高性能土壤固化劑是近年來(lái)國(guó)內(nèi)土木工程領(lǐng)域普遍關(guān)注的新型土體加固材料,由于土壤固化劑適用范圍廣、性能穩(wěn)定、價(jià)格低、施工及維修方便,非常適合目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要。除了在交通道路、環(huán)保工程等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用外,土壤固化劑還可大量用于水利工程中的護(hù)坡、防滲、簡(jiǎn)易公路,起到防洪消險(xiǎn)、節(jié)水灌溉等作用。
國(guó)外固化劑技術(shù)的工程應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,在日本、美國(guó)、加拿大、澳大利亞、南非和歐洲都有很成熟的固化劑研究應(yīng)用機(jī)構(gòu)和公司。我國(guó)八十年代開(kāi)始引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),目前已有多家公司在進(jìn)行開(kāi)發(fā)應(yīng)用。盡管土壤固化劑的應(yīng)用還處于起步階段,利用固化劑材料的工程建設(shè)項(xiàng)目還很少,但已有的工程實(shí)踐證明,土壤固化劑可大量應(yīng)用于水利、交通、港口、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。其很大特點(diǎn)是可以就地取材進(jìn)行施工,能節(jié)省大量的水泥、砂石料費(fèi)用,與混凝土材料相比,一般可降低造價(jià)30%左右。
土壤固化劑在堤防加固工程中的應(yīng)用更具潛力。長(zhǎng)江流域各主要堤防由于防洪標(biāo)準(zhǔn)較低,原有的施工質(zhì)量較差或年久失修,堤身隱患眾多,許多堤段的護(hù)坡、護(hù)腳沒(méi)有防護(hù)或已遭破壞,遇有特大洪水常常出現(xiàn)管涌、裂縫、滑坡等險(xiǎn)情,若不能及時(shí)治理?yè)尵?,大堤極易潰決。
堤防加固一般采用加高、加寬原堤防的方法,以達(dá)到設(shè)計(jì)斷面要求,對(duì)于透水堤基采用各種截滲措施,以截?cái)嗷蜓娱L(zhǎng)滲徑。但是堤坡、堤腳的防護(hù)加固因造價(jià)較高,地方上難以承受。土壤固化劑因其可以就地取材、材料價(jià)廉且有足夠的抗壓、抗?jié)B、抗沖、抗凍等特性,有希望代替塊石、混凝土板成為護(hù)坡、護(hù)腳的另一種實(shí)用材料。
土壤固化劑一般可分為有機(jī)類和無(wú)機(jī)類。無(wú)機(jī)類土壤固化劑一般為粉末狀,有些無(wú)機(jī)土壤固化劑也含少量有機(jī)成分,性能較為穩(wěn)定。試驗(yàn)結(jié)果表明,僅摻加3%的無(wú)機(jī)土壤固化劑,可使淤泥土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到0.97MPa,摻加10%的土壤固化劑抗壓強(qiáng)度達(dá)5.06MPa,滲透系數(shù)為2.33*10-8cm/s。經(jīng)凍融循環(huán)試驗(yàn),外觀無(wú)明顯變化。采用系列無(wú)機(jī)土壤固化劑可以固化許多粗粒料,用其固化砂礫石,同樣可以達(dá)到增加強(qiáng)度,減少滲透性的目的。