一種紅層土體固化劑及其使用方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種用于紅層土體地質(zhì)災(zāi)害防治時(shí)的土體固化劑及其使用方法，所述固化劑由水泥、水玻璃、氯化鈣、1，4?丁內(nèi)酯組成；按質(zhì)量份數(shù)，每500份紅土，添加水泥25～40份、水玻璃17～25份、氯化鈣0.5～1.5份、1，4?丁內(nèi)酯0.5～1.5份。本發(fā)明所述固化劑加入滑移土體中，提高土壤的C、φ值，增加其固化強(qiáng)度，使治理后的滑坡或邊坡更加穩(wěn)定；并且就地取材利用滑移土體作為加固原材料，減少土方、大量砂石料的運(yùn)入等相關(guān)費(fèi)用，節(jié)約地質(zhì)災(zāi)害治理資金和資源，減少浪費(fèi)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種紅層土體固化劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種土壤固化劑，具體涉及一種用于紅層土體地質(zhì)災(zāi)害防治時(shí)的土體固化劑及其使用方法。【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)災(zāi)害治理中，經(jīng)常需要對(duì)邊坡或滑坡進(jìn)行加固，目前滑坡治理技術(shù)中壓腳常用的擋土墻技術(shù)有混凝土擋土墻、漿砌擋土墻及組合式擋土墻。漿砌擋土墻是采用砂漿契合、砌筑片石形成的，主要利用片石與砂漿形成的摩阻力、以及墻體自身重量壓住坡腳來(lái)阻擋邊坡的變形、滑移;使用該方法需要從外地運(yùn)入施工地點(diǎn)大量的片石，使得用工成本高、效率低?；炷翐跬翂κ窃谶吰禄蚧缕履_開(kāi)挖出地基后，根據(jù)設(shè)計(jì)的坡比架設(shè)模板， 待模板架設(shè)好后澆筑混凝土，脫模后在混凝土擋土墻背后填入土方，然后進(jìn)行下一級(jí)混凝土的施工組織;使用該方法需要從外地運(yùn)入施工點(diǎn)大量的砂卵石，且混凝土凝固需要一定的時(shí)間，因此成本高、施工時(shí)間較長(zhǎng)。
[0003]由于在施工中常常因?yàn)橛猛亮看?，因此傾向于就地取材、利用當(dāng)?shù)赝寥雷鳛閾跬翂μ畛涞男枰?，然而?dāng)?shù)赝寥啦荒苤苯訚M足道路對(duì)承載力的要求，因此針對(duì)滑坡土體方量大、含水率高、搬運(yùn)費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)財(cái)?shù)默F(xiàn)狀，研究合適的化學(xué)添加劑改善不符合要求的當(dāng)?shù)赝寥?。例如采用美?guó)技術(shù)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的離子土壤固化劑產(chǎn)品I SS、EN_1;澳大利亞筑路高科技產(chǎn)品水溶劑CCSS;以及日本研究的新產(chǎn)品Aught-set。此類(lèi)進(jìn)口固化劑產(chǎn)品有不同的針對(duì)性， 如加強(qiáng)土壤特性以增強(qiáng)對(duì)氣候的抵抗性等，但操作不好，更會(huì)導(dǎo)致資金的浪費(fèi)，結(jié)果事倍功半。尤其對(duì)于我國(guó)西部廣泛分布的紅層土體，含有可溶成份，在水的作用下容易發(fā)生巖溶、 滲流等，其力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，因此紅層地區(qū)更容易發(fā)生各種地質(zhì)災(zāi)害，并且紅層土壤在筑路填筑中較慎用。
[0004]我國(guó)鄭心銘在《紅層土筑路材料物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)研究》對(duì)西部某紅層土體采取加入7%水泥進(jìn)行固化，改善紅層土體的物理力學(xué)性能，用于某高速公路路基的鋪筑。但單靠加入水泥進(jìn)行固化，紅層土體固化后的強(qiáng)度仍較差。研究一種針對(duì)紅層土壤的固化劑，提高土壤的C、(i>值使其滿足作為擋土墻填充的需要，對(duì)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害防治具有重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種固化強(qiáng)度高的紅層土體固化劑，并提供利用該固化劑實(shí)現(xiàn)滑坡/邊坡防治的使用方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的紅層土體固化劑，由水泥、水玻璃、氯化鈣、1，4_丁內(nèi)酯組成；按質(zhì)量份數(shù)，每500份紅土，添加水泥25?40份、水玻璃17?25份、氯化鈣0.5? 1.5 份、1，4_ 丁內(nèi)酯 0.5 ?1.5 份。
[0007]具體的，按質(zhì)量份數(shù)，每500份紅土，添加25份水泥、17.98份水玻璃、0.65份氯化鈣、0.60份的1，4_ 丁內(nèi)酯。
[0008]優(yōu)選的，所述水泥為R32.5水泥或R42.5水泥，所述水玻璃的波美度40、模數(shù)3。
[0009]優(yōu)選的，將所述1，4_丁內(nèi)酯調(diào)為10%的水溶液。
[0010]使用以上所述紅層土體固化劑的方法的步驟為:
[0011]S1、根據(jù)設(shè)計(jì)在邊坡坡腳開(kāi)挖溝槽，利用邊坡的土壤就地取材，按所述固化劑配方與土壤進(jìn)行拌制，在所述拌和過(guò)程中將土壤含水量調(diào)節(jié)為10%?20%，溫度調(diào)節(jié)為8°C?25 °C；[〇〇12]S2、安裝一層土工箱，將與所述固化劑拌制均勻后的固化土填入土工箱；[〇〇13]S3、在土工箱后的邊坡加固坡面，鋪墊土工格柵/室填入固化土，土方按每層厚度30?50cm分層填入;利用窮機(jī)窮實(shí)；[〇〇14] S4、依次循環(huán)S2-S3步驟，逐層鋪設(shè)土工箱及土工格柵/室，填入固化土，夯實(shí)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0015]所述步驟S2中，固化劑配方與土壤進(jìn)行拌制時(shí)將所述氯化鈣用水溶解;所述1，4_ 丁內(nèi)酯調(diào)為10%的水溶液。
[0016]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:(1)本發(fā)明所述固化劑加入滑移土體中，提高土壤的C、 小值，增加其固化強(qiáng)度，使治理后的滑坡或邊坡更加穩(wěn)定；(2)就地取材利用滑移土體作為加固原材料，減少土方、大量砂石料的運(yùn)入等相關(guān)費(fèi)用，節(jié)約地質(zhì)災(zāi)害治理資金和資源，減少浪費(fèi)；(3)所述固化劑結(jié)合土工格柵/室、土工箱等形成土工擋墻，對(duì)滑坡體起到阻止的作用，能夠快速加固滑坡/邊坡、治理地質(zhì)災(zāi)害。【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明使用所述固化劑加固邊坡的示意圖。
[0018]附圖中的數(shù)字標(biāo)記分別是:
[0019]1 一邊坡坡腳、2—土工箱、3—固化土、4 一加固坡面、5—土工格柵/室【具體實(shí)施方式】[〇〇2〇]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步的描述。[〇〇21] 實(shí)施例一[〇〇22]在江油市含增鎮(zhèn)開(kāi)展野外應(yīng)用試驗(yàn)，在邊坡上進(jìn)行土工箱、土工格柵/室及固化劑組合形成的人工擋土墻。固化劑組成為:每1600Kg (約lm3)江油紅層土壤，添加80Kg水泥、 62 ? lKg (約45L)水玻璃、2 ? 2Kg氯化鈣、2 ? 03Kg (約 1 ? 8L) 1，4-丁內(nèi)酯。[0023 ]其中水泥為R32.5水泥，7義玻璃的波美度40、模數(shù)3。將1，4-丁內(nèi)酯調(diào)為10 %的水溶液。[〇〇24] 實(shí)施例二[〇〇25]在江油市含增鎮(zhèn)開(kāi)展了野外應(yīng)用試驗(yàn)，在邊坡上進(jìn)行土工箱、土工格柵/室及固化劑組合形式的人工擋土墻。固化劑組成為:每1600Kg (約lm3)江油紅層土壤，加入lOOKg水泥、69Kg(約50L)水玻璃、2.5Kg氯化鈣、2.26Kg(約2.0L) 1，4-丁內(nèi)酯。其中水泥為R42.5水泥，水玻璃的波美度40、模數(shù)3。將1，4-丁內(nèi)酯調(diào)為10 %的水溶液。[0〇26] 實(shí)施例三[〇〇27]在江油市含增鎮(zhèn)開(kāi)展了野外應(yīng)用試驗(yàn)，在邊坡上進(jìn)行土工箱、土工格柵/室及固化劑組合形式的人工擋土墻。固化劑組成為:每1600Kg (約lm3)江油紅層土壤，加入80Kg水泥、 54 ? 4Kg水玻璃、1 ? 6Kg氯化鈣、1 ? 6Kg 1，4-丁內(nèi)酯。[〇〇28]實(shí)施例四[〇〇29]在江油市含增鎮(zhèn)開(kāi)展了野外應(yīng)用試驗(yàn)，在邊坡上進(jìn)行土工箱、土工格柵/室及固化劑組合形式的人工擋土墻。固化劑組成為:每1600Kg(約lm3)江油紅層土壤，加入128Kg水泥、80Kg水玻璃、4 ? 8Kg氯化鈣、4 ? 8Kgl，4-丁內(nèi)酯。
[0030] 實(shí)施例五
[0031]在江油市含增鎮(zhèn)開(kāi)展了野外應(yīng)用試驗(yàn)，在邊坡上進(jìn)行土工箱、土工格柵/室及固化劑組合形式的人工擋土墻。固化劑組成為:每1600Kg (約lm3)江油紅層土壤，加入80Kg水泥、 57 ? 54Kg 水玻璃、2 ? 08Kg氯化鈣、1 ? 92Kg 1，4-丁內(nèi)酯。[〇〇32]實(shí)施例六
[0033]結(jié)合附圖1所示，使用所述固化劑對(duì)邊坡加固，包含步驟:
[0034] S1、根據(jù)設(shè)計(jì)在邊坡坡腳1開(kāi)挖溝槽，利用邊坡的土壤就地取材，按所述固化劑配方與土壤進(jìn)行拌制，在所述拌和過(guò)程中將土壤含水量調(diào)節(jié)為10%?20%，溫度調(diào)節(jié)為8°C? 25。。；[〇〇35] S2、安裝一層土工箱2，將與所述固化劑拌制均勻后的固化土 3填入土工箱2;[〇〇36] S3、在土工箱2后的邊坡加固坡面4,鋪墊土工格柵/室5填入固化土 3,土方按每層厚度30?50cm分層填入;利用窮機(jī)窮實(shí)；[〇〇37] S4、依次循環(huán)S2-S3步驟，逐層鋪設(shè)土工箱2及土工格柵/室5，填入固化土3，夯實(shí)， 直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0038]針對(duì)滑坡進(jìn)行搶險(xiǎn)加固時(shí)常常遇到大量滑移的土體，采用本方法就地取材，利用滑移土體作為加固原材料，既可避免二次搬運(yùn)，又節(jié)約資源、資金。利用本發(fā)明固化劑提高土壤的C、(H直使其固化增加強(qiáng)度，并結(jié)合土工箱和土工格柵/室，填充經(jīng)固化劑處理過(guò)的土壤作為擋土墻的方法，對(duì)滑坡體起到阻止作用，快速加固滑坡、治理地質(zhì)災(zāi)害，服務(wù)于社會(huì)。 [〇〇39]以上結(jié)合對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅層土體固化劑，其特征在于:所述固化劑由水泥、水玻璃、氯化鈣、1，4_ 丁內(nèi)酯 組成;按質(zhì)量份數(shù)，每500份紅土，添加水泥25?40份、水玻璃17?25份、氯化鈣0.5?1.5份、 1，4_丁內(nèi)酯0.5?1.5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅層土體固化劑，其特征在于:按質(zhì)量份數(shù)，每500份紅土，添 加25份水泥、17.98份水玻璃、0.65份氯化鈣、0.60份的1，4-丁內(nèi)酯。3.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一項(xiàng)所述的紅層土體固化劑，其特征在于:所述水泥為R32.5水 泥或R42.5水泥，所述水玻璃的波美度40、模數(shù)3。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2任一項(xiàng)所述的紅層土體固化劑，其特征在于:所述1，4_ 丁內(nèi)酯調(diào)為 10%的水溶液。5.—種使用權(quán)利要求1的紅層土體固化劑的方法，其特征在于:所述使用方法步驟為:51、根據(jù)設(shè)計(jì)在邊坡坡腳(1)開(kāi)挖溝槽，利用邊坡的土壤就地取材，按所述固化劑配方 與土壤進(jìn)行拌制，在所述拌和過(guò)程中將土壤含水量調(diào)節(jié)為10%?20%，溫度調(diào)節(jié)為8°C?25 °C；52、安裝一層土工箱(2)，將與所述固化劑拌制均勻后的固化土 (3)填入土工箱(2);53、在土工箱(2)后的邊坡加固坡面(4)，鋪墊土工格柵/室(5)填入固化土 (3)，土方按 每層厚度30?50cm分層填入;利用窮機(jī)窮實(shí)；54、依次循環(huán)S2-S3步驟，逐層鋪設(shè)土工箱(2)及土工格柵/室(5)，填入固化土(3)，夯 實(shí)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紅層土體固化劑的方法，其特征在于:所述步驟S2中，固化劑 配方與土壤進(jìn)行拌制時(shí)將所述氯化鈣用水溶解;所述1，4_ 丁內(nèi)酯調(diào)為10%的水溶液。
【文檔編號(hào)】C04B28/26GK106045456SQ201610379805
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】嚴(yán)君鳳, 楊棟, 石勝偉
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所