愛華網(wǎng)1 土壤固化劑（Soilstabilizer）是一種由多種無機(jī)、有機(jī)材料合成的用以固化各類土壤的新型節(jié)能環(huán)保工程材料。對于需加固的土壤，根據(jù)土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，只需摻入一定量的固化劑，經(jīng)拌勻、壓實(shí)處理，即可達(dá)到需要的性能指標(biāo)。
1.1 土壤固化劑主要特點(diǎn)
土壤固化劑可以適用于不同粒徑的土壤，并可根據(jù)工程要求隨意調(diào)整延遲時(shí)間。能充分提高土體的抗?jié)B、抗凍、抗裂性能，較好地解決傳統(tǒng)固結(jié)材料存在的早期強(qiáng)度低、水穩(wěn)定性差、疲勞強(qiáng)度低、干縮性大、易開裂、延遲時(shí)間短等問題。處理后的固化土滲透系數(shù)K=5.0×10-7cm/s，路基層原狀土K=1.0×10-7cm/s。固化土的抗凍性，當(dāng)凍融次數(shù)為15次時(shí)，抗壓強(qiáng)度由3.5MPa降至2.89MPa。固化土使用壽命15~2O年，抗沖刷能力不小于0.2MPa。且固化劑工程造價(jià)低土壤固化劑市場價(jià)格在200一280元/t，土壤固化劑與傳統(tǒng)防滲材料相比在施工工藝、工程投資、施工工期等方面均有顯著的優(yōu)點(diǎn)。
1.2 工程材料
該工程使用路邦EN-1土壤固化劑，路邦EN-1是一種離子型類固化劑，是一種高濃縮的酸性有機(jī)溶液。具有很強(qiáng)的氧化、溶解能力，并含有多種天然分散劑成分的化合物。可將土壤中的礦物質(zhì)和土壤分子分解，使其重新結(jié)晶形成金屬鹽，產(chǎn)生新的化學(xué)鍵，保持土壤持久穩(wěn)定。土壤固化劑在濃縮狀態(tài)下無揮發(fā)性，不燃燒，有強(qiáng)烈刺激酸味。液體呈醬棕黑色，稀釋后無任何危害，對生態(tài)無破壞、對環(huán)保無影響。
1.3 土壤固化劑作用
土壤固化劑是一種由多種無機(jī)、有機(jī)材料合成的用以固化各類土壤的新型節(jié)能環(huán)保工程材料。它的應(yīng)用范圍十分廣泛，除了用于加固道路基層、底層和面層以外，還可運(yùn)用于各種建筑物的地基處理、地質(zhì)災(zāi)害防治、水利水電工程防滲堵漏、油田灌漿、沼氣池等領(lǐng)域?，F(xiàn)結(jié)合某公司承建的高速公路使用土壤固化劑的情況，對土壤固化劑在道路施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討。該段軟土路基全長305m，多為高山峽谷中的稻田及農(nóng)用耕地，不適合高速公路路基填筑土質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須全部進(jìn)行換填施工。按照高速公路軟土路基施工標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行換填的同時(shí)，摻入石灰粉及土壤固化劑，分層碾壓。
2 下層固化處理施工工藝
2.1 下層固化處理層施工的工藝流程
工藝流程：準(zhǔn)備碎石層→施工放樣→備料拌和混合料→攤鋪整平→碾壓→養(yǎng)生。
2.2 準(zhǔn)備碎石層及防滲土工膜
（1）對已實(shí)施碎石層進(jìn)行整平，采用12t或以上壓路機(jī)靜壓至無輪跡為止，保證應(yīng)有的路拱。
（2）在碾壓過程中，如發(fā)生彈簧“現(xiàn)象”，應(yīng)采用挖開、重新回填或摻石灰或水泥等進(jìn)行處理。
（3）在碎石層上鋪筑防滲土工膜，鋪設(shè)好后用砂袋壓住，進(jìn)行焊接后鋪筑固化土。
2.3 施工放樣
在碎石層上恢復(fù)中線，直線段每15～20m設(shè)一樁，并在兩側(cè)固化劑處理層邊緣設(shè)指示樁，在兩側(cè)指示樁上明顯標(biāo)記出固化處理層邊緣的設(shè)計(jì)高程。
2.4 備料及拌和混合料
（1）將現(xiàn)場所需固化素土進(jìn)行晾曬。土中樹根、草皮和雜物應(yīng)清除干凈，不應(yīng)將不合格的土采集一起。
（2）根據(jù)固化處理層的寬度、厚度及預(yù)定的干密度、石灰劑量，計(jì)算路段需要的干燥土數(shù)量，計(jì)算每一立方米固化處理土需要的石灰用量和固化劑用量。
（3）在預(yù)定堆料的場地堆放滿足要求的現(xiàn)場素土，將晾曬的土和石灰先干拌1～2遍，在堆拌過程中使大粒徑土自然滑落，然后用推土機(jī)排壓、碾碎，如此反復(fù)數(shù)遍。
（4）干拌數(shù)遍后加水拌和含水量宜大于最佳值，使混合料運(yùn)到現(xiàn)場攤鋪后碾壓時(shí)含水量不小于最佳值，拌和至均勻（應(yīng)不少于3遍）、灰土最大粒徑不超過15mm為止，悶放1～2d。
（5）測定混合料的含水量，按土壤固化劑稀釋液中摻水量=（石灰土最佳含水量-石灰土實(shí)際含水量）×石灰土總重量計(jì)算，再根據(jù)固化劑占干土重量比確定加入固化劑濃縮液用固化劑濃縮液重量：固化劑稀釋液中摻水量確定固化劑稀釋比例。用水罐將固化劑濃縮液按比例稀釋，采用壓力式灑水車或噴管式灑水車均勻噴灑灰土中，待摻入固化劑40min后繼續(xù)拌和，應(yīng)不少于3遍，直到均勻。
（6）如現(xiàn)場土塑性指數(shù)較高，較難拌和，應(yīng)采用兩次拌和，第一次加70%～100%預(yù)定計(jì)量的石灰進(jìn)行拌和，悶放1～2d；此后補(bǔ)足需要的石灰，再進(jìn)行二次拌和。
2.5 攤鋪整平
（1）確定松鋪系數(shù)
考慮下層固化處理層攤鋪在相對松散的碎石層上，因此將拌和好的固化土按松鋪34cm進(jìn)行攤鋪，即攤鋪厚度為20cm×1.7（松鋪系數(shù)）=34cm或根據(jù)現(xiàn)場高程情況確定。
（2）攤鋪整平。
①將拌和好的混合料運(yùn)到道路中進(jìn)行攤鋪，立即用平地機(jī)進(jìn)行整形。在直線段，平地機(jī)由兩側(cè)向路中心刮平；在平曲線，平地機(jī)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進(jìn)行刮平。
②用推土機(jī)在初平的路段上快速排壓一遍，以暴露潛在的不平整。
③對于局部低洼處，應(yīng)將其表層5cm以上翻松，并用新拌和的混合料進(jìn)行找平。
④再用平地機(jī)整形一次，應(yīng)將高出的料直接刮出路外，不應(yīng)形成薄層填補(bǔ)現(xiàn)象。
⑤每次整形都應(yīng)達(dá)到規(guī)定的坡度和路拱，并應(yīng)注意接縫必須順勢平整。
⑥整形過程中，嚴(yán)禁任何車輛通行，并保持無明顯顏色不一現(xiàn)象。
2.6 碾壓
（1）整形后當(dāng)混合料的含水量為最佳含水量（+1%～+2%）時(shí)，應(yīng)立即用輕型壓路機(jī)并配合12t壓路機(jī)全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓，靜壓兩遍后，采用18t以上三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓（不掛振），碾壓時(shí)應(yīng)由兩側(cè)向路中心碾壓，需重疊1/2輪寬，后輪必須超過兩段的接蜂處，一般需碾壓6～8遍。壓路機(jī)的碾壓速度，頭兩遍以1.5～1.7km/h為宜，以后以2.0～2.5km/h為宜。
（2）應(yīng)使各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同，路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2～3遍。
（3）嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車，應(yīng)保證固化處理層表面不受破壞，碾壓過程中，固化處理層的表面應(yīng)始終保持濕潤，如水分蒸發(fā)過快，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)灑少量水，但嚴(yán)禁灑大水碾壓。
（4）在碾壓結(jié)束之前，用平地機(jī)再終平一次，使其縱向順適，路拱符合設(shè)計(jì)要求。終平應(yīng)仔細(xì)進(jìn)行，必須將局部高出部分刮除并掃出路外；對局部低洼之處，不在進(jìn)行找補(bǔ)，可留待鋪筑上層時(shí)處理。
2.7 養(yǎng)生
（1）混合料碾壓完成后7d的灑水養(yǎng)生，不應(yīng)過濕或忽干忽濕，每次灑水后，應(yīng)用兩輪壓路機(jī)將表層壓實(shí)。
（2）在養(yǎng)生期間未采用覆蓋措施的固化處理層，灑水車外，應(yīng)封閉交通。
（3）如塑性指數(shù)過大，為防止出現(xiàn)裂縫，灑水車養(yǎng)生不得間斷，尤其在高溫天氣下。
3 上層固化處理層施工工藝
3.1 固化劑固化水泥石灰土施工工藝流程
工藝流程：準(zhǔn)備下承層→施工放樣→備料拌和混合料→攤鋪初平→摻加水泥、固化劑及拌和→碾壓→拌和。其中：準(zhǔn)備下承層、施工放樣、備料及拌和混合料、攤鋪初平施工工藝要求同下層固化處理層。
3.2 摻加水泥、固化劑及拌和
（1）摻加水泥。
①根據(jù)固化劑固化水泥石灰土的寬度、厚度及預(yù)定的干密度、水泥劑量，計(jì)算出每袋水泥的縱橫間距，在固化層上安放標(biāo)記。
②根據(jù)縱橫間距畫出方格，在每方格內(nèi)將一袋水泥卸在指定位置，檢查有無遺漏和多余。
③用刮板將水泥均勻攤開，并注意使每袋水泥的攤鋪面積相等。水泥攤鋪完后，表面應(yīng)沒有空白位置，也沒有水分過分集中地點(diǎn)。
（2）將拌和機(jī)初拌，使水泥與攤鋪的灰土拌和均勻，推土機(jī)排壓正。
（3）摻加土壤固化劑。
①測定混合料的含水量，將土壤固化劑按最佳含水量-實(shí)際含水量=實(shí)際摻入量計(jì)算需摻入灰土中的水量，用水灌按比例稀釋，采用壓力式灑水車或噴管式灑水車均勻噴灑在排壓后的表面撒有水泥的石灰土層上。
②噴灑土壤固化劑水溶液時(shí)，噴灑應(yīng)均勻，不遺漏，中途不停車，應(yīng)防止噴灑量過大。
（4）拌和機(jī)二次拌和。
①拌和機(jī)應(yīng)緊跟灑水車后進(jìn)行拌和，根據(jù)固化劑固化水泥石灰土層厚度的要求，應(yīng)確定拌和深度，由兩側(cè)拌向中心，并略破壞下層表面，其深度宜為1cm。兩層之間不得留有未摻拌的“素土”夾層。
②每次拌和應(yīng)有重疊和翻透，并不得漏拌，且固化類混合料拌和顏色應(yīng)一致，半和應(yīng)不少于三遍或粒徑達(dá)到要求為止。
（5）整形。
①再用平地機(jī)整形一次。應(yīng)將高出料直接刮出路外，不應(yīng)形成薄層填補(bǔ)現(xiàn)象。
②整形達(dá)到規(guī)定的坡度和路拱，并應(yīng)注意接縫必須順勢平整。
3.3 碾壓
（1）應(yīng)使各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同，路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2～3遍。
（2）整形后，當(dāng)混合料的含水量為最佳含水量（+1%～+2%）時(shí)，應(yīng)立即用輕型壓路機(jī)并配合12t壓路機(jī)全寬內(nèi)進(jìn)行碾壓，靜壓兩遍后，然后采用18t以上三輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓（掛強(qiáng)振）。壓路機(jī)的碾壓速度，頭兩遍以1.5～1.7km/h為宜，以后以2.0～2.5km/h為宜。
（3）嚴(yán)禁壓路機(jī)在已完成的或正在碾壓的路段上調(diào)頭或急剎車，應(yīng)保證固化劑固化水泥石灰碎石土表面不受破壞。
（4）在碾壓結(jié)束之前，再終平一次，使其縱向順適，路拱符合設(shè)計(jì)要求。
3.4 養(yǎng)生
（1）混合料碾壓完成后進(jìn)行7d的灑水養(yǎng)生，不應(yīng)過濕或忽干忽濕，每次灑水后，應(yīng)用兩輪壓路機(jī)將表層壓實(shí)。
（2）在養(yǎng)生期間為了防止出現(xiàn)干縮裂縫，建議采用覆蓋現(xiàn)場土或加蓋土工膜保水養(yǎng)生措施，避免太陽爆曬，養(yǎng)生期間除灑水車外，應(yīng)封閉交通。
（3）如塑性指數(shù)過大，為防止出現(xiàn)裂縫，灑水養(yǎng)生不得間斷，尤其在高溫下。
4 施工注意事項(xiàng)
（1）現(xiàn)場拌和灰土?xí)r一定要保證灰土粒徑不大于5mm，且要把灰土中的雜質(zhì)、未消解的灰塊、石塊、大粒徑灰塊剔除干凈。
（2）在上層固化處理層中攤鋪初平時(shí)將拌和好的固化土按松鋪28～30cm進(jìn)行攤鋪，即攤鋪厚度為20cm×1.4（或1.5，松鋪系數(shù)）。
（3）不要直接在土壤中加入固化劑濃縮液，要按150～200：1或更高的體積比用水稀釋固化劑濃縮液，稀釋濃溶液時(shí)，應(yīng)把固化劑濃縮液加入水中，不要把水加到固化劑濃縮液中。
（4）整型后的混合料應(yīng)在最佳含水量時(shí)壓實(shí)，當(dāng)表層含水量不足時(shí)，應(yīng)灑水再進(jìn)行碾壓。
（5）碾壓時(shí)下層不能掛振進(jìn)行碾壓，上層可進(jìn)行強(qiáng)振碾壓。
（6）混合料碾壓成型后，不應(yīng)忽干忽濕，養(yǎng)護(hù)期不應(yīng)少于7d，且由于本工程土壤的特殊性，灑水養(yǎng)生不能間斷，未達(dá)到強(qiáng)度要求之前，禁止各類車輛通行。土壤固化劑具有使用方便、施工工藝簡單的特點(diǎn)，同時(shí)可替代大量的石灰、水泥、粉煤灰、碎石等傳統(tǒng)筑路材料。國外在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用非常普遍，大大節(jié)約了材料成本，并且起到了對自然資源的保護(hù)作用。而我國在這方面的應(yīng)用還處于探索階段，土壤固化劑作為一種新型建筑材料將具有較好的發(fā)展前景。
