[发明专利]用于泥炭土的复合型固化剂、其使用方法及基于其的加固方法

说明书

本发明公开了一种用于泥炭土的复合型固化剂、其使用方法及基于其的加固方法。该复合型固化剂以水泥为主要原料，并配以早期强度激发材料和膨胀性组分材料配置而成，所述复合型固化剂的原料配方为：水泥熟料100份，早期强度激发材料为1～2份，膨胀性组分材料为6.5～19.5份。所述复合型固化剂配制简单方便，可以有效提升有机质含量大于35％的泥炭土强度，采用该复合型固化剂，配合大引孔、梅花形布置的二重管高压旋喷桩的加固方法，可解决高有机质含量泥炭土地层加固效果差、难以成桩的问题，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种用于泥炭土的复合型固化剂、其使用方法及基于其的加固方法，尤其适用于有机质含量大于35％的泥炭土加固，属于土木工程领域。

背景技术

泥炭及泥炭质土是一种广泛分布于西南地区的特殊土层，因其具有多孔性的特点，所以在城市地下空间开发时常伴随穿越现象。泥炭土具有孔隙比大、含水量高、压缩性高、有机质含量高、天然密度小，呈多级团粒结构等特征，含水量可达300％，孔隙比一般2.0～3.0，甚至可达7.0及以上，一般呈弱酸性，其物理力学性质差，承载力低，将泥炭土作为承载地基时，上部结构极容易发生失稳、沉降过大等问题，因此，针对泥炭土地层，一般需要进行地基加固。随着城市轨道交通等地下工程建设的快速发展，产生了越来越多的泥炭土地层加固问题亟待解决。

现有技术中，传统水硬性胶凝材料固化稳定土技术，能够在一定程度上提升地基土的强度。然而，对于具有高有机质含量的泥炭土而言，土中有机质的存在不仅导致了土体自身含水率高和孔隙比大等问题，还会消耗胶凝材料的活性离子抑制固化稳定的发展，使得加固后的土体强度往往难以达到预期。单一的水泥、石灰、粉煤灰等常用固化剂在固化高有机质土时存在强度低、强度增长缓慢、稳定性差、用于实际工程时存在难以成桩等诸多问题。对于高有机质含量的泥炭土，目前尚未找到较理想的固化剂及其配套加固方法，因此，在基于水泥为主要原料的基础上，充分了解泥炭土的结构特性，寻求一种能够明显提高泥炭土加固强度的复合型固化剂，是解决高有机质含量泥炭土地质问题的首选途径。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明旨在提供一种以水泥作为基料的泥炭土复合型固化剂。该固化剂不仅可以明显提高泥炭土的强度，而且制备方法简单方便。

为实现上述的发明目的，本发明提供一种用于泥炭土的复合型固化剂，所述的复合型固化剂以水泥为主要原料，并配以早期强度激发材料和膨胀性组分材料配置而成，按照质量分数计，其原料配方如下：

水泥熟料100份，早期强度激发材料为1～2份，膨胀性组分材料为6.5～19.5份。

优选地，所述早期强度激发材料为氯化钠。

优选地，所述膨胀性组分材料为磷石膏和硫酸钠，其中磷石膏的质量份数为5～15份，硫酸钠的质量分数为1.5～4.5份。

优选地，所述水泥熟料为P·O 42.5普通硅酸盐水泥；所述的磷石膏为粉体状碱性磷石膏。

本发明进一步提供一种使用前述的复合型固化剂的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一根据待固化的泥炭土计算所需质量的复合型固化剂，其中水泥熟料的质量分数为泥炭土的35％～50％；

步骤二将前述的复合型固化剂按水灰比为0.8～1.0加入水搅拌以制备成浆液；

步骤三将步骤二制备得到的浆液加入到待固化的泥炭土中。

本发明进一步提供一种基于前述的复合型固化剂的加固方法，所述加固方法采用二重管高压旋喷桩桩加固，所述高压旋喷桩采用梅花形布桩，引孔桩直径大于180mm，高压喷射复合型固化剂浆液时采用复喷方式，注浆压力28MPa以上。

与现有的固化剂相比，本发明的泥炭土复合型固化剂具有如下的特点：