一种边坡稳定用固化剂及其在边坡固化中的应用的制作方法

本发明涉及土壤固化领域，具体为一种边坡稳定用固化剂及其在边坡固化中的应用。

背景技术：

土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与黏土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。20世纪70年代，土壤固化剂作为一种新型的固化材料，在欧美等发达国家得到广泛使用。土壤固化剂以其优越的性能，已经在水利、交通、环境、港口、机场等基础设施的建设中得到了广泛应用，取得了显著的成效。虽然土壤固化剂配方不同，但加固机理基本相同。其作用机理为固化剂与含有一定水分的土壤混合后，发生一系列物理化学反应，使固化土具有良好的耐久性。

边坡稳定是水利工程的的一大难题，通常固化后的边坡需要进行植物栽种，一方面防止雨水冲刷，另一方面为了美观环保。因此，对于固化剂的要求就比较高，在固化边坡的同时，还要保证植物的生长，在长期雨水的冲刷下具有良好的耐冲刷性能，即抗水性要好。

本发明提出了一种可以使改良土壤颗粒化的固化剂，颗粒化使土壤具有良好的透气性，不板结，利于植物的生长，即使是在压实的情况下，土壤内部也能保持可供水分的流通路径。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对现有用于边坡稳定的固化剂难以同时满足抗雨水冲刷，及满足植物生长需要的问题，提供一种边坡稳定用固化剂及其在边坡固化中的应用。基于对固化剂配方的改良，本发明在有效保证强度的前提下，形成土壤颗粒化。经本发明固化剂处理后，颗粒化使土壤具有良好的透气性，不板结，利于植物的生长，即使是在压实的情况下，土壤内部也能保持可供水分的流通路径。同时，本发明的土壤具有良好的抗冲刷性能，能够有效防止雨水冲刷，保证边坡稳定。本发明构思巧妙，设计合理，能够满足工程应用的需求，具有较高的应用价值和较好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种边坡稳定用固化剂，包括如下重量份数比的组分：30~35份水泥、10~15份粉煤灰、10~15份石膏、10~15份矿渣、8~12份聚丙烯酰胺、3~5份聚乙烯胺、3~5份尿素、1~3份聚次甲基萘磺酸钠、3~5份羟乙基纤维素。

包括如下重量份数比的组分：30~32份水泥、12~15份粉煤灰、12~15份石膏、12~15份矿渣、8~10份聚丙烯酰胺、3~4份聚乙烯胺、4~5份尿素、1~2份聚次甲基萘磺酸钠、4~5份羟乙基纤维素。

前述固化剂在边坡固化中的应用。

所述固化剂的添加量为土壤质量的3%~10%。

所述固化剂的添加量为土壤质量的4%~5%。

包括如下步骤：

（1）将称取的固化剂加水后，静置20~300min，得到第一混合物；

（2）将第一混合物与土壤按配比混合均匀，即可。

针对前述问题，本申请提供一种固化剂及其在土壤固化中的应用。本发明的固化剂采用水泥、粉煤灰、石膏、矿渣、聚丙烯酰胺、聚乙烯胺、尿素、聚次甲基萘磺酸钠、羟乙基纤维素进行复配，使土壤颗粒化，并有效避免土壤板结问题的发生。采用本发明处理后的土壤，压实后能显著提高无侧限制抗压强度，强度增长约20%，且水稳定性明显增强，这表明本发明具有良好的抗冲刷性能。同时，实验结果表明，本发明改良后的土壤具有良好的透气性，不板结，有利于植物的生长。

本发明的固化剂施工操作简单，价格低廉，加固效果快，具有工程性能良好且经济环保新型高效快速的优点。本发明的固化剂能改善土体物理力学性质，增强水稳定性。同时，本发明能显著缩短固化时间，一般1~3天内可形成全部强度，进而大幅缩短固化周期。

另外，本发明通过对组分的改进，有效解决了固化剂与土壤混合不匀的问题，使得土样的整体性能得到均一、可靠。

现有的固化剂，通常难以兼顾抗冲刷与植物生长的需要，而本发明有效突破现有技术的桎梏，通过组份之间的复配，有效解决问题，具有显著的进步意义，对于边坡固化具有重要的实用价值。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为采用其他固化剂后的土壤。

图2为实施例6处理后的土样。

图3为实施例6中对照处理结果图一。

图4为实施例6中对照处理结果图二。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：30份水泥、15份粉煤灰、15份石膏、15份矿渣、12份聚丙烯酰胺、5份聚乙烯胺、3.5份尿素、1.5份聚次甲基萘磺酸钠、3份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置60min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的4wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约15%，水稳定性明显增强。同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

实施例2

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：32份水泥、15份粉煤灰、10份石膏、15份矿渣、9份聚丙烯酰胺、5份聚乙烯胺、3份尿素、3份聚次甲基萘磺酸钠、3.5份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置60min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的4wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约17%，水稳定性明显增强。同同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

实施例3

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：35份水泥、14份粉煤灰、14份石膏、14份矿渣、11份聚丙烯酰胺、4.5份聚乙烯胺、4.5份尿素、2.5份聚次甲基萘磺酸钠、3.5份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置30min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的6wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约15%，水稳定性明显增强。同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

实施例4

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：33份水泥、10份粉煤灰、10份石膏、10份矿渣、8份聚丙烯酰胺、3份聚乙烯胺、4份尿素、2份聚次甲基萘磺酸钠、4份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置30min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的5wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约14%，同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

实施例5

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：32份水泥、13份粉煤灰、13份石膏、15份矿渣、8份聚丙烯酰胺、3份聚乙烯胺、4.5份尿素、1.5份聚次甲基萘磺酸钠、5份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置30min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的5wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约18%，水稳定性明显增强。同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

实施例6

本实施例的固化剂包括如下质量份数比的组分：30份水泥、12份粉煤灰、12份石膏、12份矿渣、10份聚丙烯酰胺、4份聚乙烯胺、5份尿素、2份聚次甲基萘磺酸钠、5份羟乙基纤维素。

按固化剂的配比称取各组分，向称取的组分中加水混合均匀，静置30min，得到第一混合物。按土壤的质量计，固化剂的加入量为土壤质量的5wt%；并将第一混合物与土壤混合均匀，即可。同时，采用本实施例的固化剂固化25~35h，即能完成固化。

经测定，本实施例中，土壤的无侧限制抗压强度增长约20%，水稳定性明显增强，固化时间显著缩短。同时，边坡固化结果表明，本实施例制备的固化剂能满足抗雨水冲刷、透气双重性能，能够在保证固化强度的前提下，满足植物生长的需求。

图1为采用其他固化剂后的土壤，图2为本实施例处理后的土样。

图3、图4分别给出了对照处理结果。图3、图4中，序号1、序号2为添加其他固化剂的土样，序号3为对照组，序号4为实施例6处理后的土样。

实验结果能够看出，采用本发明能有效缓解粉化，提高水稳定性。进一步的实验结果表明，本发明的添加量越高，水稳定性越良好（存在临界值）。

将本实施例的固化剂应用于某地边坡固化中，2018年8月，该地经历连续8天暴雨袭击（其中，某日24小时最大降雨量超135mm，最大小时降雨量超50mm），采用本发明固化后的坡段未发生滑坡现象；而与其相邻约1公里，坡度、环境相似的坡段（采用塑料网及其他固化措施进行固化）发生大面积滑坡现象。可见，本发明具有较好的效果。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。