加固土方法

5.1.1　加固土方法

当用某种结合料加固土时，往往是结合料与土的微团粒和裹覆土颗粒的胶体薄膜发生作用，而不是与土的原粒发生作用。土的固化方式包括两种:一种是通过液相薄层实现的，由分子力作用形成凝聚结构，其强度一般较低(取决于液膜的性质和厚度)，具有黏弹性及黏塑性，结构被破坏后可以得到恢复;另一种是结晶－缩合结构，结晶结构是由过饱和溶液中产生的新固相结晶体直接形成，缩合结构是由于脱水、土粒缩合而形成。结晶－缩合结构中，土粒之间以化学力相互作用，具有较高的强度、脆性和弹性，力学作用破坏后不可恢复，是一种坚强稳定的晶体结构。

采用高分子材料加固土主要是利用它来产生聚合缩合反应。加固土的聚合物应满足下列要求^［7］:①能溶解于水，以便通过水溶液使其均匀分布于土中;②聚合硬化后能形成不溶于水且不被水侵蚀的物质;③在土粒和聚合物之间形成坚强的联结;④能选择性地被吸附于亲水性黏土矿物表面，并进一步形成化学吸附化合物;⑤能抵抗物理、力学作用及生物分解作用;⑥能沿湿土表面自动扩散;⑦能使湿土在0～30℃条件下便于施工;⑧价格比较便宜，且所需剂量小。

初步研究证实，SH固土剂具备上述要求，可以作为加固土的材料进行固化盐渍土试验。

初步选定的固化材料为:石灰、水泥、粉煤灰、SH固土剂。采取相关的措施，在固化盐渍土中形成凝聚结构和结晶－缩合结构，以提高固化盐渍土的强度。

为使固化材料在土中形成坚强稳定的凝聚结构，可采用下列加固措施。

(1)提高土体的密实度，以增加接触点的数量和减薄液相膜的厚度。采用最优级配和最优含水率条件下的机械压实是最简单而有效的方法。

(2)往土中掺加黏性比水大的，且不溶于水的液相结合料，以在土粒或土团之间形成坚强稳定的薄膜。例如掺加沥青，就属于这类措施。

(3)往土中掺加含有高价阳离子的物质，通过离子交换和增加溶液中离子的浓度而减薄双电层的厚度，使黏土颗粒凝聚成较稳定的微团粒，以降低吸湿性。

为使固化材料土中形成坚强稳定的结晶－缩合结构，可采用下列加固措施。

(1)将土加热至一定温度，排除土中的结晶水及化学结合水，使其脱水缩合，并重新结晶，形成一种新的晶体结构。

(2)往土中掺加一些能够脱水而产生新固相结晶体的物质，这些晶粒在土体中结合成空间结构，即形成空间结构网。如掺加水泥、石灰等矿质结合料。

(3)往土中掺加一些能发展化学结合网的，通过聚合生成体型髙聚物，牢固地把土粒胶结成一个整体。掺加高分子材料SH固土剂即属于此类。