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關(guān)鍵詞:新型固化劑;無側(cè)限抗壓強(qiáng)度
Abstract: Aiming at the vicinity there are a lot of silt and organic silt soil through unconfined compressive strength experiment, two new kinds of soil curing agent on the above soil was studied, as a foundation for. Through the different proportion, as well as with conventional curing agents with the analysis of the circumstance such as.
Key words: new curing agent; unconfined compressive strength
中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
前言
對(duì)地基土加固就是要改善土的變形和提高土的強(qiáng)度。固化劑作為一種新型的工程材料在國外已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。在國內(nèi),關(guān)于固化劑的研究也很多。許多工程實(shí)例表明,對(duì)于分布在軟土和不良地區(qū)的建設(shè)工程,固化劑在土壤加固方面的研究有著十分重要的意義。本文取用粉土和有機(jī)淤泥土,選用北京億路特通公司的針對(duì)粉土和淤泥土的兩種固化劑進(jìn)行加固,對(duì)不同固化劑摻入比、不同齡期下土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律進(jìn)行分析和討論。為評(píng)價(jià)其加固效果,同時(shí)也做了水泥土、石灰土的對(duì)比試驗(yàn)。
1. 固化劑加固土實(shí)驗(yàn)
1.1 試驗(yàn)用料
北京億路特公司粉土固化劑(以下稱固1)、淤泥土固化劑(以下稱固2):在對(duì)土發(fā)生固化作用時(shí),產(chǎn)生絮狀結(jié)構(gòu)凝聚土顆粒。普通硅酸鹽水泥325#、石灰、粉煤灰。
1.2 試樣的制作及養(yǎng)護(hù)
試驗(yàn)前將試樣烘干(粉土105℃、有機(jī)土80℃)、搗碎,過2mm篩孔的土為實(shí)驗(yàn)用土。密實(shí)度為90%。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)在土中分別摻入不同比例的固1、固2及水泥、石灰、粉煤灰。制成無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試樣(徑高比為1:1,高為的圓柱體).隨即脫模,放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)。最后一天浸水養(yǎng)護(hù)至齡期。粉土的含水量為20%;有機(jī)土的含水量為25%。
1.3 主要儀器設(shè)備
天平(精度0.1g)、自制鋼套筒(徑高比為1:1,高為5cm)、脫模器(不銹鋼架+千斤頂)、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)設(shè)備等。
1.4 材料配比表
實(shí)驗(yàn)以小配比開始,逐漸加大配料量。為了保證試樣有一定的強(qiáng)度,當(dāng)固化劑含量較小時(shí),輔以石灰、水泥這些常規(guī)固化劑。固化劑含量較大時(shí),以石灰、水泥與其對(duì)照。不同材料配比表如下: ( 4%石灰)固1在試樣中的配比
2. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1加固粉土實(shí)驗(yàn)
在實(shí)驗(yàn)規(guī)定的齡期內(nèi),做無側(cè)限抗壓試驗(yàn)。當(dāng)固化劑含量0.00%~1.60%范圍內(nèi),試樣的強(qiáng)度維持在200kPa以下的水平。從破壞的試樣觀察分析:土樣外形的完整性一般,在實(shí)驗(yàn)過程中薄弱面易開裂,從而導(dǎo)致整個(gè)土樣的破壞。且在破壞面上觀察到的絮狀結(jié)構(gòu)不明顯。鑒于此,有如下推理:固化劑在土中形成的絮狀組織還不足以凝聚土壤顆粒,還不能真正達(dá)到固化土壤的效果。固化劑摻量很小的土樣破壞特征更接近無摻量的土體特性。當(dāng)固化劑含量提高在4%~8%范圍內(nèi)的時(shí)候,土樣的強(qiáng)度迅速提高,為此,增加了一組同比例水泥的試樣的28天齡期強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)比。見圖2,含有固化劑土樣的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度高達(dá)660kp,模擬強(qiáng)度增加曲線得Y=-110.44571+97.85143X 。同樣配比的水泥土強(qiáng)度僅為450kp,模擬其強(qiáng)度增加曲線Y=12.17952+60X,比較兩直線的斜率A,顯見其變化趨勢(shì)。觀察試驗(yàn)中破壞的試樣,外形的完整度很好。隨著土樣強(qiáng)度的提高,土樣在破壞時(shí)呈現(xiàn)明顯的脆性特征,即有明顯的細(xì)裂紋,最終某一條裂紋導(dǎo)致了試樣破壞。在破壞的界面上,可以明顯觀察到絮狀組織。 如右圖:
分析可得:隨著固化劑含量的增高,與土壤的接觸面增加絮狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)能起到凝聚土壤顆粒的作用,即可以對(duì)土壤產(chǎn)生固化作用。從以上的分析可得,固1對(duì)土的加固作用明顯,加固機(jī)理明確,大量應(yīng)用于地基處理中,將會(huì)大大減少水泥用量。另外,在快速搶修工程中,固化劑的應(yīng)用前景廣闊。在分析幾種材料共同參量的試樣的強(qiáng)度數(shù)值可以看出,這種新型的固化劑與水泥固化機(jī)之間并無明顯的物理或化學(xué)作用,能共同存在于土壤當(dāng)中,且可以共同對(duì)土進(jìn)行加固。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示:
圖1固1含量(0%~1.6%)加固土效果 圖2固1含量(4%~8%)加固土效果
2.2加固有機(jī)淤泥質(zhì)粘土試驗(yàn)
在試驗(yàn)規(guī)定的齡期內(nèi),做無側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。為了保證土樣能測(cè)得無側(cè)限抗壓值,且能形成數(shù)據(jù)對(duì)照,在固2比例較小時(shí)參以6%的石灰。結(jié)果顯示固2含量在0.00%~1.20%范圍內(nèi),無側(cè)限抗壓強(qiáng)度在300kp~350kp之間與參6%的有機(jī)土強(qiáng)度比較無明顯的增加。從破壞的試樣界面觀察,也無明顯的絮狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)增加固2的含量制成新的土樣時(shí),從養(yǎng)護(hù)后的試樣外觀上可以看出,土樣的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,養(yǎng)護(hù)后外觀上脫落的情況很少。從實(shí)驗(yàn)測(cè)得的無側(cè)限強(qiáng)度數(shù)值可以看出其強(qiáng)度增加隨固2含量的增加線性提高,見圖4,經(jīng)驗(yàn)?zāi)M強(qiáng)度曲線為 Y=21+63.21429X。用來做對(duì)比的石灰摻量的一組試樣強(qiáng)度增加曲線為Y=212.115+20.8204X。從兩者的斜率分析比較,固2對(duì)加固土有明顯的優(yōu)勢(shì)。觀察土樣破壞后的界面,可以看到有絮狀組織均勻分布,且土樣四周有細(xì)裂紋,由此可作如下推斷:固2在土體中對(duì)土顆粒形成一定的絮狀結(jié)構(gòu),對(duì)土顆粒由凝聚作用。
如右圖:
分析可得:固2對(duì)有機(jī)淤泥質(zhì)土固化作用明顯,固化機(jī)理明確。目前路基工程中對(duì)大量的淤泥質(zhì)土大多采用換土的方式加固路基,這種方式造成的資源浪費(fèi)是不言而喻的。固2大量的應(yīng)用于路基工程中,以及應(yīng)用過程中的后續(xù)研究工作將是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。
另外,分析試樣實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,這種新型的固化劑與常用的石灰固化劑之間并無明顯的物理或化學(xué)反應(yīng),能共同完成加固土壤的作用。具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
圖3 固2含量(0%~1.2%)加固土效果 圖4 固2含量(2%~8%)加固土效果
在實(shí)驗(yàn)過程中,對(duì)粉煤灰摻入有機(jī)土的情況,也做了一定的分析。為了保證試樣能測(cè)得相應(yīng)的無側(cè)限抗壓值并進(jìn)行分析比較,在試樣中參入了3%的石灰。結(jié)果顯示當(dāng)粉煤灰的量控制在18%以下時(shí),幾乎不影響土樣的強(qiáng)度,但當(dāng)粉煤灰參量大于這個(gè)比例時(shí),試樣的外觀則顯得比較破碎、不規(guī)整,強(qiáng)度也相應(yīng)受到了影響。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖:
圖5 粉煤灰摻量下土的無側(cè)限強(qiáng)度
從節(jié)約資源的角度來看,將粉煤灰這樣的工業(yè)廢料應(yīng)用到路基工程當(dāng)中去,在保證強(qiáng)度和變形兩方面的要求的前提下,不失為一種變廢為寶的有效措施。
3.結(jié)論
(1)固1對(duì)粉土強(qiáng)度的影響主要體現(xiàn)在5%的含量以上,固化劑產(chǎn)生的絮狀結(jié)構(gòu)對(duì)土顆粒有較強(qiáng)的凝聚作用。對(duì)節(jié)約材料以及搶修工程均有一定的指導(dǎo)意義。
(2)固2對(duì)有機(jī)淤泥質(zhì)土的固化效果尤為突出,在2%的含量以上固化效果已經(jīng)比較明顯。這與有機(jī)土顆粒本身的結(jié)構(gòu)特征有關(guān)。在有大量有機(jī)質(zhì)淤泥土的地區(qū)意義十分重大。
(3)含水量、溫度等對(duì)固化劑的影響,以及固化土回彈模量的測(cè)定等方面還待于進(jìn)一步的研究。
參考文獻(xiàn):
邵玉芳等.一種新型固化劑的研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào). 工學(xué)版 2006(11):134-135.
邵玉芳、龔曉南等.有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤固化劑加固效果影響的研究進(jìn)展【2】 浙江大學(xué)學(xué)報(bào) 2005
關(guān)鍵詞 公路工程;路基施工;土壤固化劑
中圖分類號(hào)U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2014)109-0175-02
隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的快速增長,城市化進(jìn)程的發(fā)展步伐也在進(jìn)一步加快。由于車流量等條件的逐漸激增,越來越多的城市道路新建及改擴(kuò)建等工程增多,從城市主干道、次干道、區(qū)道到街巷小道都運(yùn)用分期、分批及計(jì)劃性的進(jìn)行新建及改擴(kuò)建處理。在城市道路建設(shè)中,通過對(duì)投資、環(huán)境及道路基層強(qiáng)度等因素的分析,運(yùn)用土壤固化劑不僅對(duì)舊料實(shí)施再利用節(jié)約了施工成本,而且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞,為了確保道路處于全年通車狀態(tài),使得行車速度提高,進(jìn)一步加強(qiáng)道路通行的舒適性及安全性,從而使公路運(yùn)輸成本降低,提升了公路的使用年限。
1 路基處理及土壤固化劑的作用
作為公路的生命,路基發(fā)揮著必不可少的作用。根據(jù)公路路基的處理看出,石灰、水泥及粉煤灰固化土中有一定的缺陷存在,要求土壤固化劑具備能夠?qū)ν寥浪€(wěn)性進(jìn)行改善,強(qiáng)度增加,干縮性降低以及節(jié)能環(huán)保的效果是現(xiàn)階段發(fā)展的要求。例如:土固精土壤固化劑則能滿足以上要求。
該類固化劑作為一種新型節(jié)能環(huán)保工程材料,通過多種無機(jī)和有機(jī)材料共同構(gòu)成,從而對(duì)各類土壤實(shí)施固化的效果。該固化劑通過和土壤的混合,從而產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),促使土壤的工程性質(zhì)的得到改變,能夠?qū)⑼寥乐写嬖诘拇罅孔杂伤ㄟ^結(jié)晶水的形式進(jìn)行固定,實(shí)現(xiàn)土壤膠團(tuán)降低電流的目的,膠團(tuán)自身對(duì)雙電層的吸附減薄,電解質(zhì)濃度加強(qiáng),使得顆粒逐漸朝凝聚的效果發(fā)展,體積通過膨脹從而對(duì)土壤孔隙進(jìn)行填充,在壓實(shí)的作用下,使固化土的穩(wěn)定及壓實(shí)較為簡便,實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的形成,使其壓密度得到一定程度的提升。當(dāng)土壤通過土壤固化劑進(jìn)行處理后,都能進(jìn)一步將強(qiáng)度、回彈模量、密實(shí)度、CBR、回彈模量、彎沉值以及剪切強(qiáng)度等的性能得到提升,促使公路的使用壽命得到一定程度的延長,降低了工程維修成本,具有顯著的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益,是現(xiàn)階段最佳的工程施工材料。在公路施工中對(duì)土壤固化劑進(jìn)行運(yùn)用,不僅能夠?qū)Υ罅康乃?、粉煤灰、水泥及碎石等傳統(tǒng)筑路材料進(jìn)行替代,而且還能達(dá)到資源、能源及土地的合理節(jié)約,促使經(jīng)濟(jì)效益得到顯著的提升。
2 土壤固化劑的固結(jié)原理
固化劑的固結(jié)原理不僅關(guān)系到材料的組成,而且還關(guān)系到固化時(shí)間的長短以及土壤環(huán)境的不同,固結(jié)原理的類型通過固化劑的材料種類進(jìn)行判斷。通常情況下,無機(jī)穩(wěn)定類固化劑的狀態(tài)是呈固態(tài)狀,而離子類固化劑和有機(jī)類固化劑處于液態(tài)狀。
2.1固態(tài)固化劑
固態(tài)固化劑中主要包括石灰、水泥等無機(jī)穩(wěn)定材料。固化的過程主要包括以下幾方面:
1)通過水的作用下有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生,從而出現(xiàn)凝膠狀的水化物對(duì)土壤實(shí)施固結(jié);
2)通過和水的相互作用,形成的額鈣、鎂、鋁離子會(huì)對(duì)土體中具備的鈉、鉀離子實(shí)施置換,從而使得電膜層的厚度減??;
3)通過和土混合物的作用,從而形成結(jié)晶體。對(duì)土中存在的自由水運(yùn)用結(jié)晶水的形式實(shí)施存儲(chǔ),最終達(dá)到固結(jié)的目的。
2.2液態(tài)固化劑
通常情況下,液態(tài)固化劑分為離子類固化劑和有機(jī)類固化劑。
1)一般離子類土壤固化劑的固化原理是:當(dāng)水稀釋之后,會(huì)有較大的離子作用產(chǎn)生,該類電化學(xué)作用能夠?qū)φ惩令w粒的雙電層結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,能夠使土壤的親水性永久性的轉(zhuǎn)化為疏水性,對(duì)土壤的壓實(shí)提供便利,從而產(chǎn)生固結(jié)穩(wěn)定的整體板塊;
2)有機(jī)類固化劑的固結(jié)原理:當(dāng)土體中有固化劑滲透時(shí),會(huì)有化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn),從而產(chǎn)生無機(jī)膠凝體,最終達(dá)到固化的效果。
3 施工工藝
3.1 測(cè)量放線
根據(jù)坐標(biāo)法運(yùn)用全站儀實(shí)施中測(cè)量,對(duì)中線進(jìn)行恢復(fù),每隔10m位置進(jìn)行一排樁的設(shè)置,并按照路基對(duì)其寬度進(jìn)行確定,放出路基的邊線,為了使路基的壓實(shí)度及邊坡的穩(wěn)定性得到保證,在對(duì)路基邊線進(jìn)行放出時(shí),應(yīng)對(duì)兩側(cè)邊線各進(jìn)行20cm~40cm的寬度增加。其次,要求測(cè)量技術(shù)人員對(duì)水準(zhǔn)測(cè)量線實(shí)施準(zhǔn)確的放出,當(dāng)縱橫斷面的標(biāo)高確定之后,在側(cè)釬上對(duì)設(shè)計(jì)高程進(jìn)行標(biāo)記,當(dāng)控制水準(zhǔn)高程時(shí),應(yīng)對(duì)松鋪系數(shù)進(jìn)行合理的考慮。
3.2 整平
按照施工過程中對(duì)土量的使用狀況向施工段路床中進(jìn)行拉入,根據(jù)測(cè)量的寬度及高度實(shí)施大致的整平,通常整平的方式是運(yùn)用人工與推土機(jī)相結(jié)合。
3.3 固化劑的噴灑及濕拌
施工技術(shù)人員應(yīng)先選定具有代表性的一點(diǎn)對(duì)含水率進(jìn)行測(cè)試,精確的對(duì)施工作業(yè)段所需的補(bǔ)水總量進(jìn)行計(jì)算。其次計(jì)算出施工作業(yè)段的總體積,根據(jù)每立方需運(yùn)用固化劑的數(shù)量對(duì)所需固化劑的用量進(jìn)行計(jì)算。最后在灑水車內(nèi)將計(jì)算出的補(bǔ)水量及固化劑一并加入,通過充分的攪拌達(dá)到均勻狀態(tài),經(jīng)過稀釋在作業(yè)段內(nèi)進(jìn)行均勻的灑布。在對(duì)土壤固化劑水溶液進(jìn)行噴灑時(shí),應(yīng)先采用壓力式灑水車或噴管式灑水車進(jìn)行操作,確保噴灑達(dá)到均勻狀態(tài),禁止中途有停車現(xiàn)象出現(xiàn)。對(duì)于在混合料中直接摻入的固化劑水溶液,應(yīng)采用兩次噴灑的方式進(jìn)行操作,首先應(yīng)先進(jìn)行40%的噴灑,機(jī)械拌和的次數(shù)不能低于兩遍,隨后再進(jìn)行40%的噴灑并實(shí)施兩遍拌合,促使拌和顏色達(dá)到一致狀態(tài)后即可。當(dāng)碾壓成型之后,即可對(duì)其余20%的固化劑水溶液實(shí)施噴灑封層。
3.4 悶料
當(dāng)混合料達(dá)到拌和均勻后即可實(shí)施悶料處理,通常情況下沙土的悶料時(shí)間不能低于6h,而粘土的悶料時(shí)間則應(yīng)超過10h,最多不能超過2天時(shí)間。
【關(guān)鍵詞】土壤固化技術(shù);水土保持工程;施工工藝;養(yǎng)護(hù)
土壤固化技術(shù)是一門綜合性的工程技術(shù),集力學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、化學(xué)等眾多學(xué)科理論于一體,其處理對(duì)象包括砂土、淤泥、生活垃圾等一些固體物質(zhì)或半固體物質(zhì),不僅起到加固、穩(wěn)定作用,還能增加結(jié)構(gòu)的防滲、耐久、防污、抗凍、變形、穩(wěn)定性能,在治理水土流失、改善生態(tài)環(huán)境具有重要作用,隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)前已廣泛應(yīng)用于水利水電、交通、海防、環(huán)保以及市政等各個(gè)領(lǐng)域。我國地域遼闊,各地區(qū)地理地貌、地質(zhì)條件差異很大,所以一些地區(qū)工程的水土保持工作問題也日益凸顯,特別是干旱、荒漠、晝夜溫差過大、冷暖頻繁交替的地區(qū),做好水土保持工作更是一大挑戰(zhàn)。土壤固化技術(shù)則為水土保持工作提供了強(qiáng)有力的支撐,下面就對(duì)其在水土保持工程中的應(yīng)用做出探討研究。
1 土壤固化技術(shù)概述
土壤固化技術(shù)是將土壤固化劑與土壤混合壓實(shí)的一種用于土壤固化、穩(wěn)定的工藝,通過土壤固化劑將土壤活性和膠結(jié)土壤顆粒激活,使松散土形成具有一定強(qiáng)度、承載力、抗?jié)B力和耐久性的固結(jié)土,從而改變?cè)寥牢蟛环€(wěn)定的特性,在治理水土流失、改善生態(tài)環(huán)境方面有著積極作用。土壤固化劑具有以下特點(diǎn):具有很高的固化強(qiáng)度,與水泥固化相比,同齡期抗壓強(qiáng)度可提高180%以上,抗折強(qiáng)度則可提高200%以上;具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,能夠抵抗酸堿鹽的腐蝕;具有很好耐水性和耐久性,土壤固化后水穩(wěn)定性、抗?jié)B性、抗凍性和整體強(qiáng)度都會(huì)大幅度提高;相較于水泥固化,土壤固化劑的干縮性更小,耐磨性更好;固化土具有很廣的適用范圍,在實(shí)際工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中,無毒、安全也非常重要,相關(guān)檢測(cè)表明,土壤固化劑能夠滿足水土保持工作要求。
2 土壤固化技術(shù)在水土保持工程中的應(yīng)用
2.1 土壤固化在水土保持工程中實(shí)施的測(cè)試和要求
在水土保持工程中應(yīng)用土壤固化技術(shù)時(shí),必須按照要求做好相關(guān)方面的測(cè)試和試驗(yàn),確定土壤粒度、水分范圍、拌合物碾壓時(shí)間,通常,土壤顆粒應(yīng)小于5mm,土壤水分含量保持在25%-35%,攪拌時(shí)應(yīng)保證土壤固化劑與土壤的充分混合,混合均勻度必須達(dá)到80%以上,在拌制后2個(gè)小時(shí)內(nèi)可進(jìn)行碾壓;做好強(qiáng)度試驗(yàn),在壓實(shí)度達(dá)到90%的情況下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm標(biāo)準(zhǔn)制樣進(jìn)行7天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),強(qiáng)度應(yīng)大于1.5Mpa;進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),該試驗(yàn)內(nèi)容包括施工現(xiàn)場混合料配比試驗(yàn)、室內(nèi)成型試驗(yàn)、室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)、現(xiàn)場施工成型試驗(yàn)、現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)試驗(yàn)、現(xiàn)場取樣制作試驗(yàn),通過進(jìn)行對(duì)比分析獲取工程所在地自然條件下固化土體的各種物理性能與理論數(shù)據(jù)的差異規(guī)律,在標(biāo)準(zhǔn)樣制模14天干化后還要進(jìn)行浸泡、抗凍和毒性試驗(yàn),保證固化劑配比具備一定的抗浸泡能力和抗凍能力,確保土壤重金屬、氟化物、氰化物等物質(zhì)的安全性能;另外,還要進(jìn)行觀測(cè)試驗(yàn),觀測(cè)固化層的抗壓強(qiáng)度、耐久性能和變形性能。
2.2 施工工藝
土壤固化技術(shù)的施工流程為測(cè)量放線―基槽開挖或場地平整―地基夯實(shí)―模板支護(hù)―備料、篩分、悶料―加入土壤固化劑拌合―分層攤鋪回填、夯實(shí)、收面―養(yǎng)生,在施工過程中,可通過人工施工方式或者采用小型機(jī)具進(jìn)行施工,施工簡單方便。
首先,堆放材料前,應(yīng)首先整理下承層,使路面墊層強(qiáng)度、坡度和平整度都達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)和相關(guān)技術(shù)要求,然后將中線布設(shè)在路面基層或土基上,根據(jù)工程實(shí)際情況控制點(diǎn)處設(shè)標(biāo)樁進(jìn)行測(cè)量放樣,測(cè)量實(shí)際高程,并標(biāo)出固化層邊緣的設(shè)計(jì)高度。其次,做好材料準(zhǔn)備工作,選擇無機(jī)類土壤固化劑,土壤中應(yīng)無雜物、樹枝、雜草、腐殖土等,清除尺寸超出設(shè)計(jì)范圍的土壤顆粒,之后計(jì)算出各種材料的用量和配合比,并將土均勻堆放起來。第三,攤鋪土料,在攤鋪前應(yīng)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)確定攤鋪系數(shù),之后選擇合適的攤鋪工具將土料均勻攤鋪在設(shè)計(jì)寬度上,保證攤鋪平整度,攤鋪完成后要對(duì)其厚度進(jìn)行檢驗(yàn),達(dá)標(biāo)后可進(jìn)入下達(dá)工序施工。第四,攤鋪完成后,如果發(fā)現(xiàn)土壤含水量過小,可采用均勻?yàn)⑺姆椒◥灹?,避免局部水分過少或過多。第五,攤鋪土壤固化劑,攤鋪前根據(jù)計(jì)算出的使用量將其按照施工作業(yè)路段擺放好,之后采用人工攤鋪方法或刮平機(jī)將固化劑均勻攤鋪在平整的土層上;結(jié)合施工條件選擇合適拌合器具將材料均勻拌合,為了防止固化劑落入底部,在開始拌合時(shí)應(yīng)掌握拌合力度,不應(yīng)拌到底。第六,采用灑水車再次均勻?yàn)⑺?,灑水完畢后,需要再拌合至?遍,拌合期間,實(shí)時(shí)檢查混合料含水量,實(shí)際含水量不應(yīng)小于最佳含水量,可稍微大于最佳含水量,待到混合料均勻且含水量適中即可停止拌合。第七,整型、碾壓,需要注意的是,從拌合到碾壓時(shí)間不應(yīng)超過5小時(shí),初步碾壓后要在路面上均勻撒鋪2~4cm厚的混合碎石,然后再次碾壓,使碎石完全嵌固在固化層中,確保路面層沒有明顯輪跡;碾壓期間,始終要保持表面濕潤,發(fā)現(xiàn)松散或起皮現(xiàn)象要及時(shí)處理;壓實(shí)度應(yīng)大于90%,根據(jù)實(shí)際施工條件選擇合適的碾壓機(jī),保證有足夠均勻的壓實(shí)度。最后,做好養(yǎng)護(hù)工作,可采用灑水覆蓋法進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期大于7d,通常在7d養(yǎng)護(hù)時(shí)間內(nèi)試件的強(qiáng)度就會(huì)基本穩(wěn)定;對(duì)于干旱、多風(fēng)沙地區(qū)應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范其固化施工,確保固化強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3 結(jié)語
實(shí)踐表明,土壤固化技術(shù)是一項(xiàng)非常有效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、可靠、方便的水土保持措施,用于水土保持工程的可行性與可操作性極強(qiáng),它不僅能夠起到加固、穩(wěn)定的作用,還能夠滿足水土保持對(duì)固化層耐久性能、變形性能、防滲性能、穩(wěn)定性能的要求,在促進(jìn)資源的循環(huán)利用與恢復(fù)生態(tài)環(huán)境方面起著積極作用,具有極高的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我們應(yīng)當(dāng)不斷總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不斷探索創(chuàng)新,加大對(duì)土壤固化原理的研究,盡快制定相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并促進(jìn)專業(yè)施工隊(duì)伍的形成,努力夯實(shí)土壤固化技術(shù)在水土保持工程和其他領(lǐng)域中的應(yīng)用基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]許光照,武晟,王云正.土壤固化技術(shù)在水土保持工程中的應(yīng)用研究[A].中國水土保持學(xué)會(huì)水土保持規(guī)劃設(shè)計(jì)專業(yè)委員會(huì)2011年年會(huì). 2011.
[2]武晟,許光照,謝永平,胡麗萍.土壤固化技術(shù)應(yīng)用于戈壁荒漠區(qū)水土保持工程的試驗(yàn)研究[J].水土保持通報(bào),2013(1).
關(guān)鍵詞:土力學(xué) 粘土 固化劑 摻入比 無側(cè)限抗壓強(qiáng)度 應(yīng)力 應(yīng)變
1.2 固化劑種類和應(yīng)用
1.2.1 固化劑種類
首先要了解的是:1、什么是化學(xué)加固法?2、什么是固化劑?化學(xué)加固法(Chemical Stabilization)是指利用水泥漿液、粘土漿液、或其它化學(xué)漿液,通過灌注壓入、高壓噴射或機(jī)械攪拌,使?jié){液與土顆粒膠結(jié)起來,以改善地基土的物理和力學(xué)性質(zhì)的地基處理方法。而固化劑(Solidified Agent)是指化學(xué)加固法中所利用的漿液本身或在漿液中所起作用的外加劑。現(xiàn)在據(jù)我了解固化劑可分為兩大類:1、固態(tài)固化劑;2、液態(tài)固化劑。固態(tài)如AS系列、DLL型土壤固化劑等,液態(tài)如EN-1型土壤固化劑等。
土壤固化劑是一種性能優(yōu)良的復(fù)合材料,由多種無機(jī)和有機(jī)材料配制而成,它與土壤混合后通過一系列物理化學(xué)反應(yīng),可產(chǎn)生膠結(jié)土粒、填充孔隙等作用,將松散土體變成致密的膠凝材料,大大改善土體的強(qiáng)度、耐久性等工程性質(zhì)。由于土壤固化劑具有水泥所不具備的一些特點(diǎn),美國稱之為20世紀(jì)的偉大發(fā)明之一,日本稱之為21世紀(jì)的新材料。
但是更為專業(yè)的分法,將固化劑分為三類:1、電離子類土壤固化劑。這是一種高濃縮的水溶液,溶解于水后形成一離子交換中介物,灑入土壤中,通過電離子交換,改變水分子和土壤顆粒的電離子特性,破壞土壤毛細(xì)管結(jié)構(gòu)。在外力作用下,孔隙間游離水分子被排掉后,土壤由親水性變?yōu)槌馑裕寥李w粒被壓實(shí),具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力,達(dá)到固化土壤之目的。2、生物酶類固化劑。此類固化劑系為有機(jī)物質(zhì)經(jīng)發(fā)酵而生成的蛋白質(zhì)多酶基產(chǎn)品,為液體狀。按一定比例配制成水溶液灑入泥土中,通過生物酶素的催化作用,經(jīng)過外力壓實(shí),使土壤粒子之間的黏合性得以充分發(fā)揮,形成牢固的不滲透結(jié)構(gòu)。3、水化類固化劑。由水泥、生石灰、粉煤灰加入激發(fā)劑后經(jīng)工藝加工而成,固體粉末狀。按一定摻量和土壤拌和均勻后,經(jīng)過碾壓,固化劑與土壤中的水分發(fā)生水化反應(yīng),生成針狀結(jié)晶物質(zhì)和各種水化物,與土壤顆粒發(fā)生水硬性反應(yīng),實(shí)現(xiàn)土壤固化之目的。
1.2.2 固化劑應(yīng)用
20世紀(jì)60年代以來,固化劑被作為一種新型的工程材料,在國外被廣泛加以研究。因用它處理過的土體,具有較高的強(qiáng)度及較小的滲透性,實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種土質(zhì)的加固。同時(shí)也由于它比水泥具有更好的經(jīng)濟(jì)效益,所以被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程當(dāng)中。
國外固化劑技術(shù)的工程應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,在日本、美國、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。我國八十年代開始引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),目前已有近50家機(jī)構(gòu)和公司在進(jìn)行開發(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、環(huán)境、港口、機(jī)場等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。其最大特點(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。
1.2.2.1固化劑加固地基
固化劑可用于以下地基處理工程中:
(1)軟弱地基改良;
(2)臨時(shí)地基加固改良;
(3)防止打樁機(jī)顛覆地基改良;
(4)護(hù)墻護(hù)坡基礎(chǔ)地基改良;
(5)涵洞地基改良;
(6)防止路堤滑動(dòng);
(7)建筑物基礎(chǔ)地基改良;
(8)連續(xù)墻地基改良;
(9)防止凍脹;
(10)挖掘土坡、污泥處理等;
特別近年來,固化劑在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用。其主要在以下幾方面:
(1)公路建設(shè)
高等級(jí)公路路基、鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路、簡易公路、施工工地的臨時(shí)路,加一定比例新型土壤固化劑處理后,可以得到高質(zhì)量的半剛性路面基層材料,具有穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、收縮率小的分布荷載能力加大的優(yōu)點(diǎn)。這可以減少高等級(jí)公路瀝青面層厚度,即可大大減少瀝青面層底面所受的拉應(yīng)力或拉應(yīng)變,使瀝青面層不易產(chǎn)生彎拉疲勞破壞,又可大幅度減小土基頂面所受的壓應(yīng)力或壓應(yīng)變,有利于整個(gè)路面結(jié)構(gòu)工作在彈性階段,對(duì)保持路面的使用性能和延長路面的使用壽命都有重要意義。山于半剛性路面具有很多的優(yōu)點(diǎn)和明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,國內(nèi)外高等級(jí)公路越來越多地采用半剛性路面。同時(shí),高等級(jí)公路建設(shè)過程中,經(jīng)常遇到軟弱地基,對(duì)控制沉降有著重大的影響。
(2)鐵路建設(shè)
鐵路路基加一定比例的新型土體固化劑處理后,即可滿足工程要求,與不加新型土體固化劑相比,抗壓、抗干濕循環(huán)、抗沖刷、抗泥化能力提高,縮短工期,降低成本,質(zhì)量可靠。
(3)建筑軟基
用固化劑處理軟土地基可代替開挖回填工程,且能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(4)引排水工程
引水排水工程使用固化劑后,起到防滲作用,且糙率比土渠大大降低,提高輸水能力,可增加澆灌能力,提高產(chǎn)量。當(dāng)?shù)赝馏w摻加一定比例固化劑后還可直接制成U型渠塊或板型材,替代混凝土預(yù)制板,降低成本,且滿足工程要求。
(5)邊坡提堰
在河流沖刷嚴(yán)重地區(qū),用固化劑處理岸坡,可有效避免河床淤泥抬高帶來的隱患。固化劑固化土體后可達(dá)到一定的抗壓強(qiáng)度和防滲性能,可用來修筑堤壩或其中的防滲部分。
(6)淤泥處理
圍海工程、清理淤泥工程遇到大量的淤泥,若是采用挖除、回填的方法,成本大,用新型土體固化劑處理淤泥,有很大的優(yōu)勢(shì),直接可以拌和壓實(shí),不用開挖。
(7)蓄水工程
在干旱、半干旱缺水地區(qū),修建水塘、水池、水窖、旱井等,發(fā)展就地集蓄雨水工程,可用土體固化劑過的土體填實(shí)或預(yù)制成型材襯砌,可替代水泥內(nèi)襯,降低成本,防滲性能達(dá)到要求。 1.3 固化劑的基本特點(diǎn)
固化劑的基本特點(diǎn)有四方面:
1、對(duì)土壤顆粒粒徑有廣泛的適用性。在固化劑和土壤顆粒表面活化,在水化反應(yīng)過程中,固化劑本身比表面積增加幾百倍,因此即使是細(xì)顆粒的土壤也可得到固化,這克服了水泥的缺點(diǎn)。
2、可調(diào)性。對(duì)不同的土壤成分及施工要求,所用的固化劑可根據(jù)需要進(jìn)行配制,即不同種類的土壤可以用不同成分的固化劑來加固。另外,由于初凝時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定土混合料的強(qiáng)度有明顯的影響,因此固化土的初凝時(shí)間可以通過調(diào)節(jié)固化劑中的調(diào)凝成分來進(jìn)行調(diào)整。
3、固結(jié)土體的收縮量很小。由于固化劑的的內(nèi)力抵消了部分收縮力,所以固結(jié)土相當(dāng)收縮量小,充分提高了固結(jié)土的抗?jié)B、抗凍、抗裂性能,減少了土體的變形,形成了特有的快干效果、早期強(qiáng)度效果、膨脹壓縮效果、長期穩(wěn)定效果及作業(yè)效果??旄尚Ч怯捎诤屯寥李w粒結(jié)構(gòu)成分中水的發(fā)熱反應(yīng)使土壤中含水量降低,粘土顆粒凝結(jié)團(tuán)?;纳屏送寥赖某矶?,也增大了密實(shí)效果;早期強(qiáng)度效果是由于發(fā)熱反應(yīng)為主的自硬性成分有效地發(fā)揮作用,可以確保早期強(qiáng)度,即使在低濕狀態(tài)下也能發(fā)揮較之原有固化劑優(yōu)良的效果;膨脹壓實(shí)效果是由于快干、早期強(qiáng)度的效果和膨脹吸水作用、自硬作用同時(shí)進(jìn)行,增大改良土壤密度和滿意的壓實(shí)的效果和活性混合材料的反應(yīng)充分而耐久,可得到長期穩(wěn)定性。
4、經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。采用土壤固化劑做固化材料,可比傳統(tǒng)固化方法降低造價(jià)10—20%。
1.4 固化劑加固機(jī)理及特點(diǎn)
1.4.1 固化劑加固機(jī)理分析
固化劑改良土體作用有四方面的機(jī)理:
1、體經(jīng)過固化劑處理后,在成型壓力作用下顆粒緊密接觸,在土壤顆粒附近,固化劑水化生成水化硅酸鈣、沸石、方納石及硅酸等物質(zhì),使粘土顆粒表面形成凝結(jié)硬化殼。固化劑的激活組分以不同的方式滲入顆粒內(nèi)部,與粘土礦物發(fā)生物理化學(xué)作用,形成水鋁酸鹽、水硅酸鹽等膠凝物質(zhì),使粘土顆粒表面產(chǎn)生不可逆凝結(jié)硬化,固化后的粘土具有水穩(wěn)定性和強(qiáng)度穩(wěn)定性。
2、極性水分子和OH離子進(jìn)入粘土內(nèi)部空穴,使土體分散,比表面積增加。這些被分散的粘土顆粒表面一般帶有負(fù)電荷,其動(dòng)電電位增大,固化劑的某種成分可代換土體中凝聚能力低的離子,降低電位,促使粘土顆粒凝聚,同時(shí)電解質(zhì)濃度增加,膠粒雙電層減薄,也有利于顆粒凝聚。
3、疏松土體的聯(lián)結(jié)主要是靠礦物與膠結(jié)物界面上的化學(xué)力實(shí)現(xiàn)的,層狀硅酸鹽自身建立空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);固化劑的主要水化產(chǎn)物以及其與粘土礦物反應(yīng)的生成物,均屬上述膠結(jié)物之一,能牢固的膠結(jié)分散的土壤顆粒,增強(qiáng)和加固這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使之成為一個(gè)具有較高強(qiáng)度的整體。
4、固化劑對(duì)土壤顆粒粒徑有廣泛的適用范圍,在固化劑中的激活成分能使固化劑顆粒和土壤顆粒表面活化,在水化反應(yīng)過程中,使固化劑本身比表面積增加幾百倍,因此固化劑能固化粘土等細(xì)顆粒土,與水泥相比具有優(yōu)勢(shì)。
1.4.2 固化劑加固地基特征
使用固化劑對(duì)地基進(jìn)行加固,有以下特征:
(1)快干效果
由于固化劑的水化以及土顆粒間水發(fā)熱反應(yīng),使土體中的含水量降低,同時(shí)粘土顆粒凝結(jié)團(tuán)?;?,改善土體的稠度,也增大了密實(shí)效果。
(2)早期強(qiáng)度高
由于以發(fā)熱反應(yīng)為主的自硬性成分有效的發(fā)揮作用,可確保早期強(qiáng)度,即使在低溫狀態(tài)下也有較好的效果。
(3)膨脹、壓實(shí)效果
由于快干,早強(qiáng)的效果及膨脹吸水作用、自硬作用同時(shí)進(jìn)行,從而改變了土的密實(shí)度。
(4)長期穩(wěn)定效果
由于早強(qiáng)、快干及膨脹效果和活性材料的反應(yīng)充分而耐久,可得到長期穩(wěn)定性。
(5)作業(yè)效果
由于快干、膨脹的效果,與原有水泥系列固化劑相比,可以與高粘性土充分?jǐn)嚢杈鶆颍玫綕M意的效果,同時(shí)可固化工業(yè)廢棄物,有機(jī)質(zhì)淤泥,防止有害物質(zhì)析出。
(6)固化劑與水泥、石灰的區(qū)別
水泥固化土主要發(fā)生砂石的膠結(jié)固化,加固軟土效果差,對(duì)高含水量土體,容易收縮而產(chǎn)生裂縫。用石灰加固軟弱土壤,能產(chǎn)生排水效果及一定的改良作用,但土強(qiáng)度提高不大。而性能優(yōu)良的固化劑能提高土體的強(qiáng)度,達(dá)到水泥、石灰不能達(dá)到的效果。
(7)低廉的價(jià)格及良好的經(jīng)濟(jì)效益
由于固化劑的價(jià)格極低廉,且運(yùn)輸較為方便,而在施工中,因其早期強(qiáng)度大,可縮短工期,連續(xù)施工,基本不需養(yǎng)護(hù),且不污染環(huán)境,所以能節(jié)約工程費(fèi)用的10%~30%。
1.4.3 固化劑加固地基的特點(diǎn)
對(duì)軟弱地基添加固化材料并均勻混合攪拌,進(jìn)行密實(shí)處理,可以達(dá)到使地基加固的目的,已形成地基化學(xué)改良施工法,其特點(diǎn)有:
(1)固化劑適用于各種土質(zhì)條件的表層、深層土體的改良加固;
(2)固化強(qiáng)度可以調(diào)整,以滿足不同工程的要求;
(3)早期達(dá)到的固化強(qiáng)度效果等具備了以前其他方法所不具備的優(yōu)點(diǎn)和特征;
(4)在土體固化方面有獨(dú)特功能和優(yōu)勢(shì),其耐久性與水泥相同;
【關(guān)鍵詞】水土保持 邊坡固化 植草技術(shù)
中圖分類號(hào):S157 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市正在發(fā)生很大程度上的變化,但是很多地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有較大的差異。經(jīng)濟(jì)能力、環(huán)境因素等都能夠影響城市的發(fā)展建設(shè)情況。在城市建設(shè)中,水土流失的問題一直被作為重點(diǎn)內(nèi)容來研究。比如在公路建設(shè)中,由于各地地質(zhì)條件的影響,再加上雨水的沖刷,都會(huì)在很大程度上降低邊坡的穩(wěn)定性,這會(huì)形成許多工程災(zāi)害事故,如邊坡侵蝕、坡面坍塌等情況?;蚴窃诤拥肋吰陆ㄔO(shè)中,如果沒有做好水土流失邊坡固化工作,都會(huì)影響邊坡的穩(wěn)定性與安全性。因此研究水土流失的問題是至關(guān)重要的,要在最大程度上發(fā)展并應(yīng)用邊坡固化植草技術(shù),該技術(shù)能夠在水土保持方面提供巨大的作用。
二、邊坡固化植草技術(shù)
雨水的沖蝕會(huì)在很大程度上造成邊坡流泥沖刷等破壞,日曬以及冰凍會(huì)提高巖土表層風(fēng)化剝蝕的速度。通過資料分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)人工降雨實(shí)驗(yàn),密鋪草皮的邊坡在受到歷時(shí)30min、強(qiáng)度為0.8~1.3mm/min的暴雨下,只有很少的邊坡徑流量。雨滴落下產(chǎn)生的濺蝕作用較小,而且細(xì)水流的沖刷作用也明顯減弱。主要是因?yàn)槊茕伈萜つ軌蚱鸬较艿淖饔靡约扒o葉的截留、分流的作用。一旦雨水滲入量有一定的增加,則表層土的含水量也跟著增加,這在一定程度上提高了根部吸收的能力,并將水蒸發(fā)掉。植被的作用是至關(guān)重要的,能夠在很大程度上保持邊坡的濕度,而且控制表土層含水量。
而進(jìn)行植草的過程中,如果結(jié)合土壤固化劑,其作用更加明顯。土壤固化劑能夠具有長時(shí)間強(qiáng)化固結(jié)土壤的作用,在一定程度上減少流失。經(jīng)固化劑處理后的土壤,土壤的強(qiáng)度、承載能力、密實(shí)度等都有一定的提高,這樣能夠在很多程度上延長表土固化工程的使用壽命,并對(duì)工程建設(shè)的成本有一定的減少。而且土壤固化劑能夠?qū)Σ葑训陌l(fā)芽力以及草苗破土的生長情況產(chǎn)生積極的作用,因此研究水土保持邊坡固化植草技術(shù)是有重大意義的,本文將利用土壤固化劑與撒播草籽相結(jié)合的方式治理工程邊坡的水土流失。
三、針對(duì)水土保持邊坡固化植草技術(shù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究
1、試驗(yàn)位置設(shè)定
該試驗(yàn)的位置是選在坡比和表土緊實(shí)度一致的河堤邊坡,在實(shí)驗(yàn)前先對(duì)河堤邊坡進(jìn)行除雜、松土、修整等預(yù)備工作。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)要連續(xù)排列,其規(guī)格統(tǒng)一設(shè)置為長13m,寬5m,面積為65平方米。總共設(shè)置4種不同的試驗(yàn)小區(qū),選擇其中一種作為對(duì)照小區(qū),并針對(duì)每種處理方法設(shè)置2個(gè)重復(fù)試驗(yàn)小區(qū),因此試驗(yàn)過程中一共設(shè)置8個(gè)小區(qū)。
2、技術(shù)方法
(一)選擇并處理草籽
在選擇草種時(shí),要選擇耐旱、耐貧瘠、喜酸性的品種。此次試驗(yàn)研究是選取黑麥草與百喜草,按照1:5的比例進(jìn)行混播,播種量為20g/m2。在播種之前,要進(jìn)行種子催芽以及消毒處理。
(二)其他材料
在試驗(yàn)過程中,選取的其他材料主要是土壤固化劑、覆蓋用膜和基肥。
(1)土壤固化劑。固體土料固化劑:采用高強(qiáng)固化粉劑,由武漢路德材料有限公司研制;液體土料固化劑:采用利路力土壤固化劑,是一種類似乳膠狀的化學(xué)液劑,由德國科學(xué)家研制,國內(nèi)由云南昆明禮通利路力有限公司經(jīng)銷。
(2)覆蓋用膜。采用PVC 無紡布,規(guī)格為10g/m2.
(3)基肥。采用廣州市生產(chǎn)的磷酸復(fù)合肥。
3、采用的技術(shù)方法
此次試驗(yàn)設(shè)置8個(gè)試驗(yàn)小區(qū),總共存在4種處理的類型,并設(shè)置2個(gè)重復(fù)的類型進(jìn)行對(duì)比研究,每個(gè)小區(qū)采取的水土保持措施如下。
(一)第一處理方法是應(yīng)用在對(duì)照區(qū)上,設(shè)置一組對(duì)照區(qū),小區(qū)只是進(jìn)行整地直播處理。先對(duì)小區(qū)進(jìn)行整地,然后在試驗(yàn)小區(qū)上直接播撒混合細(xì)沙的草籽,所設(shè)置的其他因素與其他小區(qū)一致。
(二)第二個(gè)處理方法是進(jìn)行整地直播與覆無紡布相結(jié)合的方式。小區(qū)進(jìn)行整地結(jié)束之后,將混有細(xì)沙的草籽直接撒播在小區(qū)上,然后用PVC 無紡布覆蓋試驗(yàn)小區(qū)。
(三)第三個(gè)處理方法采用整地直播與固化劑相結(jié)合的方式。小區(qū)進(jìn)行整地之后,在試驗(yàn)小區(qū)上直接播撒混有細(xì)沙的草籽,然后對(duì)其噴灑固化劑。所噴灑的固化劑的用量控制在250g/m2、而所使用的利路力土壤固化劑用量控制在50ml/m2.
(四)第四個(gè)處理方法是采用整地直播、固化劑使用以及pvc無紡布覆蓋相結(jié)合的方式。小區(qū)進(jìn)行整地之后,對(duì)其直接播撒混有細(xì)沙的草籽,并將固化劑噴灑在對(duì)應(yīng)的小區(qū)上,最后覆蓋PVC無紡布。所使用的高強(qiáng)固化粉劑的用量為:250g/m2、利路力土壤固化劑的用量為:50ml/m2
4、調(diào)查方法
(一)土壤抗侵蝕能力在播種的2天之后,讓試驗(yàn)區(qū)經(jīng)歷一場降雨過程,降雨時(shí)間為2小時(shí),強(qiáng)度設(shè)置為35mm/h.經(jīng)過此次降雨,采取侵蝕溝斷面-體積的方法進(jìn)行調(diào)查并實(shí)測(cè),并對(duì)試驗(yàn)小區(qū)的土壤侵蝕量即流失量進(jìn)行計(jì)算歸納。
(二)草籽出芽情況。再調(diào)查草籽的出芽情況時(shí),主要是選用對(duì)角線五點(diǎn)法,該方法有一定的科學(xué)性。調(diào)查時(shí)間是設(shè)置在草籽發(fā)芽初期以及發(fā)芽七天后。在統(tǒng)計(jì)調(diào)查結(jié)果的過程中,主要是采用算術(shù)平均法對(duì)小區(qū)內(nèi)單位面積的草籽發(fā)芽出苗情況進(jìn)行計(jì)算。
5、結(jié)果分析
(一)草籽出芽情況。通過采用對(duì)角線五點(diǎn)調(diào)查法對(duì)各試驗(yàn)處理小區(qū)進(jìn)行的草籽發(fā)芽生長情況的實(shí)測(cè)調(diào)查,結(jié)果表明,不同試驗(yàn)處理小區(qū)的草籽發(fā)芽生長情況存在明顯的差別,其中以“ 整地直播+ 固化劑+ 覆無紡布”處理小區(qū)的草籽出芽率最高,“ 整地直播+固化劑”處理小區(qū)次之,而“ 整地直播”處理小區(qū)最低( 見表(1)。可見,與“整地直播”處理的對(duì)照小區(qū)比較,固化劑對(duì)提高草籽出芽率具有一定的保護(hù)和促進(jìn)作用。
(二)抗侵蝕情況
在對(duì)各試驗(yàn)小區(qū)進(jìn)行調(diào)查的過程中,主要是采取侵蝕溝調(diào)查法,并實(shí)測(cè)土壤的流失量。試驗(yàn)結(jié)果表明,采取不同的處理方法,會(huì)使得小區(qū)的土壤流失量不同。在8個(gè)試驗(yàn)小區(qū)中,其中“整地直播+固化劑+覆無紡布”的處理方法得到最好的試驗(yàn)效果,其土壤流失量最低。而單單采用整地直播方式的處理小區(qū)具有最大的土壤流失量。因此使用固化劑能夠在很大程度上對(duì)土壤表層起到固化的作用,并對(duì)表土抗沖蝕的能力有一定的提高。
四、結(jié)語
通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),土壤固化劑對(duì)土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)有很大的增強(qiáng)作用,能夠保證土壤中顆粒與顆粒之間有更強(qiáng)的凝聚作用,從而確保表土層沖刷能力以及抗侵蝕能力的提高,并促進(jìn)播撒草籽的發(fā)芽率以及草被的生長情況。而植草技術(shù)是一種傳統(tǒng)的水土保持方法,進(jìn)行一定程度的植草,能夠在很大程度上降低水土流失的情況。通過土壤固化劑與傳統(tǒng)的植草技術(shù)相結(jié)合的方式,能夠在邊坡防護(hù)與綠化中產(chǎn)生更重大的作用,不僅能夠快速有效的維護(hù)邊坡穩(wěn)定,還能保證生態(tài)綠化種植的效果更好的發(fā)揮,該技術(shù)在邊坡防護(hù)中是一這行之有效的新技術(shù)。
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