[發(fā)明專利]一種用于超硫酸鹽漬土的地下增密膠結(jié)鹽漬土柱及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310218228.3
• 申請(qǐng)日: 2013-06-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103289706A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李世洋;劉慶偉;于浩;李建猛;黃新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K17/40
• 分類號(hào): C09K17/40;E02D3/00;E02D3/12;C09K103/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于超硫酸鹽漬土的地下增密膠結(jié)鹽漬土柱及其施工方法，屬于土木工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)鹽湖帶區(qū)域面積約占國(guó)土面積的一半，主要集中在新疆鹽湖區(qū)、西藏鹽湖區(qū)、青海鹽湖區(qū)和內(nèi)蒙古鹽湖區(qū)，其中相當(dāng)一部分是超硫酸鹽漬土。鹽湖周圍的超硫酸鹽漬土區(qū)域含鹽量可高達(dá)46.9%，超硫酸鹽漬土對(duì)以硅酸鹽系列水泥制備的混凝土產(chǎn)生嚴(yán)重的化學(xué)腐蝕、物理結(jié)晶腐蝕，造成鋼筋砼銹蝕，對(duì)混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。故急需開(kāi)發(fā)在超硫酸鹽漬土中提供高承載力和耐久性良好的地基加固方法。

本發(fā)明提供一種用于超硫酸鹽漬土的地下增密膠結(jié)鹽漬土柱及其施工方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明人提出一種用于超硫酸鹽漬土的地下增密膠結(jié)鹽漬土柱及其施工方法。具體如下：針對(duì)特定離子組成及含量的鹽漬土場(chǎng)地，將由輕燒氧化鎂、硫酸鎂、礦物摻合料、外加劑組成的混合物作為膠結(jié)材料，取適量膠結(jié)材料與鹽漬土攪拌均勻形成膠結(jié)鹽漬土，控制鹽漬土含水量使膠結(jié)鹽漬土處于最佳含水量附近；將一個(gè)下端有臨時(shí)封堵的套管植入鹽漬土地基至目標(biāo)深度并保證管中干燥；將制備好的處于最佳含水量附近的膠結(jié)鹽漬土填入套管中，同時(shí)采用一定的方式使填入套管的膠結(jié)鹽漬土增密至其干密度處于最大干密度附近；隨著膠結(jié)鹽漬土的逐步填入與增密，逐步提升套管，且套管下端始終被膠結(jié)鹽漬土封閉，最終形成一地下增密膠結(jié)鹽漬土柱。所述的礦物摻合料包括：粉煤灰、硅灰、礦渣、煅燒煤矸石、熱處理硅藻土、石英、滑石；所述的外加劑包括：檸檬酸、檸檬酸鹽、磷酸或磷酸鹽、草酸、硅酸鈉、硫酸鋁、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液。膠結(jié)材料組分與鹽漬土中某些鹽分之間的作用及膠結(jié)鹽漬土的增密，使地下增密膠結(jié)鹽漬土柱擁有較高的強(qiáng)度，且擁有良好的耐久性。

本發(fā)明所述的鹽漬土為含鹽量在5.02-46.9%的超硫酸鹽漬土，主要離子成分及含量為Ca²⁺：0.09～4.26%，Mg²⁺：0.07～1.54%，K⁺和Na⁺：2.35～22.05%，SO₄^2-：1.89～23.05%，Cl^-：0.59～4.72%，HCO₃^-：0.03～0.96%，CO₃^2-：0～0.27%。所述的硫酸鹽漬土為硫酸鹽漬土和亞硫酸鹽漬土。

本發(fā)明所述的膠結(jié)材料按重量份計(jì)算各組分摻量范圍為：輕燒氧化鎂100～600份、硫酸鎂0～200份、檸檬酸0～10份、檸檬酸鹽0～10份、磷酸或磷酸鹽0～5份、草酸0～5份、硅酸鈉0～8份、硫酸鹽0～5份、乙酸0～5份、鞣酸0～8份、蔗糖0～10份、丙烯酸乳液0～8份、粉煤灰0～40份、硅灰0～60份、礦渣0～40份、煅燒煤矸石0～40份、熱處理硅藻土0～40份、石英0～30份、滑石0～30份。其中，輕燒氧化鎂、檸檬酸鹽、磷酸鹽、硅酸鈉、硫酸鹽、蔗糖、粉煤灰、硅灰、礦渣、煅燒煤矸石、熱處理硅藻土、石英、滑石為比表面積大于250m²/kg的粉體。

本發(fā)明所述的輕燒氧化鎂中活性氧化鎂的質(zhì)量百分比在30%以上；所述的硫酸鎂為不同等級(jí)的工業(yè)硫酸鎂；所述的檸檬酸鹽包括但不限于檸檬酸鈉、檸檬酸銨；所述的磷酸鹽包括但不限于磷酸二氫銨、磷酸二氫鈉；所述的硫酸鹽包括但不限于硫酸鋁、石膏；所述檸檬酸、檸檬酸鹽、磷酸或磷酸鹽、草酸、硅酸鈉、硫酸鹽、乙酸、鞣酸、蔗糖、丙烯酸乳液均為工業(yè)級(jí)。

本發(fā)明所述膠結(jié)鹽漬土中膠結(jié)材料的摻量為鹽漬土干重量的5-20%。

本發(fā)明所述的下端有臨時(shí)封堵的套管是由套管、樁尖和隔水層組成。其中，套管為樁基工程中通用的套管，可根據(jù)需要為圓形或方形；樁尖可以是但并不限于普通水泥砼、堿激發(fā)水泥砼等公知材料預(yù)制而成；隔水層置于套管與樁尖之間，可以由但并不限于廢棄的橡膠墊等廉價(jià)的工程材料制備，或使用現(xiàn)場(chǎng)的泥土封堵，起到隔水作用。套管、樁尖和隔水層可按公知技術(shù)制作。

本發(fā)明所述的采用一定的方式使填入套管的膠結(jié)鹽漬土增密，其采用的方式可以是但并不限于下列3種：①采用一定重量和底面積的重錘將填入套管的膠結(jié)鹽漬土夯實(shí)；②采用靜壓設(shè)備將填入套管的膠結(jié)鹽漬土壓密；③采用反螺旋壓入設(shè)備將填入套管的膠結(jié)鹽漬土壓密。