CN101235291B - 一种治理膨胀土滑坡的改良剂 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于治理膨胀土滑坡的改良剂及其施工方法。这种改良剂是由聚乙烯醇和氯化钾按比例溶解在水中配制而成，然后喷洒在膨胀土边坡表面，形成一定厚度的改良层，以降低水对膨胀土胀缩变形的影响。改良剂的最佳质量配比为聚乙烯醇∶氯化钾∶干土＝0.3∶3∶96.7。该改良剂的优点是：两种化合物均易溶于水，无需加入石灰，避免了对环境的污染，且施工简单方便。该改良剂可以和亲水性粘土表面形成氢键吸附，有效抑制膨胀土发生晶层膨胀，且有较好的溶合能力，经改良的边坡表面形成一定厚度的保护层，有效防止水向土体内部渗透，从而阻止因膨胀土土体水分变化而造成的土体胀缩变形与边坡强度降低，避免了发生膨胀土滑坡的危险。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种治理膨胀土滑坡的改良剂，这种改良剂是聚乙烯醇和氯化钾按一定比例混合的溶液，可以有效降低膨胀土的胀缩特性，避免膨胀土发生滑坡的危险。属于岩土工程技术领域。
背景技术
膨胀土在我国分布广泛，其粘土成分主要以强亲水性矿物蒙脱石与伊利石组成。膨胀土吸水膨胀、失水收缩并反复变形的性质及其内部杂乱分布的裂隙，对工程建筑物尤其是对轻型建筑、路基、路堑边坡等有严重的破坏作用。如何防止膨胀土土体内部含水量剧烈变化，防止膨胀土遇水膨胀发生滑坡是急需解决的问题。
对于膨胀土路堑边坡，传统的处置方案一般是对边坡采用全封闭式的刚性防护，如浆砌片石满铺防治、混凝土六方块满铺防护等。对于刚性防护，在一定程度上可以缓解水对膨胀土的危害，但不能从根本上解决大气风化影响深度范围内膨胀土体的胀缩问题。尽管膨胀土的胀缩变形不大，但也会破坏刚性防护结构，慢慢形成裂缝，雨水从裂缝中浸入，加剧膨胀土的胀缩变形，甚至引发连锁破坏。常用的其它坡面防护还有骨架防护、片石防护等；支档防护有挡土墙和抗滑桩等。这些物理的防护方法不能从根本上解决膨胀土矿物质强亲水特性，不能解决膨胀土胀缩变形影响的破坏。
对于填土边坡一般是掺入石灰进行化学改性，但这种方法在一定程度上会污染地下水，影响生态环境，且石灰的溶解性较差，改性效果不佳，而此方法也无法用于改良天然边坡。所以对于天然或开挖膨胀土边坡，可以采用可抑制膨胀土胀缩的水溶液进行改良，降低膨胀土的胀缩性，避免边坡滑塌。
发明内容
本发明的目的在于克服已有治理膨胀土方法的缺陷，设计一种水溶性好且施工工艺简单的改良剂，以有效降低膨胀土的胀缩特性，提高边坡稳定性。
本发明的技术解决方案，其特征是改良剂配制与使用步骤为：(1)该改良剂为聚乙烯醇和氯化钾的混合水溶液，质量组分最佳配比为聚乙烯醇∶氯化钾∶干土＝0.3∶3∶96.7；(2)按改良土体的干土质量称取相应比例的聚乙烯醇和氯化钾；(3)将聚乙烯醇和氯化钾先后溶解在水里，边溶解边搅拌，使之均匀分散在水中，用水量要满足能将两种化合物完全溶解成为改良剂，并在喷洒到边坡后能够形成一定程度的风化保护层。
改良施工方法为：(1)对待改良边坡按改良深度为30～50cm厚度计算改良土体的干土质量，然后按比例计算所需的聚乙烯醇和氯化钾质量；(2)将聚乙烯醇先溶于水中，并边撒边搅，用水量要满足能够将所需聚乙烯醇全部溶解，然后将所需氯化钾均匀撒入水中，配制成聚乙烯醇和氯化钾的改良水溶液；(3)将改良剂按从上到下从左到右的顺序自坡顶均匀喷洒到膨胀土边坡上，改良剂沿边坡裂隙入渗至土体后，多余溶液沿坡面流下，并浸湿下面土体，形成一定厚度的表面改良层；(4)改良剂可分多次喷洒，改良溶液总量即掺水总量以达到能改良边坡表面30～50mm厚度为宜，且施工要求在晴天时进行。
本发明优点：聚乙烯醇和氯化钾均可溶于水形成水溶液，与其它化学改良剂相比，避免了使用石灰污染环境的缺点。该改良剂可以和亲水性粘土表面形成氢键吸附，有效抑制膨胀土发生晶层膨胀。改良剂有较好的溶合能力，经改良的边坡表面形成一定厚度的保护层，有效防止水向土体内部渗透，从而阻止因膨胀土土体水分变化而造成的土体胀缩变形与边坡强度降低，避免了发生膨胀土滑坡的危险。改良剂与膨胀土结合，发生反应后，改良剂不会流失，不会污染环境，且水稳性好。
本发明适合于工民建基坑边坡、公路路堤、边坡治理等膨胀土工程
具体实施方式
实施例，一个坡高为5米，坡比为1∶1.5，含水量为18％，长度为10米的膨胀土边坡，待改边坡表面土层厚度为30mm。改良剂配制与施工步骤为：(1)计算边坡坡面长为9米，需要改良的土体质量为47.8t，其中干土质量为40.5t；(2)按改良剂质量配比计算所需聚乙烯醇为125.6kg，氯化钾为1256.5kg；(3)将聚乙烯醇分散在水中，边撒边搅拌，用水量要达到使聚乙烯醇全部溶解，然后将氯化钾分散在聚乙烯醇溶液中，混合为改良剂；(4)将配制好的改良剂分多次从上到下从左到右自坡顶喷洒到边坡表面，经反复多次喷洒后，直至形成所要求的表面改良层厚度；(5)改良剂的最多用水量控制在能使改良层达到要求厚度即可，且要求施工要在晴天进行。
Claims (2)
1.一种治理膨胀土滑坡的改良剂，其特征是改良剂配制方案为，将聚乙烯醇和氯化钾按比例分散在水中配制成改良剂，质量组分最佳配比为聚乙烯醇∶氯化钾∶干土＝0.3∶3∶96.7，按改良土体的干土质量称取相应比例的聚乙烯醇和氯化钾，将聚乙烯醇和氯化钾先后溶解在水里，边溶解边搅拌，使之均匀分散在水中，用水量应能将两种化合物完全溶解，并达到能改良边坡表面30～50mm厚度为宜。
2.将权利要求1中所述的改良剂用于膨胀土工程施工的方法，其特征是聚乙烯醇先溶于水中，并边撒边搅，然后将所需氯化钾均匀撒入水中，配制成聚乙烯醇和氯化钾的改良水溶液，将改良剂按从上到下从左到右的顺序自坡顶均匀喷洒到膨胀土边坡上，改良剂沿边坡裂隙入渗至土体后，多余溶液沿坡面流下，并浸湿下面土体，形成厚度达30～50mm的改良层，改良剂可分多次喷洒，且施工要求在晴天时进行。
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