重慶常用的粉體固化劑的施工方法
自20世紀50年代以來,隨著材料科技的發(fā)展,基于工程建設(shè)的需求和環(huán)境保護的需要,以美國為代表的一些國家開始大力研究土壤固化材料。初期他們從石灰水泥等無機固化劑入手,諸如Rawas 等將人造火山灰和石灰水泥用于膨脹土的改良,Bell等將水泥類土壤固化劑應(yīng)用于黏土加固,粉體固化劑進一步提出將煤灰粉與石灰混合使用可以有效減少固化過程中引起的土體開裂問題,另外粉體固化劑的施工方法還對向石灰水泥中添加PFA與Miller等添加劑展開了研究。隨后,越來越多的有機類以及生物酶類材料進入土壤固化領(lǐng)域,如Attom 等利用橄欖油榨油殘渣燃燒產(chǎn)物改良膨脹土膨脹特性; Y?nter 等研究了不同類型土壤與聚乙烯醇( PVA) 的相互作用; Khatami 等將植物萃取物等用于提升固化土土體強度。隨著大量的研究,目前已經(jīng)制造出很多商業(yè)化成品,如美國帕爾瑪公司生產(chǎn)的固化酶,貝塞爾公司生產(chǎn)的貝塞爾液態(tài)有機高分子土壤固化劑(BS-100濃縮型和TS-100加強型) ,德克薩斯土壤控制國際公司生產(chǎn)的TOP-SEA系列液態(tài)土壤穩(wěn)定劑等。國內(nèi)在土壤固化材料方面的研究則較晚,大體上于20世紀80年代起步。近年來,我國學者在借鑒國外研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國土壤特性與特點,也做了大量研究工作,粉體固化劑如: 梁文泉等將改性二氧化硅、活性鋁和鐵通過配比得到一種灰白粉末狀土壤穩(wěn)定劑;黃曉明等以石灰、水泥、硅酸鹽礦渣為主要材料,并添加馬來酸、碳酸鈉、氫氟酸、三乙醇胺等不同類型的添加劑,得到一種適用于黏土的土壤穩(wěn)定劑; 尚路等研制出一種可用于膨脹土改性的離子型土壤固化劑,這種固化劑可破壞土壤雙電層,使其利于壓實等。目前雖然與國外尚有較大差距,但也有部分產(chǎn)品已得到實際應(yīng)用,如NCS系列、硫酸鹽系列等。
淤泥固化技能,經(jīng)過注入藥劑,使土壤經(jīng)過一段時間的物理化學反應(yīng),原本‘扶不上墻’的淤泥會變得堅固起來。這也使得腳下看似會隨時塌陷的淤泥如同被施了魔法,踩上去像“水泥路”一般,讓人感覺如履平地。貫徹執(zhí)行國家環(huán)境保護政策,符合國家有關(guān)法令、法規(guī)、標準、標準以及地方法規(guī)。滿意污泥固化系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)牢靠、穩(wěn)定性和耐久性,盡量削減日后設(shè)備的維修、更換,便于長期運轉(zhuǎn)的辦理、操作。
強夯法 強夯法又稱動力固結(jié)法或動力壓實法,其原理是利用夯錘自由下落的巨大沖擊能和所產(chǎn)生的沖擊波使土體內(nèi)出現(xiàn)排水網(wǎng)絡(luò),土的透水性驟然增大,孔隙水迅速排出,孔隙水壓力很快消散,從而產(chǎn)生很大的瞬間沉降,使土體壓密,降低地基土的壓縮性并提高地基土的強度。
土壤中的粘粒由于其顆粒極為細小,外表能很大,在粘粒與水溶液界面上易發(fā)作吸附、離解或離子交換效果而帶電,具有吸引極性水分子和水化離子的才能,即具有膠體性質(zhì)和強的親水性。粘土礦藏顆粒與水相互效果時,根據(jù) 效果力的巨細可分為強結(jié)合水、弱結(jié)合水、毛細管水和自由水,土中結(jié)合水量是控制形成粘性土的稠度、 塑性、脹大、縮短等水理性質(zhì)及強度、變形等力學性質(zhì)的重要因素之一。由于水的存在,經(jīng)過一系列的溶解、電離效果使土粒周圍的陽離子形成雙電層結(jié)構(gòu),使得土壤變成溶膠體。這樣的膠體具有一定的穩(wěn)定性,但相互間的效果力較弱,所以土壤的強度比較差。所以為了固化土壤,必須將土壤中的水除掉,阻撓這一系列的溶解、電離效果發(fā)作。
淤土層較厚地基處理還可以采用灌注樁,打灌注樁至硬土層,作承載臺,灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁,但兩種方法灌注樁還存在一些技術(shù)難題,一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題;二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題,樁身混凝土灌注質(zhì)量,樁底沉渣清理和持力層判斷不易監(jiān)控等問題
例如開挖人工湖假如周邊還要打造相應(yīng)的娛樂休閑功用區(qū)的話,這對于地基處理的要求是很高的。所以一般工程隊面對的現(xiàn)實是,湖體底層的淤泥呈流塑狀,有些當?shù)氐挠倌嗍稚?,極易構(gòu)成邊坡塌方和反涌等問題,假如處理不妥,將后患無窮,這該怎么辦?假如挖走淤泥,外購土方,不僅會費時且發(fā)生高額費用,還會在運收過程中構(gòu)成環(huán)境污染。所以工程隊通常會采用淤泥固化技能,就地取材,讓淤泥變廢為寶。硬化淤泥的時間大約需要一周,“變形”后的泥土具有高抗壓強度,性質(zhì)穩(wěn)定,其使用年限保存估量能達到50年。不同的泥樣,使用的配方材料和參量都不相同。依據(jù)固化后泥土所構(gòu)成的不同強度和承載力,這些泥漿將“搖身一變”,變成市政和高速等各類路途的路基、碼頭堆場、河堤,乃至成為公園和小區(qū)里的美化培植基土。