基于全固废的软土基础固结与减压材料及其应用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建材领域，尤其是基于全固废的软土基础固结与减压材料及其应用方法。
【背景技术】
[0002]交通运输业是国民经济中从事货物与旅客运输的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输包括铁路、公路、水运、航空、管道等，其中公路运输发展迅速，目前其在整个交通运输体系中，客运量与货运量所占比重分别达90%以上和近80%。而高速公路又以其相对于普通公路的诸多优势，在公路运输中地位显著。我国1988年底第一条高速公路一一沪嘉高速公路通车，而据有关部门统计显示，截至2012年底高速通车总里程达9.56万公里，已然超过美国，跃居世界第一。由此可见，中国高速公路发展迅猛，成就有目共睹。
[0003]但当将高速公路总量同我国人口、经济、资源的客观需求相联系时，显而易见，与发达国家存在较大的差距，例如高速公路密度、人均占有量等。从地区分布情况看，东、中、西各地区高速公路总量以及所占比重都存在较明显的差异。东部地区共有高速公路46047公里，占全国高速公路总里程的48% ;中部地区26311公里，占27.44% ;西部地区23499公里，仅占全国高速公路总里程的24.51%。在各地区的公路总里程中，高速公路所占比重也存在明显差距。此外，在全国高速公路超过5000公里的4个省中，东部和中部各两个。超过4000公里的7个省份中，西部只有四川在列。总的来看，东部地区高速公路密度较大，占公路总里程的比例也较高，明显高于全国平均水平，更高于中、西部地区水平。
[0004]回顾我国公路发展历程，对比世界公路发展趋势，我国公路交通正处于扩大规模、提高质量的快速发展时期。国家中长期规划纲要明确指出，要构建综合交通运输体系，完善区际交通网络，建设城际快速网络，提高运输服务水平。这些都需要依靠高速公路为主的公路网络来发挥衔接与通行能力。而目前，国家高速公路网还未建成，断头路较多，影响了整个高速公路网效益的发挥。因此，国家势必加大公路建设投入，以逐步实现我国交通运输现代化的总体战略目标。按照道路的使用功能和交通需求，我国仍将加大重点工程投入力度；根据国家西部大开发战略，大力扶持西部地区公路基础设施建设。
[0005]软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土地基的性质因地与层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，如有不慎，将造成路堤失稳，严重将危及线外建筑物。水泥土搅拌粧是胶结法处理软土地基的一种，它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点。因此，在我国高速公路软土基础中得到广泛应用。纵观当前水泥土搅拌粧法高速公路软土基础的处理方法，存在以下两个方面的问题。
[0006](I)因水泥与商业用石灰等材料的使用，使得水泥土搅拌粧法高速公路软土基础的成本相对较高；
(2)虽然水泥土搅拌粧法处理后的软土基础具有整体性、水稳定性和强度较好等特点，但因水泥的使用使得软土基础的渗透性较差，由于地表水的是下渗，易形成高的水渗透压，导致软土基础失稳。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了基于全固废的软土基础固结与减压材料及其应用方法，利用各种固体废弃物，通过复合均化，以不同比例与软土混合，碾压，用于固结软土基础，减缓水渗透压，防止软土基础失稳与沉降。
[0008]本发明目的实现由以下技术方案完成:
一种基于全固废的软土基础固结与减压材料，其特征在于:所述材料由炉渣粉、稻壳灰、电石渣粉、脱硫石膏粉以及废弃灰砖粉组成。
[0009]所述材料由质量百分含量为20%_40%的所述炉渣粉、10%-20%的所述稻壳灰、1.5%-2.5%的所述电石渣粉、1%_3%所述脱硫石膏粉和34.5%_67.5%的所述废弃灰砖粉组成。
[0010]所述材料为由质量百分含量为20%_40%的所述炉渣粉、10%-20%的所述稻壳灰、
1.5%-2.5%的所述电石渣粉、1%_3%所述脱硫石膏粉和34.5%_67.5%的所述废弃灰砖粉均化后制得的混合物。
[0011]所述炉渣粉、所述稻壳灰、所述电石渣粉与所述脱硫石膏粉的比表面积不小于400m2/kgo
[0012]所述废弃灰砖粉为红砖、瓷砖、红瓦、灰瓦、瓷器中的一种或任意两种及两种以上材料磨碎后的粉末。
[0013]所述废弃灰砖粉的最大粒径为5mm，且粒径分布呈正态分布。
[0014]一种涉及上述基于全固废的软土基础固结与减压材料的应用方法，其特征在于:将材料与软土以质量比例1:1的方式加入到软土中，并通过混合设备使所述材料与所述软土相混合，最后进行碾压。
[0015]当所述软土的含水量小于等于50%时，所述材料中的废弃灰砖粉加入量为所述软土含水量的70%。
[0016]当所述软土的含水量大于50%时，所述材料中的废弃灰砖粉加入量占所述材料的质量百分含量的67.5%。
[0017]所述材料中的稻壳灰的组分为炉渣粉质量百分含量的50%，电石渣粉为炉渣粉质量百分含量的7.5%，脱硫石霄粉为稻壳灰质量百分含量的5%。
[0018]本发明的优点是:采用全固废生产软土基础固结与水渗透压减缓材料，降低传统软土基础固结成本高的问题，同时提高固结基础的水渗透能力，减缓水渗透压的形成，解决软土基础失稳问题。利用各种固废材料与软土之间的物理与化学反应，可使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基；通过利用多孔隙率的废弃灰砖粉(红砖、瓷砖、红瓦、灰瓦、瓷器)等提高软土地基的水渗透能力；通过全固废的使用大大降低固结与水渗透压减缓材料的成本，解决传统固结材料水渗透性能差，由于地表水的是下渗，易形成高的水渗透压，导致软土基础失稳问题；全固废的使用节能环保。
【具体实施方式】
[0019]以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人