠結固化，加固軟土效果差，對高含水量土體，容易收縮而產生裂縫。用石灰加固軟弱土壤，能產生排水效果及一定的改良作用，但土強度提高不大。而性能優良的固化劑能提高土體的強度，達到水泥、石灰不能達到的效果。

(7)低廉的價格及良好的經濟效益

由于固化劑的價格極低廉，且運輸較為方便，而在施工中，因其早期強度大，可縮短工期，連續施工，基本不需養護，且不污染環境，所以能節約工程費用的10％～30％。

1.4.3 固化劑加固地基的特點

對軟弱地基添加固化材料并均勻混合攪拌，進行密實處理，可以達到使地基加固的目的，已形成地基化學改良施工法，其特點有：

(1)固化劑適用于各種土質條件的表層、深層土體的改良加固；

(2)固化強度可以調整，以滿足不同工程的要求；

(3)早期達到的固化強度效果等具備了以前其他方法所不具備的優點和特征；

(4)在土體固化方面有獨特功能和優勢，其耐久性與水泥相同；

土壤固化劑范文第5篇

【關鍵詞】水土保持 邊坡固化 植草技術

中圖分類號：S157 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

隨著我國經濟的快速發展，城市正在發生很大程度上的變化，但是很多地區的經濟發展有較大的差異。經濟能力、環境因素等都能夠影響城市的發展建設情況。在城市建設中，水土流失的問題一直被作為重點內容來研究。比如在公路建設中，由于各地地質條件的影響，再加上雨水的沖刷，都會在很大程度上降低邊坡的穩定性，這會形成許多工程災害事故，如邊坡侵蝕、坡面坍塌等情況。或是在河道邊坡建設中，如果沒有做好水土流失邊坡固化工作，都會影響邊坡的穩定性與安全性。因此研究水土流失的問題是至關重要的，要在最大程度上發展并應用邊坡固化植草技術，該技術能夠在水土保持方面提供巨大的作用。

二、邊坡固化植草技術

雨水的沖蝕會在很大程度上造成邊坡流泥沖刷等破壞，日曬以及冰凍會提高巖土表層風化剝蝕的速度。通過資料分析發現，經人工降雨實驗，密鋪草皮的邊坡在受到歷時30min、強度為0.8～1.3mm/min的暴雨下，只有很少的邊坡徑流量。雨滴落下產生的濺蝕作用較小，而且細水流的沖刷作用也明顯減弱。主要是因為密鋪草皮能夠起到消能的作用以及莖葉的截留、分流的作用。一旦雨水滲入量有一定的增加，則表層土的含水量也跟著增加，這在一定程度上提高了根部吸收的能力，并將水蒸發掉。植被的作用是至關重要的，能夠在很大程度上保持邊坡的濕度，而且控制表土層含水量。

而進行植草的過程中，如果結合土壤固化劑，其作用更加明顯。土壤固化劑能夠具有長時間強化固結土壤的作用，在一定程度上減少流失。經固化劑處理后的土壤，土壤的強度、承載能力、密實度等都有一定的提高，這樣能夠在很多程度上延長表土固化工程的使用壽命，并對工程建設的成本有一定的減少。而且土壤固化劑能夠對草籽的發芽力以及草苗破土的生長情況產生積極的作用，因此研究水土保持邊坡固化植草技術是有重大意義的，本文將利用土壤固化劑與撒播草籽相結合的方式治理工程邊坡的水土流失。

三、針對水土保持邊坡固化植草技術，進行實驗研究

1、試驗位置設定

該試驗的位置是選在坡比和表土緊實度一致的河堤邊坡，在實驗前先對河堤邊坡進行除雜、松土、修整等預備工作。每個試驗小區要連續排列，其規格統一設置為長13m，寬5m，面積為65平方米?？偣苍O置4種不同的試驗小區，選擇其中一種作為對照小區，并針對每種處理方法設置2個重復試驗小區，因此試驗過程中一共設置8個小區。

2、技術方法

（一）選擇并處理草籽

在選擇草種時，要選擇耐旱、耐貧瘠、喜酸性的品種。此次試驗研究是選取黑麥草與百喜草，按照1：5的比例進行混播，播種量為20g/m2。在播種之前，要進行種子催芽以及消毒處理。

（二）其他材料

在試驗過程中，選取的其他材料主要是土壤固化劑、覆蓋用膜和基肥。

（1）土壤固化劑。固體土料固化劑：采用高強固化粉劑，由武漢路德材料有限公司研制；液體土料固化劑：采用利路力土壤固化劑，是一種類似乳膠狀的化學液劑，由德國科學家研制，國內由云南昆明禮通利路力有限公司經銷。

（2）覆蓋用膜。采用PVC 無紡布，規格為10g/m2.

（3）基肥。采用廣州市生產的磷酸復合肥。

3、采用的技術方法

此次試驗設置8個試驗小區，總共存在4種處理的類型，并設置2個重復的類型進行對比研究，每個小區采取的水土保持措施如下。

（一）第一處理方法是應用在對照區上，設置一組對照區，小區只是進行整地直播處理。先對小區進行整地，然后在試驗小區上直接播撒混合細沙的草籽，所設置的其他因素與其他小區一致。

（二）第二個處理方法是進行整地直播與覆無紡布相結合的方式。小區進行整地結束之后，將混有細沙的草籽直接撒播在小區上，然后用PVC 無紡布覆蓋試驗小區。

（三）第三個處理方法采用整地直播與固化劑相結合的方式。小區進行整地之后，在試驗小區上直接播撒混有細沙的草籽，然后對其噴灑固化劑。所噴灑的固化劑的用量控制在250g/m2、而所使用的利路力土壤固化劑用量控制在50ml/m2.

（四）第四個處理方法是采用整地直播、固化劑使用以及pvc無紡布覆蓋相結合的方式。小區進行整地之后，對其直接播撒混有細沙的草籽，并將固化劑噴灑在對應的小區上，最后覆蓋PVC無紡布。所使用的高強固化粉劑的用量為：250g/m2、利路力土壤固化劑的用量為：50ml/m2

4、調查方法

（一）土壤抗侵蝕能力在播種的2天之后，讓試驗區經歷一場降雨過程，降雨時間為2小時，強度設置為35mm/h.經過此次降雨，采取侵蝕溝斷面-體積的方法進行調查并實測，并對試驗小區的土壤侵蝕量即流失量進行計算歸納。

（二）草籽出芽情況。再調查草籽的出芽情況時，主要是選用對角線五點法，該方法有一定的科學性。調查時間是設置在草籽發芽初期以及發芽七天后。在統計調查結果的過程中，主要是采用算術平均法對小區內單位面積的草籽發芽出苗情況進行計算。

5、結果分析

（一）草籽出芽情況。通過采用對角線五點調查法對各試驗處理小區進行的草籽發芽生長情況的實測調查，結果表明，不同試驗處理小區的草籽發芽生長情況存在明顯的差別，其中以“ 整地直播+ 固化劑+ 覆無紡布”處理小區的草籽出芽率最高，“ 整地直播+固化劑”處理小區次之，而“ 整地直播”處理小區最低（ 見表(1)?？梢?，與“整地直播”處理的對照小區比較，固化劑對提高草籽出芽率具有一定的保護和促進作用。

（二）抗侵蝕情況

在對各試驗小區進行調查的過程中，主要是采取侵蝕溝調查法，并實測土壤的流失量。試驗結果表明，采取不同的處理方法，會使得小區的土壤流失量不同。在8個試驗小區中，其中“整地直播+固化劑+覆無紡布”的處理方法得到最好的試驗效果，其土壤流失量最低。而單單采用整地直播方式的處理小區具有最大的土壤流失量。因此使用固化劑能夠在很大程度上對土壤表層起到固化的作用，并對表土抗沖蝕的能力有一定的提高。

四、結語

通過實驗研究發現，土壤固化劑對土壤的團粒結構有很大的增強作用，能夠保證土壤中顆粒與顆粒之間有更強的凝聚作用，從而確保表土層沖刷能力以及抗侵蝕能力的提高，并促進播撒草籽的發芽率以及草被的生長情況。而植草技術是一種傳統的水土保持方法，進行一定程度的植草，能夠在很大程度上降低水土流失的情況。通過土壤固化劑與傳統的植草技術相結合的方式，能夠在邊坡防護與綠化中產生更重大的作用，不僅能夠快速有效的維護邊坡穩定，還能保證生態綠化種植的效果更好的發揮，該技術在邊坡防護中是一這行之有效的新技術。

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