[发明专利]一种用于超（强）盐渍土的地下增密胶结盐渍土柱及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超（强）盐渍土的地下增密胶结盐渍土柱及其施工方法，属于土木工程领域。

背景技术

我国盐湖带区域面积约占国土面积的一半，主要集中在新疆盐湖区、西藏盐湖区、青海盐湖区和内蒙古盐湖区。盐湖周围的盐渍土区域含盐量可高达44%，盐渍土对以硅酸盐系列水泥制备的混凝土产生严重的化学腐蚀、物理结晶腐蚀，造成钢筋砼锈蚀，对混凝土和钢筋混凝土结构的耐久性构成严重威胁。根据中国建筑科学研究院对格尔木地区的调查研究，其研究结论排除了一切含硅酸盐系列水泥和钢材的桩基及地基处理措施。故急需开发在超（强）盐渍土中提供高承载力和耐久性良好的地基加固方法。

本发明提供一种用于超（强）盐渍土的地下增密胶结盐渍土柱及其施工方法。

发明内容

发明人经过反复试验发现对于含盐量在5～44%，主要离子成分及含量为Ca²⁺：0.27～4.82%，Mg²⁺：0.17～1.99%，K⁺和Na⁺：1.40～14.50%，SO₄^2-：0.76～11.40%，Cl^-：0.74～21.97%，HCO₃^-：0.01～0.1%，CO₃^2-：0.002～0.02%的超（强）盐渍土，使用适量石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏的混合物与天然含水量的盐渍土搅拌均匀形成胶结盐渍土，由于盐渍土中某些盐份参与反应，形成了不同于水泥所产生的胶结水化产物，使胶结盐渍土的强度可达8～11MPa，但这仍然不能满足制作高承载力人工地基对胶结盐渍土高强度的要求。进一步研究发现如果使盐渍土的含水量降低到最佳含水量附近，同样掺量的石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏的混合物与盐渍土拌合均匀后压实或夯实至最大干密度附近，胶结盐渍土强度将成倍提高。但是对于地下水位较高的场合，盐渍土的含水量都远高于最佳含水量，因此需要寻找获得胶结盐渍土最大干密度的施工方法。注意到西部高含盐量盐渍土地区降雨少，空气干燥，日照时间长，因此可以采用将盐渍土风干的措施。

基于上述情况，发明人提出一种用于超（强）盐渍土的地下增密胶结盐渍土柱及其施工方法。具体如下：针对特定离子组成及含量且地下水位高于地下柱身1/2的超（强）盐渍土场地，将适量石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏的混合物与盐渍土搅拌均匀形成胶结盐渍土，控制盐渍土的含水量，使胶结盐渍土处于最佳含水量附近；将一个下端有临时封堵的套管植入盐渍土地基至目标深度并保证管中干燥；将制备好的处于最佳含水量附近的胶结盐渍土填入套管中，采用一定的方式使填入套管的胶结盐渍土增密至其干密度处于最大干密度附近；随着胶结盐渍土的逐步填入与增密，逐步将套管提升，且套管下端始终被胶结盐渍土封闭，最终形成一地下增密胶结盐渍土柱。盐渍土中某些盐分与胶结盐渍土中其他组分之间的作用，使地下增密胶结盐渍土柱在该环境中拥有较高的强度，且具有良好的盐蚀耐久性。所述的石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏为比表面积大于250m²/kg的粉体。

本发明所述超（强）盐渍土，其含盐量在5～44%，主要离子成分及含量为Ca²⁺：0.27～4.82%，Mg²⁺：0.17～1.99%，K⁺和Na⁺：1.40～14.50%，SO₄^2-：0.76～11.40%，Cl^-：0.74～21.97%，HCO₃^-：0.01～0.1%，CO₃^2-：0.002～0.02%。

本发明所述胶结盐渍土各组分干重量占胶结盐渍土干重量的百分比范围为：

1）材料A，该组分占胶结盐渍土干重量的1.2～13.4%；

2）活性矿物掺合料，该组分占胶结盐渍土干重量的1.4～15.9%；

3）石膏，该组分占胶结盐渍土干重量的0～0.5%；

4）盐渍土，该组分干重量占胶结盐渍土干重量的83.3～95.3%。