[发明专利]膨胀土地基改良剂及改良施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种膨胀土地基改良剂及改良施工方法。

背景技术

膨胀土是一种区域性特殊黏土，具有吸水膨胀、失水收缩和反复胀缩变形、浸水承 载力衰减、干缩裂隙发育等特性，性质极不稳定，常使建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀 缩变形，造成位移、开裂、倾斜甚至破坏。膨胀土地基处理方法有换土、土性改良、预浸水，以 及防止地基土含水量变化等工程措施。换土法需要大面积开挖，土石方调配成本较高，而石 灰改良法等大多局限于道路路基或浅层地基中膨胀土改良处理。

随着我国国民经济持续快速发展，生产、生活中产生了大量固体废弃物。例如，废 旧轮胎是轮胎磨损、更换弃置的产物，目前随着汽车总量不断攀升而迅速增长；而磷石膏是 磷铵生产过程中产生的工业废料，我国是世界第三的磷石膏排出大国（年排量800～1200万 吨）。这些废弃物不仅占用大量空间，而且污染环境、破坏生态，制约社会可持续发展。随着 天然资源的日渐短缺和固体废弃物的激增，许多国家将固体废弃物作为“再生资源”加以综 合开发、利用。例如，再生利用废弃轮胎生产橡胶粉，联合磷石膏废料改良膨胀土地基，则可 实现废物处治和工程应用的有机结合，同时满足环境保护和可持续发展的现实要求。

发明内容

本发明的发明目的之一在于针对现有技术中存在的不足处，提供一种膨胀土改良 剂。

本发明采用的技术方案为：

膨胀土地基改良剂，其特征在于它是由废橡胶粉末和磷石膏粉末与水搅拌形成的 胶浆，废橡胶粉末和磷石膏粉末质量比为20：80～30：70，废橡胶粉末和磷石膏粉末两者共 计占胶浆总质量6～7%。

进一步地，胶浆稠度范围18～24s，泌水率1.8～2%。

进一步地，所述废橡胶粉末粒径0.83±0.03mm，磷石膏粉末粒径0.15±0.05mm。

进一步地，所述磷石膏粉末中二水硫酸钙含量70～90％；废橡胶粉末中纤维含量3 ±0.5%；水为pH值大于或等于6的可饮用水。

本发明的另一发明目的在于提供一种膨胀土地基改良施工方法，实现本发明目的 的技术方案是：膨胀土地基改良施工方法，包括以下步骤：（1）配置改良剂，将废橡胶粉末和 磷石膏粉末与水混合搅拌形成胶浆，废橡胶粉末和磷石膏粉末质量比为20：80～30：70，废 橡胶粉末和磷石膏粉末两者共计占胶浆总质量6～7%；（2）钻孔，钻取呈网状排布的若干注 浆孔，孔径均值φ120～250mm；（3）注浆，将改良剂胶浆注入注浆孔中。

进一步地，步骤（1）中还包括步骤（1-1）：在搅拌完成后静置凝结，凝结时间为10～ 30min。

进一步地，注浆孔深度为15～20m，相邻注浆孔间距﹤2m，开孔直径110mm～250mm， 终孔直径90～250mm，成孔偏斜率≤1.5%。

进一步地，注浆压力25MPa～30MPa，流量65～120L/min。

进一步地，步骤（3）注浆顺序为：先将最外层一圈注浆孔依次或成组或同时注满， 然后按照逐步向中心注浆孔靠拢的顺序注浆。

进一步地，步骤（3）通过高压泥浆泵完成，出浆口直径5±1mm，高压泥浆泵出浆口 伸入注浆孔底部注浆并旋转停留1～3min后边上升边喷射注浆，注浆完成后通过水泥砂浆 或细砂石将注浆口填塞密实。

本发明的有益效果主要表现在：（1）技术先进，相较于传统换土法，无需进行大面 积开挖。与常用石灰改良法相比，该工艺联合物理、化学方法，改良效果更优，可使膨胀土水 稳性大增，地基胀缩变形显著减小，保持持久稳定；（2）有利环保，无需大量借土、换土，可使 大面积植被免遭毁坏，从而保护生态环境。实现废物循环利用，避免废弃物大面积堆积而造 成的环境污染问题，产生了显著的社会和环保效益；（3）效益显著，无需借土、换土，加快了 施工进度，节约了运输成本。同时，采用废弃物代替石灰等材料，降低了原材料购置成本，并 减少了废弃物土地占用，产生了显著的经济和社会效益。

具体实施方式

以下具体实施例对本发明作进一步详细描述：

膨胀土地基改良剂，其特征在于它是由废橡胶粉末和磷石膏粉末与水搅拌形成的 胶浆，废橡胶粉末和磷石膏粉末质量比为20：80～30：70，废橡胶粉末和磷石膏粉末两者共 计占胶浆总质量6～7%。