[發明專利]一種柔性鈣基材料改性包邊修復膨脹土邊坡的方法

有效

• 申請號: 202011534784.8
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112663590B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 查甫生;潘俊;康博;孫獻國;許龍
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;安徽省薈資建設工程有限公司
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D3/02;E02D17/20;C09K17/06;C09K103/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

本發明提供了一種柔性鈣基材料改性包邊修復膨脹土邊坡的方法，屬于巖土工程領域。該方法包含以下步驟：膨脹土等級劃分、柔性鈣基納米二氧化硅改性劑的制作、膨脹土邊坡的認定及改性修復土的制作、改性修復土的檢測、對膨脹土邊坡的包邊和耕植層及植被層的施工。本發明采用包邊方式修復膨脹土邊坡，施工簡單，顯著縮短施工工期，鈣基材料顯著提高早期強度，改性效果均勻性佳，耐久性好，提高邊坡穩定性。

技術領域

本發明涉及一種柔性復合材料改性包邊修復膨脹土邊坡的方法，屬于巖土工程領域。

背景技術

膨脹土作為一種特殊巖土體，廣泛分布于世界各地。由于膨脹土中含有大量蒙脫石、伊利石等親水礦物，在水分變化條件下，易吸水膨脹、失水皺縮。引起自身性質顯著惡化，從而導致工程活動過程中，結構開裂、路基變形、邊坡失穩等，給工程項目造成了巨大的經濟損失。而膨脹土邊坡也由于膨脹土的特性而異于其它邊坡，其滑坡災害有淺層性、牽引性、平緩性、長期性及季節性的特點，這也使得膨脹土邊坡更難以治理。

因此，要從根本上治理膨脹土邊坡。當前對膨脹土進行大量改良試驗，常規的改良方法主要有：夯實法、物理改良法、化學改良法、換土法、生物改良法等，但是大多使用都有一定的局限性，無法從根本對膨脹土進行一定的改性，而化學改性法可以從根本上改善膨脹土的脹縮性，從而改善膨脹土工程性質，是國內外膨脹土工程處理技術中的研究熱點。

石灰作為工程上常用的膨脹土改良材料，效果顯著且成本低，但是存在耐水性差、孔隙填充效果不佳、早期強度低等缺點，且傳統的換填法需要大量非膨脹土，施工工期長，耗費嚴重，本發明針對上述問題提出一種柔性鈣基材料改性包邊修復膨脹土邊坡的方法，能有效改善邊坡膨脹土修復的耐水性差、施工工期長等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種柔性鈣基納米二氧化硅材料包邊修復膨脹土邊坡的方法，以解決上述修復過程存在的問題，且能顯著促進早期反應，提高早期強度，可根據控制配比修復各類膨脹性的膨脹土，耐水性好，成本低廉，改性效果均勻性佳，修復土體的強度高。所使用的包邊修復方法操作簡單，實用性強，耐久性好。

本發明的目的是這樣實現的，本發明提供了一種柔性鈣基材料改性包邊修復膨脹土邊坡的方法，包括以下步驟：

步驟1，按膨脹土的自由膨脹率δ_ef將膨脹土劃分為以下等級：

δ_ef＝40％～60％，弱膨脹土；

δ_ef＝60％～90％，中膨脹土；

δ_ef≥90，強膨脹土；

步驟2，柔性鈣基納米二氧化硅改性劑的制作

步驟2.1，將疏水性納米二氧化硅浸沒在水中，并放置在超聲波振蕩器上充分震蕩1小時～2小時，然后再放置在80℃～150℃的烘箱內進行培養，培養時間為0.5小時～1小時；

步驟2.2，將培養后的疏水性納米二氧化硅與石灰混合制作成柔性鈣基納米二氧化硅改性劑，其中，疏水性納米二氧化硅與石灰的質量比如下：

弱膨脹土：1∶8～1∶10；

中膨脹土：1∶6～1∶7；

強膨脹土：1∶4～1∶5；

步驟3，膨脹土邊坡的認定及改性修復土的制作

步驟3.1，在疑似膨脹土的邊坡場地取邊坡土土樣，密封保存至實驗室，檢測該邊坡土土樣的自由膨脹率δ_ef和蒙脫石質量占比w，當自由膨脹率δ_ef≥40％或蒙脫石質量占比w≥7％時，認定該邊坡為膨脹土邊坡；

按照步驟1的劃分確定該膨脹土的等級，并檢測該膨脹土的塑限w_p；