时间：2023-05-29 18:21:31
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土壤固化剂，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：软土；压实度；固化剂；水化
软土通常存在于流水缓慢或静止的地势较低而又相对平缓的地区，主要的工程性质为孔隙较大、含水量较高、渗透性差、压缩性高、不易压实，即工程中常见的“弹簧土”。软土的矿物组成除少量原生矿物石英、方解石、长石、云母、角闪石外，含有大量次生粘土矿物，我国软土所含粘土矿物主要以伊利石、高岭石为主。由于粘土矿物多呈片状、板状或管状结构，易在水中离解、吸附、同晶置换、边缘断裂而使其常常带有一定的电荷，因而与水有着较好的结合能力。
软土治理一直是工程建设中的一个棘手问题，解决的关键是排水和防止水体的再次侵蚀。排水固结、深层密实、胶结等常规的软体处理方式均是在软土基础上进行，对土体进行强制排水，压密挤实；或是添加碎石桩形成复合地基提高基础承载力；换填法能够从根本上解决土质软弱的问题，但对于软土分布较多地区，工程量无疑是巨大的。由于软土地区地下水位较高，或是常年积水，土体依旧存在再次侵蚀破坏的隐患。新型土壤固化剂的运用解决了软土治理中的一些实际问题，在软土中添加固化剂后，软土快速崩解，含水率逐渐降低，碾压后，土体更加密实，同时土体的抗水毁能力大大增强，保证了基础整体稳定。这为软土治理提供了新思路。
1 现场概况
羊安仁和社区（羊仁大道）工程地处四川省成都市邛崃市境内，修建等级为乡村四级公路。该地区属成都平原西部，地下水位高，道路穿过农田，地势低洼、植物腐殖质较多，路基1m深处土体近于饱和，多为淤泥及淤泥质土夹少量砂粒，呈软塑状态（如图1），分布广泛，厚度为3～4m承载力低，压缩性高。
现场试验得知：该土体天然孔隙比e=1.13，室内经液塑限联合测定法测定土的液限ωL=29.3%，塑限ωP=18.1%，塑性指数IP=11.2；对路基不同深度含水率测定的结果如下：
2 室内试验
软土问题的解决在于排水，降低含水率，使土体易于压实，提高压实度；其次在于阻隔水体，防止水份再次侵入路基，破坏基底，缩短道路使用寿命。本实验对添加固化剂的土体经压实后，模拟道路路基浸水，检验其抵抗水体侵蚀破坏的能力。
试验中选取了新型土壤固化剂（包括水剂和粉剂两种产品），试验采用其中的水剂作为添加剂，试以成都市邛崃市地区的软土为研究对象，通过室内击实试验得出该土壤的最
佳含水率ω=13.8%，最大干密ρd=1.808g/cm3。药剂的加入量为干土质量的2%。
由以上数据可以得出：在浸水10分钟时，未添加固化剂的试件，水完全侵蚀至试件顶端，浸润部分出现了严重的膨胀、开裂现象，35分钟时，试件完全湿润，发生严重膨胀、开裂，试件中心部位也逐渐趋于饱和；而添加固化剂的试件浸水部分仍旧保持在4mm，10分钟时增加了1mm，此后一直保持在5mm，不再继续上升，而且未出现膨胀、开裂、崩解的现象。
总结：未添加固化剂的试件，由于土壤的毛细性，加之土颗粒连接的不紧密，试件浸润高度迅速上升，吸水膨胀，加速的土体的破坏；对于加固化剂试件，由于固化剂的存在，使得土颗粒间连接的更紧密，同时它能包裹在土粒子的周围，憎水因子附着在外层，能阻断附着的水膜，导致细小的颗粒发生不可逆转的凝聚，充分减少了水的毛细上升。因此，对于地下水位高或经常积水的地区，在路基工作区的低端铺设一层15cm厚，混合有固化剂的土层，能够阻止地下水向上侵蚀，破坏基底，使得路基抗水毁能力得到大大增强，保证道路的整体稳定。
3 野外工程施工
由于工程预算少，初期施工费用远超工程预算，且常规的治理方法效果较差。出于质量、造价、工期等因素的考量，施工方选取螃蟹路附近的一段长500m，宽6m的一段路基作为新型固化剂的试验段。该路段地势低洼，软土厚度在4～6m，整体条件差，是全路段最难处理的一段。
新型土壤固化剂包括水剂和粉剂两类，的主要应用对象为粘土或粘土含量大于30%的其他土质。该路段同时选取了水剂和粉剂作为固化材料，通过添加固化剂，可以充分利用场地中软土，避免了大量土石方的搬运，同时减少了弃土对农田的破坏。该地区土壤多为低塑性砂土，粘土含量低于15%，为了达到预期效果，按就近原则，在施工场地附近选取了一处粘土含量较高的取土点。取土量为施工土方量的20%。用小型挖掘机将挖出的软土与粘土充分混合，先将粉剂与软土混合，24小时候再将固化剂水剂以雾状的形式喷撒在软土中，其间用挖掘机在二次拌匀，使固化剂和土壤充分混合。
当固化剂与软土充分混合后，软土块逐渐溃散，水份降低。在添加固化剂后，对土壤含水率每24小时进行检测（施工期间气温低，连续阴天，偶有降雨），含水率变化情况如下表：
从表中可以看出，在添加固化剂后，第三天降雨，含水率有所升高，升幅不大，但总体处于下降趋势，含水率下降明显。在水份达到最佳含水率时，将土进行摊铺，分三层进行碾压。
由上图3可以看出，常规的处理方式无法降低含水率，减弱土壤的膨胀性，碾压完成后，路基表层始终存在3～5cm的车辙，仍处于“弹簧”状态，难以压实；后期作为便道使用时，不均匀沉降严重。采用固化剂处理后，土壤含水率迅速降低，更易于压实，无明显的车辙，在路基填筑完成后，检测其压实度为95.6%。作为便道使用过程中，路基未发生不均匀沉降或局部隆起、凹陷的现象，基础更加密实。
4 深厚软土治理
由于场地软土层较厚，平均厚度在3m～4m之间，处理量大。在确保路基稳定的情况下，计算出合理深度，可以进一步减少处理规模，降低造价，提高经济效益。
在路基的某一深度处，当车辆荷载引起的应力与路基自重引起的应力的比值在1/5～1/10时，在此深度以下，车辆荷载对土基的作用影响很小，可以忽略不计。将此深度范围内的路基称为路基工作区。
通过计算出路基的工作区域，确定软土处理的理想深度，着重提高持力层的承载力，减小下卧层的附加应力。同时，在工作区底部碾压一层15cm的隔水层（添加固化剂的土层），阻隔地下水，防止基底二次破坏，保证路基稳定，降低工程造价。
5 工程效果
羊安仁和社区（羊仁大道）工程于2015年1月底完成通车，本段交通量较重，道路上行驶的车辆多为小车，重车较次之。试验段路面情况（如下图9）良好，表面平整，未发生不均匀沉降。
经固化剂处理后，软土的工程性质得到了彻底的改善，土基的含水率降低后而不再上升，膨胀性减弱甚至被去除，路基的稳定得到了保证；道路结构是以添加固化剂的土壤为路基，沥青作为路面层，二者都属于柔性材料，这使基层与面层贴合紧密，共同承受行车压力和变形，如若路面发生破坏，只需将面层下土体翻出，添加固化剂后重新碾压即可。避免了刚性或半钢性材料在受力破坏后，无法通车，治理难度大、费用高、工期长的弊端。
因此新型土壤固化剂处理软土的方式比常规方法更快，效果更好，费用更低，后期维护简单，快速。目前正在该地区推广开来。
6 结语
近年国家大力发展乡村公路，常规的软土处理方法费用高昂，且只注重初期强度，忽视了土体再水化的可能性，这必然导致道路质量的参差不齐，更容易出现豆腐渣工程。新型土壤固化剂的运用与实践，解决很多的实际问题，其具有显著的水稳定性，阻隔水份，防止土体膨胀而发生崩解、垮塌；在治理上，因地制宜，适合绝大多数粘土，或者粘土含量在30%左右即可，应用范围广，不需要过多的人工、机械，操作简单；从环保的角度，新型土壤固化剂无毒无害，对环境、人体、没有任何影响，施工噪音小，也适合生态景区道路的修建；在工程造价上，新型土壤固化剂价格低廉，远远低于常规软土处理的费用，造价低、效益高、工期短。目前正在普及开来，应用的工程项目有：遂宁市大英县光华学院校区道路、阿坝州松潘县天堂香谷景区道路、重庆国色天香园区道路等。
参考文献
[1] 吴邦颖等编著.软土地基处理[M]：北京：中国铁道出版社，1995：301.
[2] 葛利军，吴红霞.强夯法处理软土地基[J].黑龙江科技信息，2009（13）： 254.
[3] 李海梁，谭红鑫，谢永彰.软土处理探讨[J].公路与汽运，2005（02）： 60-62.
[4] 龙天彪，郭嗣柄，郭德禧.水泥粉喷桩在昌峡公路软土处理中的应用[J].公路交通科技.2006（03）：41-42.
关键词：土壤固化剂；粉砂土；基层；无侧限抗压强度
中图分类号：TD524+.1 文献标识码：A
引言
我国高速公路起步于1988年，快速发展始于1995年，至2010年底，中国高速公路的总里程已达7.32万公里。目前，我国传统的公路路面基层大多采用水泥稳定基层（砂砾）、石灰粉煤灰基层（沙砾）、石灰稳定土基层等形式。但采用水泥、石灰或粉煤灰对道路路基、基层土壤进行固化处理的措施远未达到理想的效果，从技术和经济上均不尽人意，存在早期强度不足、易出现裂缝、水稳性差、易软化等缺陷。为解决道路基层材料的不足，土壤固化剂以其独特的路用性能受到普遍关注，这种材料具有改善土壤水稳性、增加强度、降低于缩性特点。
本文采用不同掺量的两种固化剂对粉砂土进行改良，对7天无侧限抗压强度试验结果进行对比研究，并对其影响因素进行分析。
1 原材料技术指标
1.1 固化剂
固化剂一种可以快速而显著地改变土壤的矿物结构和物理力学性能，满足工程技术要求，从而把丰富的土壤资源改变成性能优良的工程结构材料。本文试验选用的添加剂为洛阳路世丰土壤固化剂和DHC土壤凝合素，固化剂掺量为：4%、6%、8%和10%。
1.2 土
试验采用低液限粉土进行试验研究。用比重瓶法测定其比重为2.64;用流塑限联合测定法测定其液限为21.2,塑限17.8,塑性指数为3.4，其技术指标见表1
表1 土的技术指标
2 试验方法
2.1 最大干密度和最佳含水量的确定
按照现行试验规范，通过击实试验，可以得到各配比混合料的最大干密度和最佳含水量。击实试验是用重锤锤击土料，以使土密度增加，土在一定的击实效应下，如果含水量不同，则所得的密度也不相同，能使土壤达到最大干密度所要求的含水量称为最优含水量，其相应的干密度称为最大干密度。土料粉碎、拌和和击实过程是一种最简单、最基本的加固手段，但该过程是任何类型的土壤固化剂在固化土壤时都必需的，因为固化土壤的密度和土壤固化剂在土体中的均匀性，对试件强度的形成具有非常重要的作用。因此，用同一能量击实不同配比的各组测定土样，确定出做试块时达到最大干密度和最优含水量时的用水量，是保证固化土壤强度的一种必要的有效手段。
掺加洛阳路世丰土壤固化剂和DHC土壤凝合素土的击实结果见表2。
表2 击实结果
2.2 无侧限抗压强度试验结果
为了研究固化剂对土的7天无侧限抗压强度的影响，本文采用现行规范进行试验研究。掺加洛阳路世丰土壤固化剂和DHC土壤凝合素土的7天无侧限抗压强度结果见表3。
表3 7d强度结果
2.2.1 固化剂掺量对抗压强度的影响
图1 洛阳路世丰土壤固化剂掺量与7d无侧限抗压强度关系图
实度为96%、97%和98%时，洛阳路世丰土壤固化剂使用掺量为10%时做路床，其7天无侧限抗压强度达到0.86MP以上，能够满足高速公路、一级公路底基层7天抗压强度≥0.8 MP的要求。压实度为96%、97%和98%时，DHT土壤凝合素使用掺量为6%时，其7天无侧限抗压强度达到0.81MP以上，能够满足高速公路、一级公路底基层7天抗压强度≥0.8 MP的要求；DHT土壤凝合素使用掺量为8%时，其7天无侧限抗压强度达到1.0MP以上；DHT土壤凝合素使用掺量为10%时，其7天无侧限抗压强度达到1.42MP以上。这说明，固化剂的掺量对稳定土具有显著地影响，在满足工程要求的同时，可以选择适当的掺量以节约经济造价。
试验结果分析可以看出: 随着固化剂掺量的增加，无论是采用洛阳路世丰土壤固化剂还是采用DHT土壤凝合素改良的土，其7天无侧限抗压强度都随之增大。究其原因，随着固化剂掺量的增加，能够使其电化学反应得到充分的反应，将土壤、土颗粒的亲水电荷取代或变性，使土壤永久失去亲水的电离成分不再吸水，同时使土壤的密实度、强度得到大幅度提高，从而表现为随着固化剂掺量的增加，其7天抗压强度也随之增大。
2.2.2 压实度对固化剂稳定土抗压强度的影响
从传统理论来说，压实度增大，试件更加密实，其7天无侧限抗压强度也就越大。
从表3和图1可以看出，洛阳路世丰土壤固化剂的掺量为4%时，压实度为96%和97%的抗压强度都为0.38MP，但压实度为98%时，其抗压强度又有所增加；洛阳路世丰土壤固化剂的掺量为6%时，压实度为96%的抗压强度都为0.52MP，但压实度为98%时，其抗压强度又有所增加；掺量为10%时，随着压实度增加，抗压强度随之增加。压实为96%、97%时，掺加固化剂试件强度变化不大，与预想的固化效果相差较大，具体原因需增加室内试验做进一步的探索。
从表3和图2可以看出，掺加DHC土壤凝合素稳定土的变化规律比较理想，即随着压实度的增加，其抗压强度也随之增加。
2.2.3 不同的固化剂种类对稳定土抗压强度的影响
尽管土壤中粘土成份偏低，无粘性的粉砂颗粒偏多，固化难度较大，添加固化剂的稳定土的效果还是比较理想，但是不同的土壤固化剂对稳定土的稳定效果是不同，从图3-图5可以看出：在压实度为95%、96%和97%时，掺加DHC土壤凝合素的土7天抗压强度都要大于掺加洛阳路世丰土壤固化剂。在满足实际工程的需求，结合经济因素，选择与其相应的固化剂。
结论
经过对掺加洛阳路世丰土壤固化剂和DHC土壤凝合素稳定土的7天无侧限抗压强度试验结果的对比分析表明：（1）随着固化剂掺量的增加，其7天无侧限抗压强度都随之增大。固化剂的掺量对稳定土具有显著地影响，在满足工程要求的同时，可以选择适当的掺量以节约经济造价。（2）从普遍规律来看，采用固化剂的稳定土随着压实度的增加，其抗压强度也随之增加。（3）掺加不同的固化剂土，其7天抗压强度是不同，在满足实际工程的需求，结合经济因素，选择与其相应的固化剂。
参考文献
[1]柯劲松.EN-1土壤路基固化剂及应用[J].新型建筑材料，1995年第4期.
[2]《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51-2009)
[3]《固化类路面基层和底基层技术规程》(CJJ/T80-98)
关键词：土壤固化剂；盐渍土路基；击实；无侧限抗压强度；承载比（cbr）
地处辽河北岸的营口辽滨景观道路工程中，由于原状土质为淤泥质粉质粘土，土的坚固系数低，氯化钠盐份含量超过1%，这样的盐渍土路基易受水的侵害，导致路基的处理成为难以攻克的问题。以往在营口沿海产业基地修建的道路虽然采用1米粒料石灰土换填层的方法，但在工程造价和工程材料方面无疑是一项重大的消耗。为了同时兼顾增强路基强度和节约造价两方面的问题，采用新型材料无疑是最佳选择。本试验采用的土壤固化剂是经过大量实践应用的土壤固化材料，通过击实试验、无侧限抗压强度试验和承载比试验、弯沉与压实度现场检测所获得的数据证明，这一材料完全可以应用于此项工程。
1 原材料分析
1.1 土壤固化剂
土壤固化剂是一种离子型类固化剂，是一种高浓缩的酸性有机溶液，具有很强的氧化、溶解能力，可将土壤中的矿物质和土壤分子分解，使其重新结晶形成金属盐，产生新的化学键，保持土壤持久稳定。利用固化剂的强离子交换促使土壤具有活性，来破坏土壤颗粒表面的双电层结构，减弱土壤表面与水的化学作用力，破坏土壤毛细结构，脱出土壤颗粒表面水，使之成为自由水。通过碾压排掉水分子，使土壤由亲水性变为斥水性。土壤颗粒表面的相互作用增强，含水率下降，路面压得更为密实，形成坚实的板块，从而提高路基的水稳定性。
本试验采用的土壤固化剂为路邦en-1型浓缩液，酸基化合物，硫酸含量>1% （wl），单位体积含硫量1mg/m3，比重为1.70/25 ℃，ph值1.05；密度1.70g/cm3，完全溶于水，蒸汽压0.133pa，形态气味为黑色、透明、粘状液体，具有较强硫酸气味。
1.2 原状土
土质类型为淤泥质粉质粘土；氯化钠盐份含量超过1%；坚固系数为0.6；土的液限为37%，塑性指数为13，土壤颗粒粒径≤15mm，有机质含量≤15%。
1.3 生石灰
采用当地生产的ⅲ级钙质生石灰，有效氧化钙和氧化镁含量72.1%，未消解残渣颗粒含量11.3%，氧化钙和氧化镁分类界限3.9%。
1.4 水泥
水泥为营口金地球水泥有限公司生产的p·s·a32.5级矿渣硅酸盐水泥，初凝时间为210min，终凝时间为375min，3d抗压强度为4.2mpa，3d抗折强度为16.6mpa。
1.5 水
试验采用清洁的自来水，ph值为7.3。
2 土壤固化剂稳定土试验
本试验选取两组试样进行各项指标的检验，配合比例分别为：石灰：土=5：95；水泥：石灰：土=2：3：95。两组试样均掺加剂量为0.014%的路邦土壤固化剂。
2.1 击实试验与无侧限抗压强度试验
根据jtg e51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的t0804-2009重型击实试验甲法，得到两组相应的最大干密度和最佳含水量，根据t0805-1994无侧限抗压强度试验，得到两组试样的无侧限抗压强度结果，以上结果见表1。
表1 固化土击实、无侧限抗压强度试验结果
表1的结果显示，7d无侧限抗压强度结果代表值大于设计值，符合jtg d50-2006《公路沥青路面设计规范》石灰稳定类作为基层或底基层关于7d无侧限抗压强度的要求。
2.2 承载比（cbr）试验
根据jtg e40-2007《公路土工试验规程》中的承载比试验，得到两组试样的固化土承载比结果见表2。
表2 固化土承载比（cbr）试验结果
表2中所得的承载比cbr值均大于9%，符合jtg f10-2006《公路路基施工技术规范》对cbr值的要求。
2.3 试验段与对比段弯沉现场检测
对比段铺筑20cm厚10%石灰土，固化土试验段铺筑5%固化土，养生3d后，根据jtg e60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0951-2008弯沉现场测试规程，得到固化土路基试验段与对比段的弯沉结果见表3。
表3 固化土试验段与对比段弯沉现场检测结果（5：95石灰土路基）
对比段铺筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的水泥石灰稳定土，固化土试验段铺筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的固
土，养生7d后，根据jtg e60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0951-2008弯沉现场测试规程，得到固化土路基试验段与对比段的弯沉结果见表4。
表4 固化土试验段与对比段弯沉现场检测结果
（2：3：95水泥石灰土路基）
从以上弯沉值的对比中可以看到，固化土路基的弯沉值明显低于石灰土和水泥石灰土路基，即掺加了固化剂的固化土路基强度高于石灰土和水泥石灰土路基。
2.4 试验段压实度现场检测
根据jtg e60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0921-2008压实度现场测试规程，得到固化土路基试验段的压实度结果（单位为%）分别为：（石灰：土=5：95）96.2、96.9、97.3、96.7、97.8；（水泥：石灰：土=2：3：95）98.1、97.3、98.5、97.6、97.4。
以上两种配合比的固化土路基压实度现场检测数据符合cjj1-2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求。
3 结束语
从以上各项试验检测数据的结果中可以看到，掺加了0.014%土壤固化剂的固化土路基在7d无侧限抗压强度、承载比的技术指标上，达到了路基施工的规范标准要求，在现场弯沉、压实度的检测中，其技术指标也能够达到相应的规范标准要求，并且明显优于未掺加固化剂的对比段结构层。由此可见，土壤固化剂完全能够应用于营口辽滨景观道路工程的路基乃至底基层的施工，并且建议在营口地区有选择的使用，以利地方经济建设的发展。
参考文献
[1]jtg e40-2007《公路土工试验规程》.
[2]jtg e51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》.
[3]〕jtg d50-2006《公路沥青路面设计规范》.
【关键词】土壤固化技术；水土保持工程；施工工艺；养护
土壤固化技术是一门综合性的工程技术，集力学、结构学、化学等众多学科理论于一体，其处理对象包括砂土、淤泥、生活垃圾等一些固体物质或半固体物质，不仅起到加固、稳定作用，还能增加结构的防渗、耐久、防污、抗冻、变形、稳定性能，在治理水土流失、改善生态环境具有重要作用，随着该项技术的不断发展，当前已广泛应用于水利水电、交通、海防、环保以及市政等各个领域。我国地域辽阔，各地区地理地貌、地质条件差异很大，所以一些地区工程的水土保持工作问题也日益凸显，特别是干旱、荒漠、昼夜温差过大、冷暖频繁交替的地区，做好水土保持工作更是一大挑战。土壤固化技术则为水土保持工作提供了强有力的支撑，下面就对其在水土保持工程中的应用做出探讨研究。
1 土壤固化技术概述
土壤固化技术是将土壤固化剂与土壤混合压实的一种用于土壤固化、稳定的工艺，通过土壤固化剂将土壤活性和胶结土壤颗粒激活，使松散土形成具有一定强度、承载力、抗渗力和耐久性的固结土，从而改变原土壤吸水后不稳定的特性，在治理水土流失、改善生态环境方面有着积极作用。土壤固化剂具有以下特点：具有很高的固化强度，与水泥固化相比，同龄期抗压强度可提高180%以上，抗折强度则可提高200%以上；具有较强的抗腐蚀性，能够抵抗酸碱盐的腐蚀；具有很好耐水性和耐久性，土壤固化后水稳定性、抗渗性、抗冻性和整体强度都会大幅度提高；相较于水泥固化，土壤固化剂的干缩性更小，耐磨性更好；固化土具有很广的适用范围，在实际工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中，无毒、安全也非常重要，相关检测表明，土壤固化剂能够满足水土保持工作要求。
2 土壤固化技术在水土保持工程中的应用
2.1 土壤固化在水土保持工程中实施的测试和要求
在水土保持工程中应用土壤固化技术时，必须按照要求做好相关方面的测试和试验，确定土壤粒度、水分范围、拌合物碾压时间，通常，土壤颗粒应小于5mm，土壤水分含量保持在25%-35%，搅拌时应保证土壤固化剂与土壤的充分混合，混合均匀度必须达到80%以上，在拌制后2个小时内可进行碾压；做好强度试验，在压实度达到90%的情况下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm标准制样进行7天无侧限抗压强度试验，强度应大于1.5Mpa；进行现场试验，该试验内容包括施工现场混合料配比试验、室内成型试验、室内标准养护试验、现场施工成型试验、现场养护试验、现场取样制作试验，通过进行对比分析获取工程所在地自然条件下固化土体的各种物理性能与理论数据的差异规律，在标准样制模14天干化后还要进行浸泡、抗冻和毒性试验，保证固化剂配比具备一定的抗浸泡能力和抗冻能力，确保土壤重金属、氟化物、氰化物等物质的安全性能；另外，还要进行观测试验，观测固化层的抗压强度、耐久性能和变形性能。
2.2 施工工艺
土壤固化技术的施工流程为测量放线―基槽开挖或场地平整―地基夯实―模板支护―备料、筛分、闷料―加入土壤固化剂拌合―分层摊铺回填、夯实、收面―养生，在施工过程中，可通过人工施工方式或者采用小型机具进行施工，施工简单方便。
首先，堆放材料前，应首先整理下承层，使路面垫层强度、坡度和平整度都达到设计指标和相关技术要求，然后将中线布设在路面基层或土基上，根据工程实际情况控制点处设标桩进行测量放样，测量实际高程，并标出固化层边缘的设计高度。其次，做好材料准备工作，选择无机类土壤固化剂，土壤中应无杂物、树枝、杂草、腐殖土等，清除尺寸超出设计范围的土壤颗粒，之后计算出各种材料的用量和配合比，并将土均匀堆放起来。第三，摊铺土料，在摊铺前应进行相关试验确定摊铺系数，之后选择合适的摊铺工具将土料均匀摊铺在设计宽度上，保证摊铺平整度，摊铺完成后要对其厚度进行检验，达标后可进入下达工序施工。第四，摊铺完成后，如果发现土壤含水量过小，可采用均匀洒水的方法闷料，避免局部水分过少或过多。第五，摊铺土壤固化剂，摊铺前根据计算出的使用量将其按照施工作业路段摆放好，之后采用人工摊铺方法或刮平机将固化剂均匀摊铺在平整的土层上；结合施工条件选择合适拌合器具将材料均匀拌合，为了防止固化剂落入底部，在开始拌合时应掌握拌合力度，不应拌到底。第六，采用洒水车再次均匀洒水，洒水完毕后，需要再拌合至少4遍，拌合期间，实时检查混合料含水量，实际含水量不应小于最佳含水量，可稍微大于最佳含水量，待到混合料均匀且含水量适中即可停止拌合。第七，整型、碾压，需要注意的是，从拌合到碾压时间不应超过5小时，初步碾压后要在路面上均匀撒铺2～4cm厚的混合碎石，然后再次碾压，使碎石完全嵌固在固化层中，确保路面层没有明显轮迹；碾压期间，始终要保持表面湿润，发现松散或起皮现象要及时处理；压实度应大于90%，根据实际施工条件选择合适的碾压机，保证有足够均匀的压实度。最后，做好养护工作，可采用洒水覆盖法进行养护，养护期大于7d，通常在7d养护时间内试件的强度就会基本稳定；对于干旱、多风沙地区应进一步规范其固化施工，确保固化强度达到设计要求。
3 结语
实践表明，土壤固化技术是一项非常有效、经济、环保、可靠、方便的水土保持措施，用于水土保持工程的可行性与可操作性极强，它不仅能够起到加固、稳定的作用，还能够满足水土保持对固化层耐久性能、变形性能、防渗性能、稳定性能的要求，在促进资源的循环利用与恢复生态环境方面起着积极作用，具有极高的环境效益、社会效益和经济效益。我们应当不断总结实践经验，不断探索创新，加大对土壤固化原理的研究，尽快制定相应的行业标准，并促进专业施工队伍的形成，努力夯实土壤固化技术在水土保持工程和其他领域中的应用基础。
参考文献：
[1]许光照，武晟，王云正.土壤固化技术在水土保持工程中的应用研究[A].中国水土保持学会水土保持规划设计专业委员会2011年年会. 2011.
[2]武晟，许光照，谢永平，胡丽萍.土壤固化技术应用于戈壁荒漠区水土保持工程的试验研究[J].水土保持通报，2013（1）.
【关键词】污染土壤；稳定化；土壤修复
1、国内外污染土壤修复现状与分析
国际上污染土壤的修复主要集中在那些发达国家。20世纪80年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划。
我国对于大中城市污染土壤修复问题的研究开展得较晚，这显然是因为我国的经济的快速发展大大晚于发达国家的缘故。不过，随着我国至上而下对大中城市土壤污染问题给予的高度重视，我国在大中城市污染土壤修复问题上进展十分迅速。
国内外专家的研究表明，解决土壤修复的过程是一个相当漫长的过程。当前解决土壤污染问题，需要有不同学科的科学家如土壤学、农学、生态学、生物地球化学、海洋科学以及涉及农业、林业、渔业等有关的生产单位和政府决策者的共同努力。
2、修复污染土壤的常用技术
2.1换土法，这种方法是修复污染土壤最切实有效的方法，比较适用于小面积的污染区域；
2.2洗土法，这种方法操作简单、造价低、投入少，缺点是所需时间较长。
2.3固化/稳定法，这一方法工艺简单，可操作性强。
2.4热处理法，这一方法的可操作性较强只是消耗的能源较多，需要投入较大的修复资金，被修复土壤结构破坏不能复原。
2.5玻璃化法，优点是处置彻底。由于过程的不可逆，因此不会发生再污染；缺点是价格昂贵，同时处理后会破坏土壤结构。
2.6化学还原法，化学还原法成本较低，有大规模应用的可能。但是当污染物无氧化性能、或者污染物存在于土壤颗粒内部难以与还原剂接触并发生氧化还原反应时，此类污染物的去除是化学还原法的难点。
2.7化学降解法，处于研究阶段，截止于目前国内还没有在工程中应用。
2.8电动力学修复技术，电动力学修复法的基本原理是在污染土壤两端加上低压直流电场，在直流电场产生的各种电动力学效应（包括电迁移、电渗析、电泳、电解）作用下，污染物的正离子、氢离子、带正电的土壤小颗粒向阴极运动，污染物的负离子，氢氧根离子，带负电的土壤小颗粒向阳极迁移，然后再把沉积有污染物组分的电极挖出进行处理，达到去除污染物的目的。
2.9植物修复技术，使用植物法修复污染土壤可以将污染土壤修复工程设计为：城市公园式的假山假水、庭院楼阁、芳涧草坪、回廊四延、人工湖河四通八达、曲桥流水相得益彰的庭院式样。这一模式同时还完全避免了植物修复法耗时长的弊病。
2.10微生物修复技术，体方法是在污染土壤的水饱和区加入营养盐、氧源（多为H2O2），再引入微生物。目的是提高生物降解的能力。
3、固化/稳定化修复污染土壤技术
3.1固化技术
固化技术是指在污染土壤中添加土壤固化剂，使被固化物质转变为不可流动的固体或者是使其形成紧密固化体的技术。固化过程形成的产物是结构完整的整块密实固体。
3.2稳定化技术
稳定化技术是指在污染土壤中添加土壤固化剂时，同时加入一定量的稳定剂，将有毒有害污染物转变为低溶解性、低迁移性及低毒性的物质的促进深化技术。稳定化技术一般可分为化学稳定化技术和物理稳定化技术。
化学稳定化技术是通过化学反应使有毒物质生成具有晶相态的结晶体。一般情况下，物质呈晶相态后在都会处于相对稳定的状态。晶相态的生成使物质变成不溶性化合物，从而使有害污染物在稳定的晶格内固定；
物理稳定化技术是将污染物与固化剂/稳定剂混合生成一种粗大颗粒、达到如工程土壤状坚实度的固体。
实际上，在对污染物的处理过程中，化学稳定化和物理稳定化不是次第进行的，无先后之分。固化技术和稳定化技术在处理污染土壤时通常无法截然分开，固化的过程同时会有稳定化的作用发生，稳定化的过程往往也伴随有固化的作用。
3.3包容技术
固化/稳定化技术通常情况下还含有包容技术在内。所谓包容技术是指用固化剂/稳定剂作用于污染土壤与污染物时，同时产生的凝聚作用，凝聚过程就是将污染物（有毒物质或危险废物）颗粒包容或覆盖的过程。污染土壤固化/稳定化处理的目的，是使污染土壤中的所有污染组分呈现化学惰性或被固化/稳定化包容起来，以便运输、利用和处置。和固化/稳定化相互伴生一样，在固化和稳定化处理过程中，往往也同时发生包容化的作用。
在一般情况下，稳定化过程是选用某种适当的固化剂/稳定剂与污染土壤混合，以降低污染土壤的毒性和减小污染物的迁移率。稳定化的方式是将污染物全部或部分地附着在支持介质、黏结剂上的方法。固化过程是一种利用固化剂/稳定剂改变污染土壤的工程特性的过程。当然，固化过程也可以看作是一种特定的稳定化过程，可以理解为稳定化的一个部分，但从概念上它们又有所区别。无论是稳定化还是固化，其目的都是减小污染土壤的毒性和可迁移性，同时改善被处理土壤的工程特性。
4、适用于国内修复污染土壤的固化剂――HEC固化剂
本文选用HEC高强高耐水土体固结剂作为城市污染地块应用固化/稳定化技术固封受污染土壤的主要固化材料。其理由是HEC固化剂系国家级火炬计划项目、国家级重点新产品。
HEC固化剂系水泥基粉状胶凝材料，固化固封性质好，且易均化。选用具有强固封作用的AD材料作为HEC固化剂的辅助材料。并适量掺添石灰，营造有害重金属的成盐氛围。
HEC固化剂最重要的特征是其生成的固化体具有良好的水稳定性能，土壤固化体的K稳≥0.8，这是国内外其它土壤固化剂望尘莫及的。如果将HEC、AD、石灰的配比根据污染土壤的污染物及其污染程度进行适当的调配，同时固化剂掺量应≥15%（m/m），就可以保证整治修复的效果。
5、结语
由于各种受污染土壤中的污染物的不同、受污染的程度和范围的差异、污染土壤搁置时间长短不一、同时各地的地理环境气候条件千差万别，因此在污染土壤的整治修复时采用的技术方案也应有各自的特点。由此，必须针对具体的整治修复对象及其处置目标，提出可操作的优化技术方案。与此同时，从经济角度上考虑还应该是廉价的，整治修复能达到目标效果。
从技术层面上，固化/稳定化修复污染土壤技术具有简明有效、针对性强、整治修复快速、可操作性强等特点。固化/稳定化修复污染土壤技术的要点在于具有多重整治效果，和可以因地制宜进行施工操作的施工与环境的适宜性。
从地理位置和环境条件要求层面上，固化/稳定化修复污染土壤技术具有十分鲜明的适应性和简约性，方案的操作不受闹市区的制约，也不会对闹市区的正常运转产生不良的影响，摒弃了那些工程与闹市互相阻滞的弊端。
从经济层面上，固化/稳定化修复污染土壤技术具有经济合理性，不采用那些使用高新设备、高消耗能源和高处置费用的整治修复技术，同时能达到既定的处置目标。
从节能环保层面上，固化/稳定化修复污染土壤技术基本无废弃物排放，对地下水资源、地理环境和生态资源也不造成影响。
参考文献：
[1]王慎强，陈怀满，司友斌.我国土壤环境保护研究的回顾与展望[J].土壤，1999，5：255-260.
[2]陈怀满.土壤中化学物质的行为与环境质量[M].北京：科学出版社，2002.
[关键词]油田钻井 废弃泥浆 固化处理 技术
中图分类号：X74 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0387-01
目前油田钻井废弃泥浆固化处理技术在石油行业已经普遍的开始应用。作为石油领域中最受关注的对象，油田钻井废弃泥浆不仅仅具有着大量的重金属元素，而且也含有碱类物质，会对周围环境造成严重的影响。尤其是一旦遇到雨水冲刷，将会给周围环境带来严重后果。此外，油田钻井废弃泥浆还属于一种固体垃圾，对其处理的技术要求相对较高。加强对废弃泥浆固化处理技术的研究，去除废弃泥浆对周围环境造成的污染问题，成为了当前迫在眉睫的事情。
1.钻井废弃泥浆的污染物组成及危害
废弃钻井泥浆成分复杂大多呈碱性，pH值在8-12之间，甚至达到13以上，且色度大，外观呈粘稠流体或半流体状，具有颗粒细小，含水率高，不易脱水，粘度大等特点，由于钻井泥浆中含有多种有机和无机类化学处理剂，个别污染指标甚至超出国家允许排放浓度的数百倍，其中的主要污染物有：（1）悬浮物（2）酸碱物（3）有机质及其分解产物（4）油类（5）重金属（6）盐类（7）其他化学添加剂。
由于废弃钻井液成份比较复杂，钻井废弃泥浆对环境的影响也是多方面的，表现为：（1）污染地表水和地下水资源（2）各种重金属滞留于土壤影响植物的生长和微生物的繁殖（3）过高的pH、高浓度的可溶性盐及石油类造成土壤板结，危害动植物的生长（4）废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高，影响水生生物的正常生长。
2.油田钻井废弃泥浆固化处理技术现状
当下在针对油田钻井废弃泥浆固化处理方面的技术应用已经投入了大量的人力、物力和财力。在这样的情况之下，油田钻井废弃泥浆固化处理取得了一定程度的效果，有效的加强了控制。所以，油田钻井废弃泥浆固化处理技术的研究与应用依然是社会关注的重点。
3.油田钻井废弃泥浆固化处理技术难点
3.1 油田地理环境不同
对于油田钻井废弃泥浆固化处理技术应用而言，需要针对不同的油田地理环境特点去做相应的调整和改善，从而适应当地的条件。在钻井的过程当中往往需要通过添加一些有效的化学处理剂，这样就需要针对不同的地质条件和水文条件，加入不同成分和数量的化学处理剂。这种做饭，既保证了废弃泥浆固化处理的针对性，有提升了处理技术的效果。
3.2 油田钻井废弃泥浆特点不同
由于油田钻井废弃泥浆存在着各自的特点，因此在处理过程中必然需要具有针对性，采用相应的处理技术进行操作。这样就给处理技术提出了更高的要求，同时也增加了处理技术的资金、时间投入。对于需要工艺相对困难的油田钻井废弃泥浆处理来说必然需要十分复杂的工程，在具体的操作过程中往往充满了很大的挑战。
3.3 环境变化导致稳定性不足
在目前的油田钻井废弃泥浆固化处理技术上确实带来了一定的成效，但是随着时间的发展，油田的环境不断的发生改编，这样势必会对废弃泥浆固化处理技术带来难度，技术稳定性不能够保证，严重时可能再次发生污染事件。所以环境变化导致处理技术稳定性的下降也是需要关注的重点。
3.4 部分油田废弃泥浆会污染周围生活环境
油田位置是多样的，其中一部分油田距离人们的生活区较近，因此一旦出现废弃泥浆污染现象，就很可能给周围生活环境造成影响。主要表现在对水源的污染以及农田的污染，因此关注油田废弃泥浆对人民生活质量的影响也十分有必要。
4.改善油田钻井废弃泥浆固化处理技术措施
4.1 推广化学固化法
化学固化法是目前对石油钻井废弃泥浆固化处理的重要技术之一。采用这种技术主要的工作原理就是掌握废弃钻井液的性质情况，通过利用有效的固化剂实现对废弃泥浆的处理。通过固化剂与泥浆之间产生的化学反应，将其中的重金属元素以及碱类物质从废弃泥浆中分离出来，从而达到有效地对废弃泥浆固化处理，保护环境。
4.2 做好固化剂的选择
不同的废弃钻井液需要选择不同的固化剂进行处理，固化剂的不同会产生不同的价值和作用。而且固化剂的选择将会直接作用于对废弃泥浆的处理效果。所以在整个选择过程中，必须要对固化剂的参数做好严格的考察，保证其能够适应所处理的油田钻井废弃泥浆需要。一般而言，固化剂主要包括了有机固化剂和无机固化剂两种。它们在使用范围以及性能方面都存在着很大的不同，并且无机固化剂在投资成本方面相对较高，而且对具体的处理效果较强。需要认识到的是有机固化剂在对废弃泥浆处理方面存在着时间限制，随着时间的延续可能导致作用的下降，从而引发二次污染现象。这些方面在无机固化剂上则存在着明显的优势。如无机固化剂成本低，相对廉价，而且渗透效果比较强。因此受到了业界的广泛认可。
4.3 推行实施无害化固化处理技术
油田钻井废弃泥浆会对周围的环境造成严重的污染，如果涉及到人民生活质量以及农田情况，则会产生严重的后果。所以推行实施无害化固化处理技术非常关键。无害化处理技术的原理就在于将废弃钻井液中的有害物质进行转化和固化，使其变为无害物质。同时，进行完转化和固化之后，还需要做好相应的检验工作，这样可以有效的降低出现二次污染的情况。如果在检查过程中一旦发现在废弃物中依然存在着危害物质，则需要进一步对废弃泥浆进行处理。只有达到既定的标准，将有害物质有效排除之后，才能够保证废弃泥浆不会对环境造成威胁。需要注意的是，在进行固化处理过程中应当保证固化后的物质可以发挥与土壤同等的作用，使其能够适应耕种标准。
5.结语
通过以上的分析，可以看到当前对油田废弃泥浆固化处理技术的应用在环境保护领域有着重要的地位和意义。目前在社会各界得到了广泛的共识。废弃泥浆存在着分布广泛、相对分散的特点，其含有的重金属元素以及碱性物质会对环境造成巨大的伤害，因此对其采取针对性的固化处理，对当代社会有着积极的意义。同时需要注意的是，在进行废弃泥浆固化处理的结果上，应当使其能够满足耕种的标准，这样才能够达到最佳的效果。
参考文献
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关键词：高填方路堤病害问题处治措施
中图分类号： U213.1+1 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: based on the high embankment and the mechanism analysis of common disease, combined with practical experience in comprehensive discussion, summarizes some feasible management measures to prevent high embankment is the damage caused by occurrence.
Keywords: high embankment processing measures disease problem
引言：
公路建设的快速发展的，新的高速公路和旧路改造和扩建，经常会遇到在路基高路堤处理的问题。重复荷载的作用、随着时间的增长和车辆，完成后，路基经常出现路基整体下沉或部分解决;路基纵横向开裂，路基滑动或边坡坍塌和滑动疾病。本文在转换过程中所涉及的新高路堤上进行分析，以识别道路的原因，填补公路建设者的一种常见疾病，疾病的治疗方案，并有一定的参考。
一、高填方路堤病害成因
公路自然环境的多样性，但也由路基本身的重量荷载和车辆荷载的作用。能否确保公路长期稳定，高填方路堤关键取决于设计和施工。
1、设计方面原因
不良地质路段的情况也有所增加。土壤的基础上，大量的不良地质，强度低，承载能力低，不当的设计处理能力，路基容易压缩和解或挤压位移，导致高填方路基沉降变形。路线跨越宽浅游的河床，河堤和桥梁，填补了高路堤衔接，桥梁建设与之间的弹性模量差异较大，作为过渡段结构设计不合理等，会导致不均匀沉降引起桥头跳车。
2、施工方面原因
路堤施工前，未认真做好临时排水设施建设与永久性排水系统的有机结合，使得路堤排水系统不畅通，长期积水浸泡路堤，致使地基和路基土承载力降低，导致沉降发生。
填筑顺序不当。在高填方路堤施工中，填层超厚或未严格按分层填筑、分层碾压工艺施工，路堤压实度不足而导致路堤沉降变形；全断面范围未均匀分层填筑，而是先填半幅，后填另半幅而发生不均匀沉降。高填方路堤在分层填筑时，没有按照相关规范或设计要求的厚度进行铺筑，随意加厚铺筑厚度；压实机具按规定的碾压遍数压实时，压实度达不到规范规定的要求，当填筑到路基设计高程时，必然产生累计的沉降变形，在重复荷载与填料自重作用下产生下沉。
3、路堤填料原因
种植土壤，腐殖质，或沼泽湿地土壤，质量差的土壤，或土壤中含有非破碎大块土壤或冻土块，由于土壤抗水性差，强度低，路基高填方路堤施工填土，钻进将塑性变形或塌陷损坏，冷冻或季节性冻土区，由于劣质土壤或容易冻土路基冻融翻浆现象的存在。填石路堤的石材规格不一，凹凸不平或局部的爆破积累的性质，乱石中空隙很大。
二、高填方路堤危害的处理措施
1、高填方路堤施工前的措施
（1）采取合理设计措施
加强与工程地质勘察，详细调查，并沿拟建的公路工程地质和水文地质情况证明的规则，严格按照工程设计和地质勘查工作，对嫌疑的工程地质和水文地质情况，以增加坑的数量。在设计外业验收地质调查，作为一项重要的检查之一。明确表示对原地面压实度和承载能力的基础要求，其目的是为了防止路基填重量和车辆荷载，由于地基沉降承载力不足，基础承载力低的部分应采取有效的工程处理措施。通过横坡陡峭的峡谷地段的路线应该是需要设置纵横向台阶，填补路基原地面形成一个很好的结合方面，应放慢斜坡。尽量避免高填方路堤和陡坡路堤设计。否则，应按照路基设计规范和要求的解决和建议的工作要求设计。
(2)做好路堤施工的准备工作。
开工前，施工单位、监理单位的工程技术人员要认真审阅设计文件，详细了解公路沿线地形地貌、工程地质、水文地质、路堤填料、各段的填方数量和特殊路基分布等情况，并逐一核实设计文件提供的资料，做到心中有数；发现与设计文件提供的资料有误时，应及时上报业主，妥善处理，同时要与设计单位做好技术交底工作。
（3)重视原地面处理。
路基施工前，必须彻底清除植被，树根，垃圾和种植土，压实努力提高原地面。植被，树根，垃圾，土壤贫瘠的自然环境暴露较软，不容易压实，有些土壤是容易产生疾病，如盐渍土，膨胀土，因此必须拆除。土是三相体，土壤颗粒骨架的水和空气所占用的差距。土壤压实过程中，由于土壤颗粒的瞬态负载或振动力的作用，使土壤颗粒重新调整位置，重新组合，互相压实，缩小差距，土壤密度增加，形成致密的整体，从而提高强度，提高了稳定性。土基压实后，土壤渗透系数，毛细水的作用和绝缘性能的塑性变形显着改善，因此施工应增加表层土壤的压实密度。
(4)严格选取路堤填料，并控制好填料质量。
对于高填方路堤路段施工，在填料料场选择时，除按规范要求的液限、塑性指数、含水率和CBR等指标外，还应根据填料的性质综合选择水稳性好、干密度大、承载能力高的砾石类土填筑路堤为宜。在路堤填筑前必须将料场盖山土清除干净，防止树根、杂草、种植土等混填于路堤之中。施工中严格控制填料含水率，严禁过湿的土填于路堤之上；且要求不同土质分层填筑，剔除填料中超大颗粒，以保证各点密实度均匀一致。
2、高填方路堤施工过程中的措施
(1)严格控制路堤填筑工艺。在高路堤填筑全面铺开前，各施工单位必须根据不同填料、各种施工机械组合铺筑试验路段，以获得最佳机械组合方式、填层厚度、碾压遍数和填料的施工含水率范围。路堤填筑方式应采用水平分层填筑，即按照横断面全宽分层逐层向上填筑；当原地面纵坡大于12%的地段，宜采用纵向分层填筑施工，填筑至路基上部时，仍应采用水平分层法填筑。每层应保证层面平整，便于各点压实均匀一致。在路堤施工过程中要严格控制填层厚度，根据不同的填料和场地要选择不同的压实机具。
(2)抓好路堤特殊部位的施工质量控制。
如桥涵结构物台背回填、路桥过渡段填方以及填挖结合部，这些地方地形条件特殊，填方施工难度大。台背、路桥过渡段往往是路堤和桥成后而剩余的缺口，因此，有必要将该段作为路堤施工的管理点，抽调组成专门的回填队伍。
台背处大型设备不易工作而采用小型夯实机具时，填筑的分层厚度若太厚就很难压实度，一般宜控制在15cm左右，同时应加大抽检频率保证压实度。对于填挖结合部，应彻底清除结合部的松散软弱土质，做好换土、排水和填前碾压工作，按设计要求从上到下挖出台阶，清除松方后逐层碾压，确保填挖结合部的整体施工质量。
(3)做好压实度的检测工作。
在压实过程中，施工单位自检人员应按规定的频率检查路堤各层的压实度，目前对于“按200m抽检4处”的规定，施工单位感觉工作量偏大，部分人员凭经验减少压实度的抽检频率，甚至于伪造试验资料应对检查。面对检测工作量大的问题，可以考虑采用传统的环刀法、灌砂法与快速检测核子密度湿度仪法相结合，对薄弱地点，如路堤边缘、台背处采用传统方法检测，路基中可考虑采用核子密度湿度仪检测，这样可提高检测速度。
3、高填方路堤使用过程中出现问题后的措施
(1)换土复填法
因填筑土质不符合要求，路堤出现下沉但面积不大且深度较浅，采用换土复填方法，简便快捷。此法是将原路堤出现病害部分的土挖去，更换符合规范要求的土。一般采用级配较好的砂砾土、塑性指数满足规范要求的亚黏土为宜。回填时，挖补面积要扩大，且逐层挖成台阶状，由下往上，逐层填筑，碾压密实，压实度要求高出原路堤压实度10%～2%为宜。这种方法只要掌握好路堤的填筑方法即可。
(2)固化剂法:
在处理高路堤下沉，以取代路堤填土时被限制，填充材料的数量少，混合固化剂处理路基病害。这种方法的先例已经在一些省份和城市在中国的应用，实践证明，更好作为一个特殊的建筑材料，在不同的物理性质和化学成分的不同类别，特点和固化方法的固化剂。路面材料，固化剂，从形态上看，可以分为两大类，固体和液体化学成分的角度来看，可以分为两部分，基于固化剂和助固化剂。主要固化剂，固体粉末的固化剂，石灰，石膏，水泥，固化剂与酚氨聚丙烯，聚丙烯酸，或含有活性的有机化合物，如聚合物帮助;液体固化剂的主要固化剂，用一杯水，以帮助固化剂，使用各种碳酸镁，碳酸钙等无机盐。前者与土壤混合层碾压密实，适合于表面或浅层土壤固化，使用特殊的技术，它采用泥浆注入到土壤操纵土体固结，适用于深土体固结。
结束语：
减少高填方路堤疾病的危害，我们需要做列早预见，早预防，发现问题，及时采取有效的补救措施，继续在建设中积累的经验，以减少病害到最低限度，确保高填路基的稳定性和耐用性，可反复靠在运载车辆的作用以抵御各种自然因素。
参看文献：
1．1吸水固化剂配制粉煤灰65%～85%，高黏凹凸棒石黏土粉5%～20%，膨润土粉3%～15%，高吸水树脂0．1%～5%。
1．2半成品的配制将疏浚淤泥与吸水固化剂分别加入混凝土配料机，按照配料要求(疏浚淤泥55%～90%，吸水固化剂10%～45%)将二者混合，加入混凝土搅拌机中进行搅拌，搅拌过程中，疏浚淤泥中的大量水分被吸水固化剂吸收，吸水固化后的疏浚淤泥为生态环保营养土半成品。
1．3微量元素混合物的配制硫酸亚铁0．01%～25%、硫酸锌0．01%～25%、钼酸铵0．01%～20%、硫酸铜0．01%～20%、硼砂0．01%～20%、硫酸锰0．01%～20%。
1．4生态环保营养土成品的配制将生态环保营养土的配料按质量百分比(营养土半成品35%～85%、发酵后的畜禽粪便5%～35%、食用菌菌渣5%～25%、碳化后的食用菌菌渣2%～20%、微量元素混合物0．01%～2%)混合，加入双轴搅拌机中进行搅拌，搅拌均匀后经过皮带输送机输送到对辊机中挤压成不规则的颗粒，再将不规则的颗粒输入一体化土壤灭菌杀虫装置中进行灭菌、杀虫、烘干，得到成品。
2结果与分析
笔者按上述方法，选择不同配料比，已生产出一系列产品，并成功应用于景观花卉种植及种苗繁育。
2．1选择配料比例
吸水固化剂配制:粉煤灰72%，高黏凹凸棒石黏土粉15%，膨润土粉12．6%，高吸水树脂0．4%。半成品配制:疏浚淤泥82%，吸水固化剂18%。微量元素混合物配制:硫酸亚铁22%、硫酸锌20%、钼酸铵16%、硫酸铜16%、硼砂14%、硫酸锰12%。生态环保营养土成品配制:营养土半成品72%、发酵后的畜禽粪便12%、食用菌菌渣10%、碳化后的食用菌菌渣5．9%、微量元素混合物0．1%。按照该流程，加工圆柱形系列生态营养环保土(图2)。
2．2应用实例
在江苏花海种苗科技有限公司的彩色地被植物、藤本植物、宿根花卉、芳香植物、花灌木、观赏草、球根花卉、中草药植物、特种瓜果蔬菜、功能保健植物、彩色观赏蔬菜、家庭绿化植物等应用试验表明，生态环保营养土能够满足植物正常生长发育，具有很强的保水保肥功能，2～3周只需浇水1次，土质疏松，不板结(图2)。
3结论
【关键词】公路施工；特殊路基；类型概况；施工方法；处理措施
公路建设是经济发展的基础，路基在公路工程中的作用，举足轻重！路基不仅背负公路自身重量，而且承载交通负荷，是土地重量路面构造的关键与根本。作为业内人士，面对公路工程施工过程中遇到的各种特殊路基，一定要结合实际情况，采取科学有效、万无一失的处理措施并认真落实，从而确保公路整体质量，满足公路交通运输的需求。
1.公路施工殊路基类型概况
何谓特殊路基？通常而言，特殊路基是指修建在对工程建设不利的地质现象以及特殊的地质情况之下而使用的道路路基。
新疆地域辽阔，在公路施工中所使用的路基类型也是多种多样，并且其地形地质情况复杂，致使各种路基具有很大的差异性。另外，由于在不同地区的不同气候或者不同的天气情况下，其土层的土质状况皆会发生变化，加之新疆天然地基的土质构造十分不利于公路路基的建设。所以，在公路工程施工建设中，工作人员应根据不同构造的土层，来选择使用不同的特殊地基进行施工。依据以往公路的路堑修造经验，按照路基土层结构的差异，可将公路施工所遇到的特殊路基分为以下六种类型：软土型特殊路基、湿陷特殊路基、湿土型特殊路基、膨胀土型特殊路基、永久冻土型特殊路基以及盐渍土型特殊路基。由于篇幅有限，本文言简意阂，主要针对公路施工中遇到的膨胀型特殊路基、湿陷黄土型特殊路基、软土型特殊路基的处理措施进行分析、论述，希望能为我国公路事业的朝前迈步助一臂之力。
2.公路施工中对特殊路基的处理措施
2.1 公路施工中对膨胀型特殊路基的处理措施。
膨胀型路面特殊路基指的是路面路基的土层为粘土土层，并且该图层具有失水收缩、遇水膨胀的显著特点。这种土层一般密度比较大，而且承载能力非常强，所以经常被人误认为这是非常良好的路面路基。可是从长远角度来看，这种土层在吸水以及失水的过程当中会改变自身体积差，非常容易造成成型路面开裂以及路基长时间含水而移位等严峻问题。所以，通常对这种特殊地基会使用土壤混合技术以及路基填筑Q置技术来进行处理。
2.2 公路施工中对湿陷黄土型特殊路基的处理措施。
湿陷黄土型特殊路基的土层当中含有大量的碳酸盐以及硫酸盐，这些可溶性极强的盐类在土层当中遇见水分以后非常容易融进水中，从而便会造成土层坍塌以及土层迅速下陷等状况。通常而言，此类路面路基的土层大都呈现出黄色或者褐色，土层当中的干粉所占据的比例大多可以达到百分之六十以上，在遇水或者潮湿的环境非常容易被冲击、侵蚀，这便造成了路面性质非常不稳定，产生了极 为严重的安全隐患问题。遇到这种土层时，应当从疏导水与拦截水这两个方面进行考虑。其土层之下是否有地下水也应当列入考虑的范围当中。通常在道路工程的施工当中，经常会使用换填处理法以及强夯处理法来对该类土质层进行处理。
2.2.1 换填处理法。
换填处理法的作用原理，是将路基当中含有黄土层的土壤完整挖除掉，而后再重新添置具有稳定性强、土壤强度大的新土壤。该种处理方法的特点便是实用性非常强，而且经济投入比较少，在工程施工以后的成果质量较好。这种方法对于黄土层厚度较小的情况下最为实用，但是对于黄土厚度较大的路面路基来说，其耗费的经济损失过大，建设成本负担过重，不具有良好的实用性。
2.2.2 强夯处理法。
强夯处理法乃是一种最为实际的处理方法。这种方法使用于黄土土层的密度较少，但土壤之间的空隙较大，且含水量能够确定在一定范围之内的土层。强夯处理法是利用夯锤的反复砸压而使得土层的密度增大，土层构造变得更为紧实。土层当中的空气空隙刚好可以将砸压过程当中所产生的气体以及水分有效的排除掉，以此来增加土层的结实程度。在公路工程的施工过程中，对其使用过强夯处理法的黄土层的承受能力明显要高于未经过处理的黄土土层，其密度也得到了明显的增强。因此，这种处理方式非常适合在湿陷黄土型的特殊地基中进行使用。
2.3 公路工程施工中对软土型特殊路基的处理措施。
软土型特殊路是指其路基的图样层强度比较低、压缩含量较大，且在公路工程施工建设当中最容易遇到的一种路面路基情况。如果对于这种情况不做以及时有效的处理，那么便会产生路面开裂、路面塌陷、路基整体下滑等难以预料的严重后果，这将严重阻碍我国道路的通畅以及经济的快速发展。通常而言，对于软土型特殊路基的处理措施一般会使用水泥土搅拌桩处理法、排水处理法或者灰土加密桩柱处理法等，下文将着重介绍两种较为常用的处理方法。
2.3.1 水泥土搅拌桩处理法。
这种软土型特殊地基的处理方法是利用搅拌桩机将水泥土全部注入土质之中，并予以充分搅拌，以此来加大土层的硬度。这种处理方法是使用固化剂处理法的一个分支措施，它是利用水泥土作为固化剂中的主剂，这种处理方法具有起效速度快、设备投入金额低、操作方便简单以及图纸地基的硬度增强效果显著等 诸多优势，乃是道路工程的施工过程使用频率比较高的一种土层地基加固措施。水泥土搅拌处理法按照喷入土质层当中的材料差异可以分为“湿法”和“干法”两种类型。
“湿法”指的是在施工的过程当中使用水泥土泥浆喷入软土土 层，它的优点是可以使土壤与水泥土得到非常充分的搅拌，而且方便二次搅拌；它的缺点是水泥土的凝固时间较长。
“干法”指的是在工程施工的过程当中，使用水泥干粉喷进软土层之中，它的优点是水泥的凝固时间非常短；缺点是水泥干粉不容易与软土搅拌均匀，并且不方便二次搅拌。
2.3.2 使用固化剂处理法。
使用固化剂处理法指的是在工程施工的过程当中将软土与固化剂进行充分搅拌以达到将土层加固的目的。固化剂的原理便是将土层土壤结构与土层组织结构在固化剂的促成下所产生的一种化学反应，从而使混合的土壤层内部形成网状的链接，来达到加固土层的目的。通常而言，这种方法在有机物质含量较多的土层中采取使用效果会更好。在固化剂当中融入无机盐可以使土壤的早期强度得到有效的增强，因为无机盐呈现碱性，所以在产生化学反应的过程当中可以起到催化剂的作用，能够非常有效的提高土壤的内部物质的活跃性，产生非常强烈的粘连作用。除此之外，在使用内部物质催化剂的同时，如果再加入适当的活性剂，不单单可以加强土层内部的粘连性，还能够非常有效的去除掉土壤当中的杂质，使得土壤在硬化的作用之下可以形成非常未定的状态。固化剂与活性剂处理方法的使用乃是当代改变软土层结构地基的最新研究趋向。
3.结束语
综上所述，特殊路基的施工是公路工程施工中常见的地基问题，其施工质量的好坏，直接影响着整个公路的运行寿命。因此，在公路施工中，应注重特殊路基的施工处理，以保证公路工程的施工安全、高效、优质。
参考文献：
[1]周启琳.公路施工中软土路基的施工技术处理研究[J].黑龙江科技信息，2015（14）.
关键词：路基施工；材料；填土
Abstract: The foundation is an indispensable important component of road, it can bear the weight of the structure of highway, namely static load, and simultaneously bear when car transmitted through the highway from the dynamic load, is one of the important indexes for evaluation of highway. Therefore, the roadbed must have sufficient robustness, stability and durability. It can ensure the car running at high speed stability, comfort and safety.
Key words: roadbed construction; materials; filling
中图分类号：U416
一、材料要求
1、路基填土
1.1路基填料宜优先选用级配良好的砾类土、砂类土作为填料，泥炭、淤泥冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等，不得直接用于填筑路基。
1.2本工程位于冰冻地区，严禁采用未经处理的粉质土直接填筑路基。当采用其他细土时，路基填料CBR应满足要求。此外，液限大于50%，塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路基填料。
1.3禁止使用沼泽土、泥炭及淤泥、含有树根、树桩、易腐朽物质或有机质含量大于5%，氯盐含量大于3%，碳酸盐含量大于0.8%的土。1.4中央分隔带及绿化带填土按绿化回填要求进行填筑。
1.5细粒土尽可能粉碎，粒径不得大于15mm。
2、碎石
2.1碎石中不含植物残体、垃圾等杂物。
2.2最大粒径应小于30mm，要求其压碎值不超过30%、强度不小于15MP（未筛分碎石）。
2.3碎石的颗粒组成应符合JTJ034-2000中第2.2.1.6中2#级配要求，为方便施工，宜采用10～30mm的粗集料，5～10mm的中集料，0～5mm的石屑细集料三种粒料配合。
2.4池塘路基处理碎石垫层用碎石强度不小于15MP（未筛分碎石），最大粒径应小于150mm，通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%，通过0.075mm筛孔的选料不超过总量的10%。
3、石灰
3.1石灰应采用消石灰或生石灰粉；消石灰中不得有未消解的生石灰颗粒，石灰等级应在三级以上。
3.2如采用生石灰，钙质生石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于70%；如采用消石灰，钙质消石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于50%。
3.3石灰剂量=石灰质量/干土质量，生石灰块应在使用前7～10天充分消解。消解的生石灰应保持一定的湿度，不得产生扬尘，也不得过湿成团。消石灰宜过孔10mm的筛，并尽快使用。
4、水泥
水泥应符合国家技术标准的要求，宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
5、土壤固化剂
5.1土壤固化剂采用液粉土壤固化剂路邦EN-1(浓缩液)，固化剂浓缩液掺入剂量为0.014%,或根据实验确定。
5.2土壤固化剂的技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073的规定，溶液的固体含量不得大于3%，不得有沉淀或絮状现象。
二、施工程序
1、混渣填筑
1.1混渣填筑厚度较大时应分层填筑分层压实，每层以20～25cm为宜。
1.2混渣填筑时应严格控制含水量，对于含水量较大的应进行适当的晾晒方可以进行碾压。而且应避免使用含土量过大的混渣，如果有含土量较大的材料进场，应先进行堆备，待其他含土量较少的混渣进场时掺拌后填入路基中。
1.3混渣的强度应保证不小于15MP，最大粒径应保证小于150mm，通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%，其通过0.075mm的不超过总量的10%，大粒径渣石应填筑在下部，小粒径渣石填筑在上层，保证混渣顶的平整度(误差不超过2cm)空隙较大时应扫入石渣(未筛分)，或石屑填充，上部可填筑渣石或石屑。
1.4雨天时注意对基槽进行排水或其它处理措施，杜绝在含水量过大的情况下对混渣进行碾压。
1.5为避免地基产生过分扰动造成地基基底无法压实，压路机在碾压过程中严禁使用震动碾压。但与此同时为保证填料的密实性，在碾压过程中横向接头要重叠50cm进行碾压，做到无漏压，保证碾压均匀，且严格控制碾压遍数为四遍。碎石填料与混渣碾压要求相同。
2、碎石填筑
2.1由于碎石填筑厚度仅为20cm，应严格控制混渣顶面高程，杜绝混渣侵入碎石填筑范围，减少碎石填筑厚度。
2.2碎石填料粒径应控制在5cm以内，其通过0.075mm的总量不超过总量的10%，且级配良好，无杂物。
2.3使用碎石强度不小于15MPa（未筛分碎石）。
2.4大粒径碎石应填筑在下部，小粒径碎石填筑在上层，保证碎石顶的平整度(误差不超过2cm)。
3、路基施工填土要求
3.1路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm（当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度），路床顶面最后一层压实厚度为20cm（遇特殊情况不满足设计要求是，最小压实厚度不得小于10cm）。
3.2含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。
3.3路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm，压实宽度不小于设计宽度，最后销坡。
3.4路基表面应具有2%～4%的向外横坡，防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷，路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。
3.5征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。
3.6路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。
3.7路基填筑应均匀密实，路床顶面横坡于路拱横坡一致。
3.8路基填土高度路基最小填土高度须保证不因地下水、地表水、毛细水及冻胀作用而影响稳定性。
4、灰土填筑
4.1试验标定在上土之前应取现场土样测定土的天然含水量及液塑限并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。
4.2测量放样测量组准确放出道路中心线。
4.3路堤填筑时在取土场用挖掘机和装载机将土装入自卸汽车，运到填土路基处。根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度，用白灰洒线打网格，确定每车土的卸土位置，以保证填土厚度。
4.4素土摊铺粗平后，首先应根据虚铺系数追踪测定高程，在考虑虚铺系数的情况下若高程达不到设计值应及时采取措施补救，待满足要求后用铧犁和旋耕犁进行翻晒和粉碎。在上灰前，检查土的含水量，当接近最佳含水量时及时上灰。
4.5摊铺石灰：素土整平稳压后，按眼路线走向5×10m打好方格，根据配比将每格需要的石灰量人工摊铺均匀。上灰时应保证灰土中无杂质、无未消解的灰块。
4.6路拌机拌合：石灰摊铺完成后，均需用路拌机拌合，拌合遍数2遍以上，要用专人在路拌机后面随时检查拌合深度，拌合深度以打入路床顶以下5～10mm为宜，确保无素土夹层，保证拌合均匀色泽一致，没有灰花团和花条，检测混合料的含水量和灰剂量，含水量控制在最佳含水量1～2个百分点，灰剂量符合规范要求。
4.7整平和碾压：用平地机、水准仪跟踪控制高程。当高程、横坡达到规范要求时，先用振动压路机稳压一遍，再用振动压路机振压两遍，然后用18～21t压路机进行碾压三遍，由路肩向路中心碾压，碾压时轮迹重叠1/2轮宽，路肩处应多压2～3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上急调头或急刹车，以保证石灰土的表面不被破坏。若在碾压过程中出现“弹簧”现象，应采用挖除、重新换填或掺石灰或水泥等措施进行处理。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱符合设计要求。终平应仔细进行，必须将局部高出部分刮除并扫除路外，对局部低洼之处不再进行找补，可待铺筑下层时处理。
4.8试验检测：一段路基完成后，试验人员及时进行路面外形、压实度、灰剂量等的试验检测，自检合格后报请监理工程师验收，验收合格后进行下层施工。
Abstract： The surfactant is a kind of fine chemical products widely used in industry， agriculture， health and environmental protection departments. Inseparable from the road construction and road materials and road materials performance improvements and the development and application of the surfactant has a close relationship.
关键词： 表面活性剂；沥青；乳化；；吸附；石料
Key words： surfactant；asphalt；emulsion；lubrication；adsorption；stone
中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）33-0109-02
0 引言
当前交通运输车辆的载承负重与行车密度越来越大，道路的里程越来越长，而道路工程的技术发展水平不仅关系行车的安全与舒适，更是影响经济和社会发展的一个重要因素。目前在我国的道路建设中还普遍存在着诸如路面裂缝、车辙、路面坑槽、沉陷、施工环境差、道路寿命短等等的缺陷，如何减轻和防治这些缺陷，是现在道路工程技术研究中的一项主要内容，这方面的研究成果也将为我国的道路建设事业做出最大的贡献。而表面活性剂的应用与这些道路缺陷的减轻与防治及提高道路性能方面又有怎样的联系呢？
1 表面活性剂结构与性能
表面活性剂（surfactant，又称表面活性物质）是指能显著降低溶剂（一般为水）表面张力并具有一定结构（两亲）、亲水亲油特性和特殊吸附性能的物质。
1.1 结构
1.2 性能 这类物质由于其特殊的结构而容易吸附，同时还具有不同程度的渗透、乳化、分散、、发泡、增溶、消泡、杀菌、洗涤、柔软、防腐、抗静电、防锈等一系列的性能。
表面活性剂是工农业发展中不可或缺的化学助剂，其最大优点是用量小而收获大。目前在纺织，石油，洗染，农药，医疗，冶金，机械，采矿，建筑，航空，食品，环保等各个领域中都有着广泛的应用。
2 表面活性剂在道路建设中的应用
2.1 乳化剂 众所周知，沥青和水是不能互溶的，是不能形成相对稳定的平衡体系的。而如果给水溶液中加入表面活性剂，在机械搅拌的过程中，表面活性剂分散沥青乳液中，其分子结构中的亲油基吸附于沥青颗粒的表面，亲水基伸入水中，分子间定向排列，使得沥青颗粒的表面形成一层致密的膜，可以阻止沥青颗粒的絮凝和聚结。若表面活性剂是离子型的，还可使沥青颗粒表面带有同种电荷，沥青颗粒之间因静电斥力而处于分散稳定状态。此时表面活性剂是作为乳化剂。
乳化剂的使用，使沥青乳液稳定性增强，在常温状态下粘度很低、流动性很好，可以直接使用，且可以和潮湿的冷石料一起使用。施工中不需要加热任何材料，从而节约了能源，同时在常温下施工，既改善施工条件，又保护环境。使用乳化剂还可以节省沥青用量的10％～20％，经济效益显著。用乳化沥青修路时，几乎可以不受阴湿或低温季节的影响，施工季节延长。使用乳化沥青施工，工序简单，可在1小时内开放交通，时间大为缩短。
乳化沥青常用的表面活性剂有阳离子型、阴离子型、两性离子型和非离子型。阳离子型乳化剂有牛脂丙烯二胺，椰子油丙烯二胺，Cl7～C20或C7～C9烷基丙烯二胺二盐酸盐和烷基胺的盐酸盐，木质素类季铵盐和胺类等；阴离子有如羧酸盐、磺酸盐、硫酸盐类；非离子乳化剂主要有脂肪醇聚氧乙烯醚，烷基酚聚氧乙烯醚，多元醇脂肪酸脂，多元醇酯聚氧乙烯醚等四大类。阳离子乳化剂与矿料有更好的粘附性，成型速度快，早期强度高，用量少。阴离子型沥青乳化剂原料来源广，成本低，生产工艺简单，适用于一般道路使用。非离子乳化剂常与离子型，特别是与阳离子型乳化剂进行复配，改善离子型乳化剂的某些性能。两性离子乳化剂其耐硬水，钙分散能力较强，与其他类型的乳化剂有良好的配伍性，但价格较高。
2.2 温拌剂 温拌剂通常为表面活性剂。在沥青路面的道路建设中，常利用表面活性剂的性质来降低沥青和石料混合物在碾压成型时的黏度，使混合料在较低的温度下仍具有较好的可压实性能。表面活性剂的加入使石料界面和沥青间的接触角减小，因而在拌和过程中能使沥青在石料上更好地铺展，并提高了沥青混合料的裹附性能。拌和后的沥青混合料中残存的微量水分，在混合料压实的过程中起到了作用，从而提高了沥青混合料的可压实性及和易性。
使用温拌剂后，混合料的拌和温度下降30-60度，大大地节约了能源，改善工作环境，同时又使作业过程中产生的有害气体大为降低，达到节能减排的效果。又因为温拌剂的加入提高了压实性，水稳定性，从而防止沥青老化，保证压实程度和施工质量；加入表面活性剂后，能很好地增强石块、石粉与沥青的粘结程度，使温拌沥青达到高强度防剥离的目的，延缓沥青路面寿命。并且能够在秋冬季和初春的低温条件施工，从而延长了施工季节。
这类表面活性剂通常为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇缩醛、脂肪酸酐酯、聚氧乙烯酸酯类表面活性剂。
2.3 减水剂 表面活性剂也常用于混凝土路面，主要用来提高砂浆的强度，它是在不影响混凝土施工和易性的条件下，是一种具有减水和增强作用的外加剂，称为减水剂。这种外加剂通常为阴离子型表面活性剂，它吸附于水泥颗粒表面使颗粒带电，颗粒间由于带相同电荷而相互排斥，使水泥颗粒被分散而释放颗粒间多余的水分而产生减水作用。另一方面，加入减水剂后，水泥颗粒表面形成吸附膜，影响了水泥的水化速度，使水泥石晶体的生长更为完善，减少水分蒸发的毛细空隙，网络结构更为致密，提高了水泥砂浆的硬度和致密性。
减水剂的主要作用是减水和增塑，使水泥颗粒更分散，水合效率更高；减少了混凝土配合比中水的用量，提高强度、抗渗性和耐久性；减小了混凝土拌合材料的分离趋势，使硬化后的混凝土质量均匀等。
减水剂的种类有木质素磺酸盐类、萘系、密胺系、聚羧酸盐类、干酪素类、氨基磺酸盐类、丙烯酸系减水剂等。高效的减水剂主要为聚合物型表面活性剂，以聚萘磺酸盐为主，如萘磺酸甲醛缩合物类、烷基萘磺酸甲醛缩合物类等。
2.4 混凝土的早强剂 混凝土早强剂是指能提高混凝土早期强度，并且对后期强度无显著影响的外加剂。最常用早强剂为三乙醇胺。三乙醇胺是一种表面活性剂，掺入水泥混凝土中，对混凝土早期强度有明显的提高。
另外，在掺早强剂的石灰─粉煤灰材料中加入适当的表面活性剂，有利于粉煤灰颗粒表面的润湿，有利于早强剂与石灰─粉煤灰拌合均匀，最终有利于材料强度的提高。
2.5 发泡剂 有一种高能低排的新型路面材料，它是一种泡沫型温拌沥青混合料。其中的泡沫就是由一种表面活性剂产生，这种表面活性剂常称为发泡剂。这种泡沫型温拌料的拌和温度只有100℃～120℃，摊铺温度可以下降至80℃上下，同时道路的使用寿命更长。这种路面材料中表面活性剂的加入不仅达到节能减排的效果，更是提高了工程质量，提升了经济效益，有效地改善了工人的作业环境。
2.6 液态土壤固化剂 在道路的建设过程中，常会遇到路基土壤中含水量过大的情况，为达到建设质量要求，必须对地基土壤进行处理。液态土壤固化剂通常是由多种表面活性剂和稳定剂组成，是含高分子聚合物的混合物，完全溶于水后通过离子交换作用，与土壤颗粒表面之间形成化学键，并附吸于土壤表面，同时将土壤表面的吸附水从土颗粒表面替换，并将土壤颗粒包围起来，形成一层保护膜，使土壤从亲水变成憎水，土壤经过碾压后，水分子很容易就从土层中排出，并通过土壤颗粒间的电荷作用，使土颗粒更加紧密，孔隙变少、密实度增大，塑限减少、渗透性降低，从而使土壤更加稳定，达到建设质量要求。
表面活性剂类固化剂在使用时，用量较小，运输起来方便，建设成本还能大幅度下降；这类固化剂常以水溶液的形态与土壤混合，施工方便；加入催化聚合成分或者直接利用土壤成分来实现交联，土壤早期强度和后期稳定强度均可以满足要求并且适应性也比较好。
液态固化剂常用的表面活性剂有三乙醇胺、或木质素磺酸钙或木质素磺酸钠，沥青等。
除以上用途外，表面活性剂还可用作混凝土的引气剂，以改善混凝土的和易性和提高抗冻性及耐久性；用作泡沫剂，以制作自重更轻的泡沫混凝土；用作混凝土或砂浆防水剂可提高其防水性能；用作絮凝剂可用于水下混凝土等等。另外，也可用作混凝土养护剂。在混凝土路面滑模施工中还可用作脱模剂。表面活性剂也可用于灌浆材料中，提高材料的性能，如聚乙烯基吡咯烷酮、水溶性硅油、吐温T-80、吐温T-60及其他非离子型表面活性剂加入到聚氨酯化学灌浆材料中，可以稳定化学浆液的分散性，又保持浆液的稳定性。
3 结语
通过以上的分析可见，表面活性剂的应用在提高道路性能中的作用是至关重要的，是不可替代的，它不仅能大大减少道路病害的发生，还能提高道路质量，延长道路使用寿命，另外还能节约资源，保护环境，改善工作条件等。近几年来，我国的表面活性剂工业发展迅速，并取得了一定的成绩，但表面活性剂在道路建设工程中的应用范围相对狭小，也不普遍，与国际上的水平还有很大的差距，我国在这方面的技术开发与研究还有待进一步加大投资力度，加强科研力量，以期引领我国的道路建设事业迈上一个新的台阶，从而推动我国国民经济和社会的飞速发展。
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关键词:高炉矿渣微粉 固化剂 无侧限抗压强度 机理
高炉矿渣是高炉炼铁过程中铁矿石中SiO2、Al2O3等杂质与石灰熔化合而成的,以硅酸钙、铝酸钙为主要成分的熔融物,经水淬而急冷处理后形成的粒状活性材料。其主要成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO和Fe2O3等氧化物,还常常含有一些硫化物。
矿渣微粉作为水泥中的混合材已经做了大量的试验研究,试验表明:矿渣微粉掺量可提高15-25%以上,既节省了资源,也降低了生产成本;同时表明水泥的水化升温不显著,这样有利于水泥早期强度,试验还表明,参加了矿渣的水泥混凝土的凝结时间变长,混凝土的强度,耐磨性和耐久性都有所增强。
1、试验方案及材料
1.1 试验方案
根据以前的试验,本试验用粉煤灰、生石灰粉、矿渣微粉、水泥和碳酸纳等材料进行复配,对各个配比测定3天、7天和28天无侧限抗压强度,并分析了强度随龄期的变化及矿渣微粉掺量变化对强度的影响。
1.2 原材料的品质
1) 试验用土
试验试件制备用土采用的是某平原地区含盐量较低的粉土,其基本指标如表1。2) 粉煤灰
粉煤灰采用华北某电厂湿排灰,主要化学成分如表2 ,属于低钙粉煤灰。
3) 生石灰
采用生石灰块,经粉碎、磨细、过5mm圆孔筛后用塑料袋密封包好备用。其化学性质如表3。
4)矿渣微粉
2、试验方法
2.1 无侧限抗压强度
试验根据《公路土工试验规程》(JTJ051-93)和《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)的有关规定进行。采用静力压实法制备试件。试件尺寸为:直径×高=50mm×50mm试件成型并编号后,立即用塑料薄膜包裹放入养生室,以防止水分的蒸发,养生室要控制温度为20℃,相对湿度大于94%。试件养生时间为3d、7d及28d,在养生期的最后一天,先将养生试的件浸泡水中,水面应超过试件顶面约2.5。浸泡12h,测试无侧限抗压强度时将试件从水中取出,擦去试件表面水分,然后放在万能试验机上进行无侧限抗压强度。试验仪上使用1mm/min的速率进行抗压试验。
3、试验结果与分析
将养生至3天、7天和28天,饱水后进行无侧限抗压强度试验,其实验结果如表5所示:
由表5可看出:当不改变粉煤灰、石灰及激发剂碳酸钠掺量的条件下,改良土的强度随着水泥含量的增加而增加,随着矿渣微粉掺量的增加而增加。这些组合都表现出很好的早强效果,其主要是由于添加激发剂碳酸钠的原因,并且其稳定土的后期强度增长也加快。在含有激发剂的条件下,促进水泥水化及火山灰反应,生成水化产物,将土颗粒胶结在一起,增强土体的密实性,提高土体的强度。
3.1 矿渣微粉对强度的影响
选取粉煤灰为12%掺量,矿渣微粉的掺量对强度的影响(其他材料掺量不变)。如图2所示。
由图1所示:固化土的强度随着矿渣微粉掺量(小掺量下)的增加而增加,随着龄期的增长,矿渣微粉稳定土试件的强度也逐渐增长,这说明了火山灰反应持续的进行,并持续的生成火山灰产物,填充于土颗粒之间,增强土体强度。
4、试验路铺筑
本试验路以前面的室内试验为依据,其中有的配比根据当地实际情况做了小小的变动。通过对一般处理方法和所研制的固化剂在工程实际中的对比试验,来检验所研制固化剂的应用价值。施工的流程见图2所示。
碾压成型的稳定土层抗变形能力较低,在环境温度和湿度发生变化后宜干缩开裂。另外稳定土在强度形成过程中也需要适当的湿度以满足化学反应时对水分的需求。因此,成型后的灰土表面必须及时洒水养生,以保持表面湿润为原则,养护期一般需7天。同时,严禁车辆行驶。
5、结论
本试验所有的配比都可以满足基层及底基层稳定土的施工规范的要求,而且强度比较高,在实际应用中要根据当地的材料来源和土质条件来适当的调整配比。
矿渣微粉的作用很明显,对固化土的早期强度很大的贡献,同时是有利于延长水泥的凝结时间,给施工带来方便。
参考文献
[1]. 杨志宏,张炳宏.新型材料-奥特赛特(Aught-Set)土壤固化剂的应用技术.铁道标准设计,2000,20(5):1-4.
[2]. 曹恒. NCS固化剂改善膨胀土填筑路基施工技术,焦作工学院学报,2002.
