简析公路路基施工中土壤固化剂的运用

摘 要 近来年，土壤固化剂的应用范围有了进一步的扩大，由于其自身具备较好的稳定性，因此在各类路基土壤加固中得到广泛运用，可通过调整对固化强度进行处理，确保公路路基施工层的要求能够得到满足，进一步提升了工程施工的进度，运用就地取材的方式，使得工程施工材料的损耗降低，且不会有污染出现。

关键词 公路工程；路基施工；土壤固化剂

中图分类号U41 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）109-0175-02

随着我国经济水平的快速增长，城市化进程的发展步伐也在进一步加快。由于车流量等条件的逐渐激增，越来越多的城市道路新建及改扩建等工程增多，从城市主干道、次干道、区道到街巷小道都运用分期、分批及计划性的进行新建及改扩建处理。在城市道路建设中，通过对投资、环境及道路基层强度等因素的分析，运用土壤固化剂不仅对旧料实施再利用节约了施工成本，而且不会对环境造成破坏，为了确保道路处于全年通车状态，使得行车速度提高，进一步加强道路通行的舒适性及安全性，从而使公路运输成本降低，提升了公路的使用年限。

1 路基处理及土壤固化剂的作用

作为公路的生命，路基发挥着必不可少的作用。根据公路路基的处理看出，石灰、水泥及粉煤灰固化土中有一定的缺陷存在，要求土壤固化剂具备能够对土壤水稳性进行改善，强度增加，干缩性降低以及节能环保的效果是现阶段发展的要求。例如：土固精土壤固化剂则能满足以上要求。

该类固化剂作为一种新型节能环保工程材料，通过多种无机和有机材料共同构成，从而对各类土壤实施固化的效果。该固化剂通过和土壤的混合，从而产生一系列的物理化学反应，促使土壤的工程性质的得到改变，能够将土壤中存在的大量自由水通过结晶水的形式进行固定，实现土壤胶团降低电流的目的，胶团自身对双电层的吸附减薄，电解质浓度加强，使得颗粒逐渐朝凝聚的效果发展，体积通过膨胀从而对土壤孔隙进行填充，在压实的作用下，使固化土的稳定及压实较为简便，实现整体结构的形成，使其压密度得到一定程度的提升。当土壤通过土壤固化剂进行处理后，都能进一步将强度、回弹模量、密实度、CBR、回弹模量、弯沉值以及剪切强度等的性能得到提升，促使公路的使用寿命得到一定程度的延长，降低了工程维修成本，具有显著的经济环境效益，是现阶段最佳的工程施工材料。在公路施工中对土壤固化剂进行运用，不仅能够对大量的水灰、粉煤灰、水泥及碎石等传统筑路材料进行替代，而且还能达到资源、能源及土地的合理节约，促使经济效益得到显著的提升。

2 土壤固化剂的固结原理

固化剂的固结原理不仅关系到材料的组成，而且还关系到固化时间的长短以及土壤环境的不同，固结原理的类型通过固化剂的材料种类进行判断。通常情况下，无机稳定类固化剂的状态是呈固态状，而离子类固化剂和有机类固化剂处于液态状。

2.1固态固化剂

固态固化剂中主要包括石灰、水泥等无机稳定材料。固化的过程主要包括以下几方面：

1）通过水的作用下有化学反应产生，从而出现凝胶状的水化物对土壤实施固结；

2）通过和水的相互作用，形成的额钙、镁、铝离子会对土体中具备的钠、钾离子实施置换，从而使得电膜层的厚度减小；

3）通过和土混合物的作用，从而形成结晶体。对土中存在的自由水运用结晶水的形式实施存储，最终达到固结的目的。

2.2液态固化剂

通常情况下，液态固化剂分为离子类固化剂和有机类固化剂。

1）一般离子类土壤固化剂的固化原理是：当水稀释之后，会有较大的离子作用产生，该类电化学作用能够对粘土颗粒的双电层结构进行改变，能够使土壤的亲水性永久性的转化为疏水性，对土壤的压实提供便利，从而产生固结稳定的整体板块；

2）有机类固化剂的固结原理：当土体中有固化剂渗透时，会有化学反应出现，从而产生无机胶凝体，最终达到固化的效果。

3 施工工艺

3.1 测量放线

根据坐标法运用全站仪实施中测量，对中线进行恢复，每隔10m位置进行一排桩的设置，并按照路基对其宽度进行确定，放出路基的边线，为了使路基的压实度及边坡的稳定性得到保证，在对路基边线进行放出时，应对两侧边线各进行20cm～40cm的宽度增加。其次，要求测量技术人员对水准测量线实施准确的放出，当纵横断面的标高确定之后，在侧钎上对设计高程进行标记，当控制水准高程时，应对松铺系数进行合理的考虑。

3.2 整平

按照施工过程中对土量的使用状况向施工段路床中进行拉入，根据测量的宽度及高度实施大致的整平，通常整平的方式是运用人工与推土机相结合。

3.3 固化剂的喷洒及湿拌

施工技术人员应先选定具有代表性的一点对含水率进行测试，精确的对施工作业段所需的补水总量进行计算。其次计算出施工作业段的总体积，根据每立方需运用固化剂的数量对所需固化剂的用量进行计算。最后在洒水车内将计算出的补水量及固化剂一并加入，通过充分的搅拌达到均匀状态，经过稀释在作业段内进行均匀的洒布。在对土壤固化剂水溶液进行喷洒时，应先采用压力式洒水车或喷管式洒水车进行操作，确保喷洒达到均匀状态，禁止中途有停车现象出现。对于在混合料中直接掺入的固化剂水溶液，应采用两次喷洒的方式进行操作，首先应先进行40%的喷洒，机械拌和的次数不能低于两遍，随后再进行40%的喷洒并实施两遍拌合，促使拌和颜色达到一致状态后即可。当碾压成型之后，即可对其余20%的固化剂水溶液实施喷洒封层。

3.4 闷料

当混合料达到拌和均匀后即可实施闷料处理，通常情况下沙土的闷料时间不能低于6h，而粘土的闷料时间则应超过10h，最多不能超过2天时间。

3.5 水泥的撒布

首先应计算水泥用量，对施工路段进行若干个方格的划分，每个方格根据计算的水泥袋数对水泥进行堆放，实施撒布。在水泥撒布的过程中，应设置专业的施工人员对每个方格内所需的水泥数量进行控制，促使其宽度及厚度得到保证，禁止表面有空白、水泥集中的现象出现，确保平面处于平整效果。在摊料的过程中，应捡除其中存在的超尺寸颗粒及其他杂物。