CN106045456A - 一种红层土体固化剂及其使用方法 - Google Patents

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杨栋
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Abstract

本发明涉及一种用于红层土体地质灾害防治时的土体固化剂及其使用方法，所述固化剂由水泥、水玻璃、氯化钙、1，4‑丁内酯组成；按质量份数，每500份红土，添加水泥25～40份、水玻璃17～25份、氯化钙0.5～1.5份、1，4‑丁内酯0.5～1.5份。本发明所述固化剂加入滑移土体中，提高土壤的C、φ值，增加其固化强度，使治理后的滑坡或边坡更加稳定；并且就地取材利用滑移土体作为加固原材料，减少土方、大量砂石料的运入等相关费用，节约地质灾害治理资金和资源，减少浪费。

Description

一种红层土体固化剂及其使用方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种土壤固化剂,具体涉及一种用于红层土体地质灾害防治时的土体固化剂及其使用方法。
背景技术
在地质灾害治理中，经常需要对边坡或滑坡进行加固，目前滑坡治理技术中压脚常用的挡土墙技术有混凝土挡土墙、浆砌挡土墙及组合式挡土墙。浆砌挡土墙是采用砂浆契合、砌筑片石形成的，主要利用片石与砂浆形成的摩阻力、以及墙体自身重量压住坡脚来阻挡边坡的变形、滑移；使用该方法需要从外地运入施工地点大量的片石，使得用工成本高、效率低。混凝土挡土墙是在边坡或滑坡坡脚开挖出地基后，根据设计的坡比架设模板，待模板架设好后浇筑混凝土，脱模后在混凝土挡土墙背后填入土方，然后进行下一级混凝土的施工组织；使用该方法需要从外地运入施工点大量的砂卵石，且混凝土凝固需要一定的时间，因此成本高、施工时间较长。
由于在施工中常常因为用土量大，因此倾向于就地取材、利用当地土壤作为挡土墙填充的需要，然而当地土壤不能直接满足道路对承载力的要求，因此针对滑坡土体方量大、含水率高、搬运费时费力费财的现状，研究合适的化学添加剂改善不符合要求的当地土壤。例如采用美国技术开发生产的离子土壤固化剂产品I SS、EN-1；澳大利亚筑路高科技产品水溶剂CCSS；以及日本研究的新产品Aught-set。此类进口固化剂产品有不同的针对性，如加强土壤特性以增强对气候的抵抗性等,但操作不好,更会导致资金的浪费,结果事倍功半。尤其对于我国西部广泛分布的红层土体，含有可溶成份，在水的作用下容易发生岩溶、渗流等，其力学性质不稳定，因此红层地区更容易发生各种地质灾害，并且红层土壤在筑路填筑中较慎用。
我国郑心铭在《红层土筑路材料物理力学性质试验研究》对西部某红层土体采取加入7％水泥进行固化，改善红层土体的物理力学性能，用于某高速公路路基的铺筑。但单靠加入水泥进行固化，红层土体固化后的强度仍较差。研究一种针对红层土壤的固化剂，提高土壤的C、φ值使其满足作为挡土墙填充的需要，对滑坡等地质灾害防治具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种固化强度高的红层土体固化剂，并提供利用该固化剂实现滑坡/边坡防治的使用方法。
为实现上述目的，本发明提供的红层土体固化剂，由水泥、水玻璃、氯化钙、1，4-丁内酯组成；按质量份数，每500份红土，添加水泥25～40份、水玻璃17～25份、氯化钙0.5～1.5份、1，4-丁内酯0.5～1.5份。
具体的，按质量份数，每500份红土，添加25份水泥、17.98份水玻璃、0.65份氯化钙、0.60份的1，4-丁内酯。
优选的，所述水泥为R32.5水泥或R42.5水泥，所述水玻璃的波美度40、模数3。
优选的，将所述1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
使用以上所述红层土体固化剂的方法的步骤为：
S1、根据设计在边坡坡脚开挖沟槽，利用边坡的土壤就地取材，按所述固化剂配方与土壤进行拌制，在所述拌和过程中将土壤含水量调节为10％～20％，温度调节为8℃～25℃；
S2、安装一层土工箱，将与所述固化剂拌制均匀后的固化土填入土工箱；
S3、在土工箱后的边坡加固坡面，铺垫土工格栅/室填入固化土，土方按每层厚度30～50cm分层填入；利用夯机夯实；
S4、依次循环S2-S3步骤，逐层铺设土工箱及土工格栅/室，填入固化土，夯实，直至达到设计要求。
所述步骤S2中，固化剂配方与土壤进行拌制时将所述氯化钙用水溶解；所述1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
本发明的有益效果体现在：(1)本发明所述固化剂加入滑移土体中，提高土壤的C、φ值，增加其固化强度，使治理后的滑坡或边坡更加稳定；(2)就地取材利用滑移土体作为加固原材料，减少土方、大量砂石料的运入等相关费用，节约地质灾害治理资金和资源，减少浪费；(3)所述固化剂结合土工格栅/室、土工箱等形成土工挡墙，对滑坡体起到阻止的作用，能够快速加固滑坡/边坡、治理地质灾害。
附图说明
图1为本发明使用所述固化剂加固边坡的示意图。
附图中的数字标记分别是：
1—边坡坡脚、2—土工箱、3—固化土、4—加固坡面、5—土工格栅/室
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的实施作进一步的描述。
实施例一
在江油市含增镇开展野外应用试验，在边坡上进行土工箱、土工格栅/室及固化剂组合形成的人工挡土墙。固化剂组成为：每1600Kg(约1m3)江油红层土壤，添加80Kg水泥、62.1Kg(约45L)水玻璃、2.2Kg氯化钙、2.03Kg(约1.8L)1，4-丁内酯。
其中水泥为R32.5水泥，水玻璃的波美度40、模数3。将1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
实施例二
在江油市含增镇开展了野外应用试验，在边坡上进行土工箱、土工格栅/室及固化剂组合形式的人工挡土墙。固化剂组成为：每1600Kg(约1m3)江油红层土壤，加入100Kg水泥、69Kg(约50L)水玻璃、2.5Kg氯化钙、2.26Kg(约2.0L)1，4-丁内酯。其中水泥为R42.5水泥，水玻璃的波美度40、模数3。将1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
实施例三
在江油市含增镇开展了野外应用试验，在边坡上进行土工箱、土工格栅/室及固化剂组合形式的人工挡土墙。固化剂组成为：每1600Kg(约1m3)江油红层土壤，加入80Kg水泥、54.4Kg水玻璃、1.6Kg氯化钙、1.6Kg 1，4-丁内酯。
实施例四
在江油市含增镇开展了野外应用试验，在边坡上进行土工箱、土工格栅/室及固化剂组合形式的人工挡土墙。固化剂组成为：每1600Kg(约1m3)江油红层土壤，加入128Kg水泥、80Kg水玻璃、4.8Kg氯化钙、4.8Kg1，4-丁内酯。
实施例五
在江油市含增镇开展了野外应用试验，在边坡上进行土工箱、土工格栅/室及固化剂组合形式的人工挡土墙。固化剂组成为：每1600Kg(约1m3)江油红层土壤，加入80Kg水泥、57.54Kg水玻璃、2.08Kg氯化钙、1.92Kg 1，4-丁内酯。
实施例六
结合附图1所示，使用所述固化剂对边坡加固，包含步骤：
S1、根据设计在边坡坡脚1开挖沟槽，利用边坡的土壤就地取材，按所述固化剂配方与土壤进行拌制，在所述拌和过程中将土壤含水量调节为10％～20％，温度调节为8℃～25℃；
S2、安装一层土工箱2，将与所述固化剂拌制均匀后的固化土3填入土工箱2；
S3、在土工箱2后的边坡加固坡面4，铺垫土工格栅/室5填入固化土3，土方按每层厚度30～50cm分层填入；利用夯机夯实；
S4、依次循环S2-S3步骤，逐层铺设土工箱2及土工格栅/室5，填入固化土3，夯实，直至达到设计要求。
针对滑坡进行抢险加固时常常遇到大量滑移的土体，采用本方法就地取材，利用滑移土体作为加固原材料，既可避免二次搬运，又节约资源、资金。利用本发明固化剂提高土壤的C、φ值使其固化增加强度，并结合土工箱和土工格栅/室，填充经固化剂处理过的土壤作为挡土墙的方法，对滑坡体起到阻止作用，快速加固滑坡、治理地质灾害，服务于社会。
以上结合对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种红层土体固化剂，其特征在于：所述固化剂由水泥、水玻璃、氯化钙、1，4-丁内酯组成；按质量份数，每500份红土，添加水泥25～40份、水玻璃17～25份、氯化钙0.5～1.5份、1，4-丁内酯0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的红层土体固化剂，其特征在于：按质量份数，每500份红土，添加25份水泥、17.98份水玻璃、0.65份氯化钙、0.60份的1，4-丁内酯。
3.根据权利要求1、2任一项所述的红层土体固化剂，其特征在于：所述水泥为R32.5水泥或R42.5水泥，所述水玻璃的波美度40、模数3。
4.根据权利要求1、2任一项所述的红层土体固化剂，其特征在于：所述1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
5.一种使用权利要求1的红层土体固化剂的方法，其特征在于：所述使用方法步骤为：
S1、根据设计在边坡坡脚(1)开挖沟槽，利用边坡的土壤就地取材，按所述固化剂配方与土壤进行拌制，在所述拌和过程中将土壤含水量调节为10％～20％，温度调节为8℃～25℃；
S2、安装一层土工箱(2)，将与所述固化剂拌制均匀后的固化土(3)填入土工箱(2)；
S3、在土工箱(2)后的边坡加固坡面(4)，铺垫土工格栅/室(5)填入固化土(3)，土方按每层厚度30～50cm分层填入；利用夯机夯实；
S4、依次循环S2-S3步骤，逐层铺设土工箱(2)及土工格栅/室(5)，填入固化土(3)，夯实，直至达到设计要求。
6.根据权利要求5所述的红层土体固化剂的方法，其特征在于：所述步骤S2中，固化剂配方与土壤进行拌制时将所述氯化钙用水溶解；所述1，4-丁内酯调为10％的水溶液。
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