五种固化滨海盐渍土强度与工程适用性评价

五种固化滨海盐渍土强度与工程适用性评价

柴寿喜1，王晓燕 2，魏丽 1，王沛 1

（1.天津城市建设学院土木工程系，天津300384；2.中水北方勘测设计研究有限责任公司勘察院，天津300222）

摘要：为解决滨海盐渍土的吸湿软化性问题，分别采用水泥、石灰、粉煤灰和高分子材料SH固土剂固化滨海盐渍土。经五种固化土的无侧限抗压强度测试结果证实，其中0.9%SH 固土剂＋10%石灰固化方法和0.6%SH 固土剂＋12%石灰＋36%粉煤灰固化方法的固化土强度较高且工程适用性较好。采用石灰、粉煤灰一类的常规建筑材料并辅助少量的液体高分子材料对滨海盐渍土进行改性固化，不但提高了固化滨海盐渍土的强度和水稳性，而且施工简便、费用低廉。固化滨海盐渍土满足高速公路填筑路堤的强度指标要求，适宜大规模的道路工程应用。

关键词：滨海盐渍土；固土方法；无侧限抗压强度；固化土；水稳性

中图分类号：TU 448文献标识码：A

0 引言

在第四纪晚期的成陆过程中，含盐量较高的海相地层沉积在渤海湾周边的河北省、天津市和辽宁省滨海平原区，形成滨海盐渍土[ 1]。滨海盐渍土主要为细颗粒的粘性土，属氯盐渍土类型，具有因盐胀性、溶陷性、腐蚀性和吸湿软化性所引起的工程地质问题，工程使用时需进行固化处理。采用水泥固化滨海盐渍土虽然能大幅度提高固化土的强度，但因滨海盐渍土中的盐分对水泥具有腐蚀性，使得水泥固化土的耐久性稍差[ 2]。使用石灰或石灰与粉煤灰共同固化滨海盐渍土虽然不存在腐蚀性对固化土耐久性的影响，但固化土的强度稍低[ 3]。另外，滨海盐渍土中存在大量的吸附性钠离子，遇水时能吸收较多的水分，所以还应解决其吸湿软化问题[ 4]。

1.改性固化方法

1.1选择改性固化方法

为检验固化材料与土中钠离子之间的相互作用，测试了不同养护龄期石灰固化土的土悬液电导率。电导率值几乎没有变化，这表明钠离子没有参与石灰的固化反应，而是吸附在固化土颗粒表面或存在固化土孔隙中，那么石灰固化滨海盐渍土在湿度较大的滨海地区自然环境中依然会吸湿软化。针对石灰固化滨海盐渍土的吸湿软化问题，葛新 [5] 利用风积沙拌和盐渍土，克服了盐渍土的翻浆问题；柴寿喜 [6-7] 采用石灰和高分子材料－SH固土剂共同固化盐渍土，SH固土剂包裹土颗粒、封闭部分孔隙，增强了土颗粒间的联结力，使得固化土的强度和水稳性均得到较大提高。

分别采用水泥、石灰、石灰＋粉煤灰、SH固土剂+石灰、SH固土剂＋石灰＋粉煤灰共五种方法对滨海盐渍土进行固化处理。

1.2试验材料与样品制备

试验用土取自沧州至黄骅港高速公路沿线黄骅港附近的取土料场，为粉质粘土，塑性指数14，含盐量2.64%。水泥为32.5＃的普通硅酸盐水泥；石灰为二级生石灰，有效钙镁成分含量70%；粉煤灰取自天津军粮城发电厂；SH固土剂为兰州大学研发的水溶性液体高分子材料，无毒无污染，主要成分为改性的聚乙烯醇。

按最优含水率，加水拌和滨海盐渍土，放入塑料袋中静置24 h，使水分均匀浸透土颗粒，然后将固化材料混入土中，用双向静压法制备直径和高度都为50 mm的无侧限抗压强度试样，试样的干密度为1.70 t/m 3 ，在标准养护箱内养护至规定的龄期。以养护7 d固化土浸水前后无侧限抗压强度来评价固化效果及固化土水稳性；测试7 d、14 d和28 d养护龄期固化土的无侧限抗压强度，分析固化土的强度增长规律和工程适用性。