土壤固化技術(shù)在水土保持工程中的實(shí)踐
【摘要】土壤固化技術(shù)是一種效果非常良好的水土保持措施，通過(guò)將土壤固化劑與土壤混合壓實(shí)，土壤固化劑在水的作用下會(huì)產(chǎn)生Ca（AlO2）2、含水CaSiO3、Ca（OH）2等，這些物質(zhì)與土壤顆粒能夠形成一種性能穩(wěn)定的結(jié)晶物，進(jìn)而形成一種具有較高承載能力和抗?jié)B能力的固結(jié)土壤，改變了原有土壤力學(xué)性能、耐久性能、滲透性能、變形性能等，這些性能能夠滿(mǎn)足水土保持工程要求，所以說(shuō)土壤固化技術(shù)在改善生態(tài)環(huán)境、保持水土方面具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。本文主要介紹了土壤固化技術(shù)，并對(duì)其在水土保持工程中的應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了探究。
【關(guān)鍵詞】土壤固化技術(shù),水土保持工程,施工工藝,養(yǎng)護(hù)
我國(guó)地域遼闊，各地區(qū)地理地貌、地質(zhì)條件差異很大，所以一些地區(qū)工程的水土保持工作問(wèn)題也日益凸顯，特別是干旱、荒漠、晝夜溫差過(guò)大、冷暖頻繁交替的地區(qū)，做好水土保持工作更是一大挑戰(zhàn)。土壤固化技術(shù)則為水土保持工作提供了強(qiáng)有力的支撐，下面就對(duì)其在水土保持工程中的應(yīng)用做出探討研究。
1土壤固化技術(shù)概述
土壤固化技術(shù)是將土壤固化劑與土壤混合壓實(shí)的一種用于土壤固化、穩(wěn)定的工藝，通過(guò)土壤固化劑將土壤活性和膠結(jié)土壤顆粒激活，使松散土形成具有一定強(qiáng)度、承載力、抗?jié)B力和耐久性的固結(jié)土，從而改變?cè)寥牢蟛环�(wěn)定的特性，在治理水土流失、改善生態(tài)環(huán)境方面有著積極作用。土壤固化劑具有以下特點(diǎn)：具有很高的固化強(qiáng)度，與水泥固化相比，同齡期抗壓強(qiáng)度可提高180%以上，抗折強(qiáng)度則可提高200%以上；具有較強(qiáng)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(wěn)定性、抗?jié)B性、抗凍性和整體強(qiáng)度都會(huì)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(shí)際工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中，無(wú)毒、安全也非常重要，相關(guān)檢測(cè)表明，土壤固化劑能夠滿(mǎn)足水土保持工作要求。
2土壤固化技術(shù)在水土保持工程中的應(yīng)用
2.1土壤固化在水土保持工程中實(shí)施的測(cè)試和要求
在水土保持工程中應(yīng)用土壤固化技術(shù)時(shí)，必須按照要求做好相關(guān)方面的測(cè)試和試驗(yàn)，確定土壤粒度、水分范圍、拌合物碾壓時(shí)間，通常，土壤顆粒應(yīng)小于5mm，土壤水分含量保持在25%-35%，攪拌時(shí)應(yīng)保證土壤固化劑與土壤的充分混合，混合均勻度必須達(dá)到80%以上，在拌制后2個(gè)小時(shí)內(nèi)可進(jìn)行碾壓；做好強(qiáng)度試驗(yàn)，在壓實(shí)度達(dá)到90%的情況下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm標(biāo)準(zhǔn)制樣進(jìn)行7天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，強(qiáng)度應(yīng)大于1.5Mpa；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，該試驗(yàn)內(nèi)容包括施工現(xiàn)場(chǎng)混合料配比試驗(yàn)、室內(nèi)成型試驗(yàn)、室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)施工成型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)取樣制作試驗(yàn)，通過(guò)進(jìn)行對(duì)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(shù)據(jù)的差異規(guī)律，在標(biāo)準(zhǔn)樣制模14天干化后還要進(jìn)行浸泡、抗凍和毒性試驗(yàn)，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(zhì)的安全性能；另外，還要進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn)，觀測(cè)固化層的抗壓強(qiáng)度、耐久性能和變形性能。
2.2施工工藝
土壤固化技術(shù)的施工流程為測(cè)量放線(xiàn)―基槽開(kāi)挖或場(chǎng)地平整―地基夯實(shí)―模板支護(hù)―備料、篩分、悶料―加入土壤固化劑拌合―分層攤鋪回填、夯實(shí)、收面―養(yǎng)生，在施工過(guò)程中，可通過(guò)人工施工方式或者采用小型機(jī)具進(jìn)行施工，施工簡(jiǎn)單方便。
首先，堆放材料前，應(yīng)首先整理下承層，使路面墊層強(qiáng)度、坡度和平整度都達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)和相關(guān)技術(shù)要求，然后將中線(xiàn)布設(shè)在路面基層或土基上，根據(jù)工程實(shí)際情況控制點(diǎn)處設(shè)標(biāo)樁進(jìn)行測(cè)量放樣，測(cè)量實(shí)際高程，并標(biāo)出固化層邊緣的設(shè)計(jì)高度。其次，做好材料準(zhǔn)備工作，選擇無(wú)機(jī)類(lèi)土壤固化劑，土壤中應(yīng)無(wú)雜物、樹(shù)枝、雜草、腐殖土等，清除尺寸超出設(shè)計(jì)范圍的土壤顆粒，之后計(jì)算出各種材料的用量和配合比，并將土均勻堆放起來(lái)。第三，攤鋪土料，在攤鋪前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)確定攤鋪系數(shù)，之后選擇合適的攤鋪工具將土料均勻攤鋪在設(shè)計(jì)寬度上，保證攤鋪平整度，攤鋪完成后要對(duì)其厚度進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)標(biāo)后可進(jìn)入下達(dá)工序施工。第四，攤鋪完成后，如果發(fā)現(xiàn)土壤含水量過(guò)小，可采用均勻?yàn)⑺姆椒◥灹�，避免局部水分過(guò)少或過(guò)多。第五，攤鋪土壤固化劑，攤鋪前根據(jù)計(jì)算出的使用量將其按照施工作業(yè)路段擺放好，之后采用人工攤鋪方法或刮平機(jī)將固化劑均勻攤鋪在平整的土層上；結(jié)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(kāi)始拌合時(shí)應(yīng)掌握拌合力度，不應(yīng)拌到底。第六，采用灑水車(chē)再次均勻?yàn)⑺�，灑水完畢后，需要再拌合至�?遍，拌合期間，實(shí)時(shí)檢查混合料含水量，實(shí)際含水量不應(yīng)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(shí)間不應(yīng)超過(guò)5小時(shí)，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(méi)有明顯輪跡；碾壓期間，始終要保持表面濕潤(rùn)，發(fā)現(xiàn)松散或起皮現(xiàn)象要及時(shí)處理；壓實(shí)度應(yīng)大于90%，根據(jù)實(shí)際施工條件選擇合適的碾壓機(jī)，保證有足夠均勻的壓實(shí)度。最后，做好養(yǎng)護(hù)工作，可采用灑水覆蓋法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期大于7d，通常在7d養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)試件的強(qiáng)度就會(huì)基本穩(wěn)定；對(duì)于干旱、多風(fēng)沙地區(qū)應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范其固化施工，確保固化強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3結(jié)語(yǔ)
實(shí)踐表明，土壤固化技術(shù)是一項(xiàng)非常有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)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(qiáng)，它不僅能夠起到加固、穩(wěn)定的作用，還能夠滿(mǎn)足水土保持對(duì)固化層耐久性能、變形性能、防滲性能、穩(wěn)定性能的要求，在促進(jìn)資源的循環(huán)利用與恢復(fù)生態(tài)環(huán)境方面起著積極作用，具有極高的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我們應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，不斷探索創(chuàng)新，加大對(duì)土壤固化原理的研究，盡快制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并促進(jìn)專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍的形成，努力夯實(shí)土壤固化技術(shù)在水土保持工程和其他領(lǐng)域中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]許光照，武晟，王云正.土壤固化技術(shù)在水土保持工程中的應(yīng)用研究[A].中國(guó)水土保持學(xué)會(huì)水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)2011年年會(huì).2011.
[2]武晟，許光照，謝永平，胡麗萍.土壤固化技術(shù)應(yīng)用于戈壁荒漠區(qū)水土保持工程的試驗(yàn)研究[J].水土保持通報(bào)，2013（1）.
[3]李峰，章樹(shù)久，蔣鳳鳴，張澤明.土壤固化技術(shù)在水利建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].上海水務(wù)，2011（2）.
[4]齊默然.芻議土壤固化技術(shù)[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2009（6）.
