本發(fā)明涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及巖土工程中含粘土土體的工程處理方法。
背景技術(shù):
土體是巖土工程中的重要組成部分,土體的工程性質(zhì)關(guān)系到巖土工程的建設(shè)、使用和維護(hù)。為了解決其工程穩(wěn)定性,人類已進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究,取得了許多的成果。
目前眾多的相關(guān)技術(shù)從本質(zhì)上可分為兩類:一類是在土體中添加膠凝材料,如粉煤灰、石灰、水玻璃、石膏、普通硅酸鹽水泥等來固化土壤增加土體的工程穩(wěn)定性。這種固化增強(qiáng)作用是暫時(shí)的,工程在使用中隨著水的滲入,土壤中的粘土被水化,工程的破壞就會(huì)出現(xiàn)。另一類是利用離子型高分子活化劑對(duì)土壤進(jìn)行處理,這種方法本質(zhì)是一種化學(xué)處理方法,遺憾的是目前的技術(shù)并未考慮到土壤中的物理特性和電化學(xué)性質(zhì),使得工程實(shí)踐中因不同地段不同土體的物化性質(zhì)的影響,在工程實(shí)踐中效果成敗參半。在這兩類技術(shù)中,應(yīng)用得較為普遍的是土壤固化劑及土壤固化方法,如專利號(hào)為“CN201210541752.X”,專利名稱為“土壤固化劑及土壤固化方法”的發(fā)明專利,其揭示了一種含粉煤灰、石灰、水玻璃、普通硅酸鹽水泥等起膠凝作用的固化劑以及使用該固化劑進(jìn)行土壤固化的方法。
由此可見,在當(dāng)前增強(qiáng)土體工程強(qiáng)度及穩(wěn)定性的研究中,都是針對(duì)土體整體進(jìn)行的,而實(shí)際上對(duì)土體工程起破壞作用的根本原因在于土體中的粘土,因?yàn)檎惩恋V物的水化作用會(huì)產(chǎn)生吸水膨脹以及失水收縮,其次,由不同的原巖風(fēng)化形成的粘土其物化性質(zhì)是有差異的,土體所在的環(huán)境也會(huì)對(duì)土體的性能產(chǎn)生影響,故采用一個(gè)組分結(jié)構(gòu)固定的配方來處理不同地段的土體不太實(shí)際,其固化效果無法保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)存在的缺陷,本發(fā)明提供了一種可顯著改善土體中粘土受水浸潤(rùn)性和滲透性及降低收縮性的土體增固方法。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)效果所采用的技術(shù)方案為:
一種土體的增固方法,包括如下步驟:
1)、野外現(xiàn)場(chǎng)取樣,通過對(duì)不同地段的不同土體類型進(jìn)行取樣分析,確定土體的物化性質(zhì);
2)、室內(nèi)檢測(cè)分析,確定土體的含水性和物化性質(zhì);
3)、確定預(yù)處理方案,根據(jù)確定的土體物化性質(zhì)制定預(yù)處理方案;
4)、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)粘土處理,處理粘土的水化性;
5)、行現(xiàn)場(chǎng)土體處理,增加土體強(qiáng)度。
優(yōu)選地,在上述的一種土體的增固方法中,在步驟1)之前先進(jìn)行野外調(diào)查,通過野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查大致確定土體類型;
優(yōu)選地,在上述的一種土體的增固方法中,在步驟4)之前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理,根據(jù)步驟3)制定的預(yù)處理方案對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)處理;
優(yōu)選地,在上述的一種土體的增固方法,在步驟2)中確定的土體物化性質(zhì)包括土體的酸堿度和電化性質(zhì)。
優(yōu)選地,在上述的一種土體的增固方法,在進(jìn)行野外調(diào)查實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)確定土體類型時(shí)的調(diào)查指標(biāo)包括土體中粘土的含量。
優(yōu)選地,在上述的一種土體的增固方法,土體中粘土的含量指標(biāo)不小于20%。
本發(fā)明的有益效果為:經(jīng)過本發(fā)明處理的場(chǎng)地土體,其粘土部分在遇水時(shí)的受水浸潤(rùn)性和滲透性得到了顯著降低,而干燥時(shí)的失水收縮性也得到了顯著降低,因此,經(jīng)過處理的土體中,其內(nèi)的粘土具有更好的膠體性質(zhì),將不再顯著吸水和失水收縮干裂,因粘土吸水膨脹和失水收縮造成的工程變形和破壞等問題得到了很好解決。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
為了對(duì)本發(fā)明的土體增固方法的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解,現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所述土體增固方法的具體實(shí)施例。
如圖1所示,一種土體的增固方法,包括如下步驟:
S1、野外現(xiàn)場(chǎng)取樣,通過對(duì)不同地段的不同土體類型進(jìn)行取樣分析,確定土體的物化性質(zhì);
S2、室內(nèi)檢測(cè)分析,確定土體的含水性和物化性質(zhì);
S3、確定預(yù)處理方案,根據(jù)確定的土體物化性質(zhì)制定預(yù)處理方案;
S4、進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)粘土處理,處理粘土的水化性;
S5、行現(xiàn)場(chǎng)土體處理,增加土體強(qiáng)度。
進(jìn)一步地,在上述的一種土體的增固方法中,在步驟S1之前先進(jìn)行野外調(diào)查,通過野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查大致確定土體類型,具體是在進(jìn)行野外調(diào)查實(shí)地現(xiàn)場(chǎng)確定土體類型時(shí)的調(diào)查指標(biāo)包括土體中粘土的含量,土體中粘土的含量指標(biāo)不小于20%。
進(jìn)一步地,在上述的一種土體的增固方法中,在步驟S4之前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)處理,根據(jù)步驟S3制定的預(yù)處理方案對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)處理;
進(jìn)一步地,在上述的一種土體的增固方法,在步驟S2中確定的土體含水性和物化性質(zhì)包括土體的酸堿度和電化性質(zhì)。
經(jīng)過本發(fā)明處理后的土體樣品,其擊實(shí)成形后的粘土試件在水中浸泡30天不潰散,而且經(jīng)此處理后的粘土試件其擊實(shí)性增加,未處理的粘土試件其最佳含水率14.1ω(%),處理后的粘土試件其最佳含水率10.5ω(%),未處理的粘土試件其最大干密度1.826ρd(g/cm3,處理的粘土試件其最大干密度1.830ρd(g/cm3),收縮性降低,未處理的粘土試件其平均收縮率9.26%,處理的粘土試件其平均收縮率5.37%,受水浸潤(rùn)性和滲透性降低。經(jīng)過吸水浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn),把經(jīng)處理和未處理的粘土試件的20%高度放在水中,35分鐘后未處理的粘土試件全部被水浸透并開裂崩解,經(jīng)處理的粘土試件在浸泡24小時(shí)后,仍然保持放入水中5分鐘時(shí)浸潤(rùn)1毫米的狀態(tài)。處理后的粘土試件其凝聚力c值為222.24(kpa),而未處理的粘土試件其凝聚力c值為217.89(kpa)、處理后的粘土試件其內(nèi)摩擦角φ41.62°,未處理的粘土試件其內(nèi)摩擦角φ41.25°。
綜上所述,經(jīng)過本發(fā)明處理的場(chǎng)地土體,其粘土部分在遇水時(shí)的受水浸潤(rùn)性和滲透性得到了顯著降低,而干燥時(shí)的失水收縮性也得到了顯著降低,因此,經(jīng)過處理的土體中,其內(nèi)的粘土具有更好的膠體性質(zhì),將不再顯著吸水和失水收縮干裂,因粘土吸水膨脹和失水收縮造成的工程變形和破壞等問題得到了很好解決。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi),本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。