土壤固化技术在水土保持工程中的实践研究

土壤固化技术是一种效果非常良好的水土保持措施，通过将土壤固化剂与土壤混合压实，土壤固化剂在水的作用下会产生Ca（AlO2）2、含水CaSiO3、Ca（OH）2等，这些物质与土壤颗粒能够形成一种性能稳定的结晶物，进而形成一种具有较高承载能力和抗渗能力的固结土壤，改变了原有土壤力学性能、耐久性能、渗透性能、变形性能等，这些性能能够满足水土保持工程要求，所以说土壤固化技术在改善生态环境、保持水土方面具有非常高的应用价值。本文主要介绍了土壤固化技术，并对其在水土保持工程中的应用实践进行了探究。

土壤固化技术是将土壤固化剂与土壤混合压实的一种用于土壤固化、稳定的工艺，通过土壤固化剂将土壤活性和胶结土壤颗粒激活，使松散土形成具有一定强度、承载力、抗渗力和耐久性的固结土，从而改变原土壤吸水后不稳定的特性，在治理水土流失、改善生态环境方面有着积极作用。土壤固化剂具有以下特点：具有很高的固化强度，与水泥固化相比，同龄期抗压强度可提高180%以上，抗折强度则可提高200%以上；具有较强的抗腐蚀性，能够抵抗酸碱盐的腐蚀；具有很好耐水性和耐久性，土壤固化后水稳定性、抗渗性、抗冻性和整体强度都会大幅度提高；相较于水泥固化，土壤固化剂的干缩性更小，耐磨性更好；固化土具有很广的适用范围，在实际工程中可因地制宜、就地取材。在水土保持工程中，无毒、安全也非常重要，相关检测表明，土壤固化剂能够满足水土保持工作要求。

土壤固化技术在水土保持工程中的应用

土壤固化在水土保持工程中实施的测试和要求

在水土保持工程中应用土壤固化技术时，必须按照要求做好相关方面的测试和试验，确定土壤粒度、水分范围、拌合物碾压时间，通常，土壤颗粒应小于5mm，土壤水分含量保持在25%-35%，搅拌时应保证土壤固化剂与土壤的充分混合，混合均匀度必须达到80%以上，在拌制后2个小时内可进行碾压；做好强度试验，在压实度达到90%的情况下采用70.7mmx70.7mmx70.7mm标准制样进行7天无侧限抗压强度试验，强度应大于1.5Mpa；进行现场试验，该试验内容包括施工现场混合料配比试验、室内成型试验、室内标准养护试验、现场施工成型试验、现场养护试验、现场取样制作试验，通过进行对比分析获取工程所在地自然条件下固化土体的各种物理性能与理论数据的差异规律，在标准样制模14天干化后还要进行浸泡、抗冻和毒性试验，保证固化剂配比具备一定的抗浸泡能力和抗冻能力，确保土壤重金属、氟化物、氰化物等物质的安全性能；另外，还要进行观测试验，观测固化层的抗压强度、耐久性能和变形性能。

施工工艺

土壤固化技术的施工流程为测量放线―基槽开挖或场地平整―地基夯实―模板支护―备料、筛分、闷料―加入土壤固化剂拌合―分层摊铺回填、夯实、收面―养生，在施工过程中，可通过人工施工方式或者采用小型机具进行施工，施工简单方便。

首先，堆放材料前，应首先整理下承层，使路面垫层强度、坡度和平整度都达到设计指标和相关技术要求，然后将中线布设在路面基层或土基上，根据工程实际情况控制点处设标桩进行测量放样，测量实际高程，并标出固化层边缘的设计高度。其次，做好材料准备工作，选择无机类土壤固化剂，土壤中应无杂物、树枝、杂草、腐殖土等，清除尺寸超出设计范围的土壤颗粒，之后计算出各种材料的用量和配合比，并将土均匀堆放起来。第三，摊铺土料，在摊铺前应进行相关试验确定摊铺系数，之后选择合适的摊铺工具将土料均匀摊铺在设计宽度上，保证摊铺平整度，摊铺完成后要对其厚度进行检验，达标后可进入下达工序施工。第四，摊铺完成后，如果发现土壤含水量过小，可采用均匀洒水的方法闷料，避免局部水分过少或过多。第五，摊铺土壤固化剂，摊铺前根据计算出的使用量将其按照施工作业路段摆放好，之后采用人工摊铺方法或刮平机将固化剂均匀摊铺在平整的土层上；结合施工条件选择合适拌合器具将材料均匀拌合，为了防止固化剂落入底部，在开始拌合时应掌握拌合力度，不应拌到底。第六，采用洒水车再次均匀洒水，洒水完毕后，需要再拌合至少4遍，拌合期间，实时检查混合料含水量，实际含水量不应小于最佳含水量，可稍微大于最佳含水量，待到混合料均匀且含水量适中即可停止拌合。第七，整型、碾压，需要注意的是，从拌合到碾压时间不应超过5小时，初步碾压后要在路面上均匀撒铺2～4cm厚的混合碎石，然后再次碾压，使碎石完全嵌固在固化层中，确保路面层没有明显轮迹；碾压期间，始终要保持表面湿润，发现松散或起皮现象要及时处理；压实度应大于90%，根据实际施工条件选择合适的碾压机，保证有足够均匀的压实度。最后，做好养护工作，可采用洒水覆盖法进行养护，养护期大于7d，通常在7d养护时间内试件的强度就会基本稳定；对于干旱、多风沙地区应进一步规范其固化施工，确保固化强度达到设计要求。

实践表明，土壤固化技术是一项非常有效、经济、环保、可靠、方便的水土保持措施，用于水土保持工程的可行性与可操作性极强，它不仅能够起到加固、稳定的作用，还能够满足水土保持对固化层耐久性能、变形性能、防渗性能、稳定性能的要求，在促进资源的循环利用与恢复生态环境方面起着积极作用，具有极高的环境效益、社会效益和经济效益。我们应当不断总结实践经验，不断探索创新，加大对土壤固化原理的研究，尽快制定相应的行业标准，并促进专业施工队伍的形成，努力夯实土壤固化技术在水土保持工程和其他领域中的应用基础。