[发明专利]一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法，该固化剂由包括如下质量分数的原料制成：高钙粉煤灰32%～50%、膨润土5%～25%、水泥5%～15%、重质碳酸钙10%～15%、亲水性纤维1%～10%、早强剂0～3%，先将所述高钙粉煤灰、水泥、重质碳酸钙以及亲水性纤维加入搅拌设备中拌和均匀，然后再加入所述膨润土和早强剂继续搅拌均匀，即可得到本发明所述的固化剂。本发明根据软土的天然含水量不同，选择不同的固化剂配比，明显提高软土地基承载力、减少地基的沉降量及提高路基稳定性；本发明的制备工艺简单，原材料易获取，成本较低，处理后的软土强度高，且合理利用了工业废料，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明属于公路路基用固化剂技术领域，具体涉及一种固化软土拓宽路基的固化剂的制备方法。

背景技术

近年来，随着我国交通事业的蓬勃发展，公路交通量逐年递增，一些公路的交通路已逐渐接近饱和交通量。对此，为满足日益增长的交通需求和社会发展的需要，公路改扩建及涉及的路基拓宽工程越来越多，这些公路改扩建项目对提高道路等级和改善路网结构具有较高的技术经济价值。然而，我国大部分地区的普遍存在大量的软土，这些软土区域的地质条件极为复杂，其颗粒含量较细，含水量高、渗透系数小、压缩性高、沉降量大、排水固结稳定性差，软土厚度最高可达30～40m左右。在这类地层上进行路基拓宽时，由于新、老路基的力学性质差异性较大，旧路基在运营多年后经过一定的压密其压缩性得到降低、沉降变形相对稳定，而新路路基的沉降固结时间较短，加之新路路堤后期的自密沉降量通常大于旧路路堤，致使在新老路基的横断面处发生较大的不均匀变形或沉降，这种过大的差异沉降会损害公路的使用性能，进而影响公路的正常运行。工程实践表明，路基拓宽的技术难题主要是减小新老路基之间的差异沉降，并保证新老路基的有效衔接，避免道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害。因此如何控制扩宽路基的不均匀沉降，是设计和施工关注的重点之一。

针对我国大量软土地基不均匀沉降问题，目前主要采用排水固结法、新旧路堤结合处开挖台阶、铺设土工合成材料加筋层以及采用轻质材料填筑路堤等工程技术措施。其中，排水固结法技术主要是通过在地基中打入竖向排水板或袋装砂井，并在地表施加堆载，使得软土地基中的孔隙水在超静孔隙水压力下沿着竖向排水通道，排出到地表，从而使得地基逐渐得到加固和密实；新旧路堤结合处开挖台阶是在旧路路堤填料范围内开挖台阶，该法施工简单，可在一定程度上增强新旧路堤结合处的连接强度；铺设土工合成材料加筋垫层、加筋土路堤是在新路堤填料范围内铺设土工格栅、钢筋网片等材料，以增强填料的整体性和强度；轻质路堤填筑是采用轻质材料作为路堤填料，该法可在很大程度上减轻新填筑路堤的重量，减小新填路堤对旧路堤基础的附加应力，减小路基的固结沉降。

实践证明，上述措施在适宜的工程条件下均取得了较好的加固效果，但仍存一定的不足，如排水固结法的主要缺点是工期太长，由于软土的渗透性极小而导致固结效果差，从而使得加固时间太长，工期延长；新旧路堤结合处开挖台阶法在旧路路堤开挖台阶过程中会形成潜在滑动面，在路基下卧层地质条件较差工况下，并不能有效减少新路基的总沉降量和工后沉降量，而且其成本相对较高；局部加筋处理对新旧路堤差异变形的控制效果有限，常常只能延缓裂缝发展的速率，而不能从根本上阻断裂缝，且该方法施工复杂；轻质路堤填筑费用较高，接触部位存在明显接触面，难以解决路基基础不均匀固结引起的沉降不均匀问题等。