[发明专利]一种柔性钙基材料改性包边修复膨胀土边坡的方法

说明书

本发明提供了一种柔性钙基材料改性包边修复膨胀土边坡的方法，属于岩土工程领域。该方法包含以下步骤：膨胀土等级划分、柔性钙基纳米二氧化硅改性剂的制作、膨胀土边坡的认定及改性修复土的制作、改性修复土的检测、对膨胀土边坡的包边和耕植层及植被层的施工。本发明采用包边方式修复膨胀土边坡，施工简单，显著缩短施工工期，钙基材料显著提高早期强度，改性效果均匀性佳，耐久性好，提高边坡稳定性。

技术领域

本发明涉及一种柔性复合材料改性包边修复膨胀土边坡的方法，属于岩土工程领域。

背景技术

膨胀土作为一种特殊岩土体，广泛分布于世界各地。由于膨胀土中含有大量蒙脱石、伊利石等亲水矿物，在水分变化条件下，易吸水膨胀、失水皱缩。引起自身性质显著恶化，从而导致工程活动过程中，结构开裂、路基变形、边坡失稳等，给工程项目造成了巨大的经济损失。而膨胀土边坡也由于膨胀土的特性而异于其它边坡，其滑坡灾害有浅层性、牵引性、平缓性、长期性及季节性的特点，这也使得膨胀土边坡更难以治理。

因此，要从根本上治理膨胀土边坡。当前对膨胀土进行大量改良试验，常规的改良方法主要有：夯实法、物理改良法、化学改良法、换土法、生物改良法等，但是大多使用都有一定的局限性，无法从根本对膨胀土进行一定的改性，而化学改性法可以从根本上改善膨胀土的胀缩性，从而改善膨胀土工程性质，是国内外膨胀土工程处理技术中的研究热点。

石灰作为工程上常用的膨胀土改良材料，效果显著且成本低，但是存在耐水性差、孔隙填充效果不佳、早期强度低等缺点，且传统的换填法需要大量非膨胀土，施工工期长，耗费严重，本发明针对上述问题提出一种柔性钙基材料改性包边修复膨胀土边坡的方法，能有效改善边坡膨胀土修复的耐水性差、施工工期长等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性钙基纳米二氧化硅材料包边修复膨胀土边坡的方法，以解决上述修复过程存在的问题，且能显著促进早期反应，提高早期强度，可根据控制配比修复各类膨胀性的膨胀土，耐水性好，成本低廉，改性效果均匀性佳，修复土体的强度高。所使用的包边修复方法操作简单，实用性强，耐久性好。

本发明的目的是这样实现的，本发明提供了一种柔性钙基材料改性包边修复膨胀土边坡的方法，包括以下步骤：

步骤1，按膨胀土的自由膨胀率δ_ef将膨胀土划分为以下等级：

δ_ef＝40％～60％，弱膨胀土；

δ_ef＝60％～90％，中膨胀土；

δ_ef≥90，强膨胀土；

步骤2，柔性钙基纳米二氧化硅改性剂的制作

步骤2.1，将疏水性纳米二氧化硅浸没在水中，并放置在超声波振荡器上充分震荡1小时～2小时，然后再放置在80℃～150℃的烘箱内进行培养，培养时间为0.5小时～1小时；

步骤2.2，将培养后的疏水性纳米二氧化硅与石灰混合制作成柔性钙基纳米二氧化硅改性剂，其中，疏水性纳米二氧化硅与石灰的质量比如下：

弱膨胀土：1∶8～1∶10；

中膨胀土：1∶6～1∶7；

强膨胀土：1∶4～1∶5；

步骤3，膨胀土边坡的认定及改性修复土的制作

步骤3.1，在疑似膨胀土的边坡场地取边坡土土样，密封保存至实验室，检测该边坡土土样的自由膨胀率δ_ef和蒙脱石质量占比w，当自由膨胀率δ_ef≥40％或蒙脱石质量占比w≥7％时，认定该边坡为膨胀土边坡；

按照步骤1的划分确定该膨胀土的等级，并检测该膨胀土的塑限w_p；