所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2014-06-15 15:32 熱度:
土壤固化技術是一門綜合性的工程技術,集力學、結構學、化學等眾多學科理論于一體,其處理對象包括砂土、淤泥、生活垃圾等一些固體物質或半固體物質,不僅起到加固、穩定作用,還能增加結構的防滲、耐久、防污、抗凍、變形、穩定性能,在治理水土流失、改善生態環境具有重要作用,隨著該項技術的不斷發展,當前已廣泛應用于水利水電、交通、海防、環保以及市政等各個領域。
【摘要】土壤固化技術是一種效果非常良好的水土保持措施,通過將土壤固化劑與土壤混合壓實,土壤固化劑在水的作用下會產生Ca(AlO2)2、含水CaSiO3、Ca(OH)2等,這些物質與土壤顆粒能夠形成一種性能穩定的結晶物,進而形成一種具有較高承載能力和抗滲能力的固結土壤,改變了原有土壤力學性能、耐久性能、滲透性能、變形性能等,這些性能能夠滿足水土保持工程要求,所以說土壤固化技術在改善生態環境、保持水土方面具有非常高的應用價值。本文主要介紹了土壤固化技術,并對其在水土保持工程中的應用實踐進行了探究。
【關鍵詞】土木工程師論文發表,土壤固化技術,水土保持工程,施工工藝,養護
我國地域遼闊,各地區地理地貌、地質條件差異很大,所以一些地區工程的水土保持工作問題也日益凸顯,特別是干旱、荒漠、晝夜溫差過大、冷暖頻繁交替的地區,做好水土保持工作更是一大挑戰。土壤固化技術則為水土保持工作提供了強有力的支撐,下面就對其在水土保持工程中的應用做出探討研究。
1土壤固化技術概述
土壤固化技術是將土壤固化劑與土壤混合壓實的一種用于土壤固化、穩定的工藝,通過土壤固化劑將土壤活性和膠結土壤顆粒激活,使松散土形成具有一定強度、承載力、抗滲力和耐久性的固結土,從而改變原土壤吸水后不穩定的特性,在治理水土流失、改善生態環境方面有著積極作用。土壤固化劑具有以下特點:具有很高的固化強度,與水泥固化相比,同齡期抗壓強度可提高180%以上,抗折強度則可提高200%以上;具有較強的抗腐蝕性,能夠抵抗酸堿鹽的腐蝕;具有很好耐水性和耐久性,土壤固化后水穩定性、抗滲性、抗凍性和整體強度都會大幅度提高;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,在實際工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中,無毒、安全也非常重要,相關檢測表明,土壤固化劑能夠滿足水土保持工作要求。
2土壤固化技術在水土保持工程中的應用
2.1土壤固化在水土保持工程中實施的測試和要求
在水土保持工程中應用土壤固化技術時,必須按照要求做好相關方面的測試和試驗,確定土壤粒度、水分范圍、拌合物碾壓時間,通常,土壤顆粒應小于5mm,土壤水分含量保持在25%-35%,攪拌時應保證土壤固化劑與土壤的充分混合,混合均勻度必須達到80%以上,在拌制后2個小時內可進行碾壓;做好強度試驗,在壓實度達到90%的情況下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm標準制樣進行7天無側限抗壓強度試驗,強度應大于1.5Mpa;進行現場試驗,該試驗內容包括施工現場混合料配比試驗、室內成型試驗、室內標準養護試驗、現場施工成型試驗、現場養護試驗、現場取樣制作試驗,通過進行對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據的差異規律,在標準樣制模14天干化后還要進行浸泡、抗凍和毒性試驗,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、氰化物等物質的安全性能;另外,還要進行觀測試驗,觀測固化層的抗壓強度、耐久性能和變形性能。
2.2施工工藝
土壤固化技術的施工流程為測量放線―基槽開挖或場地平整―地基夯實―模板支護―備料、篩分、悶料―加入土壤固化劑拌合―分層攤鋪回填、夯實、收面―養生,在施工過程中,可通過人工施工方式或者采用小型機具進行施工,施工簡單方便。
首先,堆放材料前,應首先整理下承層,使路面墊層強度、坡度和平整度都達到設計指標和相關技術要求,然后將中線布設在路面基層或土基上,根據工程實際情況控制點處設標樁進行測量放樣,測量實際高程,并標出固化層邊緣的設計高度。其次,做好材料準備工作,選擇無機類土壤固化劑,土壤中應無雜物、樹枝、雜草、腐殖土等,清除尺寸超出設計范圍的土壤顆粒,之后計算出各種材料的用量和配合比,并將土均勻堆放起來。第三,攤鋪土料,在攤鋪前應進行相關試驗確定攤鋪系數,之后選擇合適的攤鋪工具將土料均勻攤鋪在設計寬度上,保證攤鋪平整度,攤鋪完成后要對其厚度進行檢驗,達標后可進入下達工序施工。第四,攤鋪完成后,如果發現土壤含水量過小,可采用均勻灑水的方法悶料,避免局部水分過少或過多。第五,攤鋪土壤固化劑,攤鋪前根據計算出的使用量將其按照施工作業路段擺放好,之后采用人工攤鋪方法或刮平機將固化劑均勻攤鋪在平整的土層上;結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,在開始拌合時應掌握拌合力度,不應拌到底。第六,采用灑水車再次均勻灑水,灑水完畢后,需要再拌合至少4遍,拌合期間,實時檢查混合料含水量,實際含水量不應小于最佳含水量,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,從拌合到碾壓時間不應超過5小時,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,確保路面層沒有明顯輪跡;碾壓期間,始終要保持表面濕潤,發現松散或起皮現象要及時處理;壓實度應大于90%,根據實際施工條件選擇合適的碾壓機,保證有足夠均勻的壓實度。最后,做好養護工作,可采用灑水覆蓋法進行養護,養護期大于7d,通常在7d養護時間內試件的強度就會基本穩定;對于干旱、多風沙地區應進一步規范其固化施工,確保固化強度達到設計要求。
3結語
實踐表明,土壤固化技術是一項非常有效、經濟、環保、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,它不僅能夠起到加固、穩定的作用,還能夠滿足水土保持對固化層耐久性能、變形性能、防滲性能、穩定性能的要求,在促進資源的循環利用與恢復生態環境方面起著積極作用,具有極高的環境效益、社會效益和經濟效益。我們應當不斷總結實踐經驗,不斷探索創新,加大對土壤固化原理的研究,盡快制定相應的行業標準,并促進專業施工隊伍的形成,努力夯實土壤固化技術在水土保持工程和其他領域中的應用基礎。
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文章標題:土木工程師論文發表土壤固化技術在水土保持工程中的實踐
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