[发明专利]一种纤维丝加筋砂土抗液化处理的方法

说明书

技术领域

本发明属于江河湖海堤防工程技术领域，特别是涉及一种纤维丝加筋砂土抗液化处理的方法。

背景技术

上世纪六十年代以来，世界范围内强烈度的地震活动频繁发生, 特别是1964年日本的新泻7.6级大地震、1964年美国的阿拉斯加8.4级大地震、1976年中国唐山7.8级大地震, 2008年中国四川汶川8.0级大地震等，均因砂土液化而导致江河湖海堤防和其它建筑物大规模破坏，如在日本新泻地震中仅由砂土液化引起的损失就超过了10亿美元，此外，如在振动、爆炸等其他动荷载作用下所产生的砂土液化现象，以及所伴随的喷水冒砂、地基不均匀沉陷、建筑物倾斜破坏、地裂滑坡、道路路基滑移等危害也给人民的生命和财产造成了巨大损失。因此，砂土液化已成为世界各国面临的重大难题之一。

研究表明，影响砂土液化因素的主要有：一是平均粒径大，不均匀系数高，粘粒含量大，密度高，抗液化性能好；二是固结度、密实度和结构性较高，抗液化性能好；三是渗透性高，抗液化性能好；四是上覆土层厚，土的上覆有效压力大，抗液化性能好；五是地下水位较低，排水条件良好有利于孔隙水压力的消散，抗液化性能好；六是地震烈度高，地面加速度大，震动时间愈长，振动次数多，就容易液化。目前国内外针对上述影响砂土液化因素而采取的防治措施主要有：换土、人工加密、降低地下水位、加强排水、围封、桩基、砂土改良等。换土法是将可液化的土层全部挖除并用非液化土置换，这种方法是可以全部消除液化，但一般只适用于小范围并且液化土层距地表较浅的情况，并且施工量大，价格昂贵。人工加密、排水和围封等处理方法没有改变砂土自身的性质，只能在一定程度上削弱液化，很难从根本上解决液化问题。桩基主要用于受力层为较厚的液化土层，采用桩底端深入液化深度以下从而稳定土层，但这种方法本身并没有改良砂土层的液化特性且造价比较高。

中国专利申请200610086081.7提出了一种“短丝纤维加筋石灰土地基处理方法”，该方法采用短丝纤维加筋和石灰掺入工程土中以改善土的工程性质，将短丝纤维加筋石灰土作为填土材料，它虽具有抗压、抗剪、阻裂、高韧性、高水稳性、低胀缩性等优点，但还存在以下明显不足：一是抗震动的液化性能极差，无法适用于干湿循环条件下的边坡、路基、地基、堤岸等堤防工程；二是短丝纤维加筋石灰土的抗剪切强度极低，不能满足边坡、路基、地基、堤岸等堤防工程的抗液化要求，其使用寿命极短；三是石灰材料生产和使用中的烟尘、粉尘排放对大气环境产生污染，环保性能极差。

如何克服现有技术的不足已成为当今江河湖海堤防工程技术领域亟待解决的重点难题之一。

 

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足而提供一种纤维丝加筋砂土抗液化处理的方法，本发明能够满足在干湿循环条件下的边坡、路基、堤基、堤岸等堤防工程的抗液化要求。

根据本发明提出的一种纤维丝加筋砂土抗液化处理的方法，其特征在于采用纤维丝加筋对砂土进行改良，从而得到纤维丝加筋砂土成品，具体步骤如下：

步骤一，原材料准备：选择聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚氨酯纤维或聚酯纤维为纤维丝，该纤维丝的物理力学性质为：平均长度为31-50mm、直径0.03-0.1mm、比重0.9-0.98、抗拉强度≥400Mpa、弹性模量≥4000 Mpa，且分散性好，该纤维丝的掺量为0.2-0.8%干砂土重量；砂土采用硅质砂，粒径0.074～2mm、比重2.65、最大干密度1.6 g/cm，砂土与水充分搅拌均匀，形成含水量为10-15%的湿砂土；

步骤二，原材料拌合：首先采用手工或小型鼓风机将步骤一准备的纤维丝充分分散，然后将分散后的纤维丝与步骤一准备的湿砂土进行充分拌合，拌合时间为20-30min，最后将其压实形成纤维丝加筋砂土成品。