巖土工程加固新材料試驗與嘗試

游建軍

巖土工程加固新材料試驗與嘗試

游建軍

Point

隨著我國建筑行業的不斷發展，巖土工程做為加固新材料的重要組成部分，實際是運用巖土工程的理論和方法來推動巖土工程的發展。但是，我國近些年來的新材料發明過程中在巖土領域發展很快，國內的巖土工程研究也已經進入到一個全新的時代。新材料的發展主要用于治沙工程、文物保護和道路橋梁的工程建設，在此領域內的綜合性研究主要用于多方面，在近些年的巖土工程加固中引進新型的SH和LZU系列，對道橋加工等巖土工程的加固起到了良好的作用。本文筆者則對巖土工程中加固新材料的實驗做簡要探討，以供參考。

作為人類里程碑的文明，材料是現代化的重要支柱，是高新技術的基礎的先導，在人類邁入21世紀后，作為科學知識的基礎，以技術為經濟中心的材料引導著人類社會的發展，對于巖土加固材料的實驗能提高一個國家的建筑工程發展力，是現代工業和農業共同發展的關鍵，在自然環境不斷惡化的今天，巖土工程加固新材料的嘗試對材料科學技術提出更高的要求。

1.對SH和LZU系列固沙新材料的研究

對固定流沙的工程措施中可以分為兩個方面進行操作。一方面是可以將沙質表面和風的作用進行統一，采用各種惰性材料進行沙面覆蓋，或者用固沙材料進行風面風速的降低，以此來減少流沙的活動，在植物表面附著固沙固沙的植被。另一方面是通過機械工程的原理來進行固沙，而這種方式就是利用風沙不斷移動的特點，采取一定的工程技術來阻擋沙丘的移動，以此來達到固沙阻沙的作用，這種方式通常是采取麥稈和蘆葦等這些具有柔性的特殊材料來嵌入沙層中，在沙丘的立方格以上隱蔽形式設立沙障。通過這種方式來達到固沙的作用。同時，根據當地的水分情況將植物的成分和生長放置于沙層中，這些在巖土工程的施工中都會起到良好的作用。

2.對巖土工程固沙材料的研究

巖土工程固沙材料主要用于固沙植被和低成本植被技術的研究，對新材料SH和LZU系列固沙劑的研究可以采取化學和生物一體化的綜合固沙技術來形成一套簡單的巖土工程加固施工辦法。通過多種配方的化學固沙劑來進行試驗，考察單體的含量和配比，引發化學反應溫度，使單體反應的升溫速度增高，引發和固化交聯功能等因素對固沙劑的股沙星可以對施工的工藝產生影響，采用性能優良的SH和LZU系列的固沙劑，可以使他們具有無毒性可稀釋的良好物力和力學性能。SH固沙劑的固沙含量和比重可以通過無色的水溶性制劑來進行試驗。LZU一4為固結性能優良、吸水、保水性能稍差的固沙劑,當稀釋至濃度為2.5%時,適宜噴灑。.22.2SH和LzU系列固沙材料室內試驗研究為了研究固沙劑的固沙機理,進一步完善其固沙性能。

表1 SH固化沙試樣抗壓強度測試結果

圖1 強度與SH摻量的關系

圖2 強度與干密度的關系

表2 PS加固強后土的崩解特性

3.SH和LZU系列固沙材料室內測試研究

固沙劑的固沙原理是進一步的完善固沙性能。通過力學性能的實驗，可以掌握固沙劑的基本原理和性能。在試驗中可以根據加固某個實驗模塊來測試固化密度，隨著固沙劑量摻入比例的不斷增大。沙和不同濃度的固化實驗模塊在外部進行自然風干，然后進行養護定期檢測。固沙的強度抗性測試時通過力學的標準性能和指標來集中反映的，不僅對固化沙體和其他物理力學密切相關，并且易于測定。結果見表1。

SH固化沙試樣抗壓強度在1.1一6.OMPa之間,而國際上對固沙強度的要求為1.OMPa。sH固沙劑強度完全符合要求。以干密度1.6g2.cm一3,固沙劑摻量4oml為例,固化沙體的抗壓強度與干密度、固沙劑的摻入量關系見圖1和圖2。

通過圖表可以發現，固化沙的強度和密度和固沙劑的使用量有關，根據固沙劑的用量不同，其抗壓程度也不同。隨著固沙劑量的不斷增大，固化沙體的抗壓強度也會不斷提高，隨著固化沙體摻入量的主見減少，其強度也會主見減少。另外，通過對固化沙體抗壓強度的檢測，固化沙體在養護期間需通過SH的特性分析來進行抗壓強度和時間的判斷，因此，在固化沙體干燥后，才能檢測出強度的增加值。通過14天的試驗周期可以得出固沙體已經干燥，當達到強度最大值時時在第21天后。

4.崩解試驗

對測試土中的崩解試驗可見表2。

通過表2可以發現，對加固樣式放入后的崩解可從30-38秒為開始階段，所有的未加固樣式在放入后可延長至48小時后才可以全部完成崩解，因此尚未完全崩解的部分隨著PS濃度的增大，其強度也會很快恢復。

結束語

綜上所述，通過對國內巖土工程材料廣泛實驗的研究，能夠熟練掌握各種土工試驗的方法，并且在積極的探索中試驗新的試驗理論和方法，通過對SH和LZU系列的固沙材料，以加固材料為重點研究對象，并且通過大量的研究對不同沙質、氣候等方面的研究進行加固新材料的測試，從而能夠保證固沙材料技術的不斷革新。

（作者單位：深圳市南華巖土工程有限公司）