[发明专利]一种用于爆破排水固结处理软土地基的固化剂及处理方法

说明书

本发明提供一种用于爆破排水固结处理软土地基的固化剂及处理方法。本发明利用钻机在待加固软土地基钻孔，并放置固化剂、炸药包，当引爆炸药后，炸药的冲击力使得待加固地基内的土体结构重新排列，同时固化剂扩散到土体颗粒中，通过固化剂与软土的反应、相互结合，而达到加固的目的；其中固化剂是由重量百分数为30～40％高炉水渣，30～40％钢渣20～30％粉煤灰，0～10％磷石膏，0～10％电石渣混合而成。本发明可有效缩短施工工期，且适用范围广；爆破所掺加的固化剂不仅有利于解决工业废渣的问题，还减少水泥的用量，减少二氧化碳等污染物的排放，达到改善环境、节能减排及可持续发展的战略方针。

技术领域

本发明属于地基处理技术领域，具体涉及一种爆破排水固结处理软土地基的固化剂及处理方法。

背景技术

软土由于孔隙比大、含水率高、强度低，易于变形，一般难于满足工程要求，因此在工程建设中遇到此类土时，须对其进行加固处理。

目前常用的排水加固处理软土地基的方法有堆载预压和真空预压处理等，这些方法通常是：先在软土地基中设置垂直和水平排水通道，然后在需加固的软土地址上部设置附加堆载，以增加附加压力的形式，使土体中形成超静孔隙水压力，排水通道加快了孔隙水压力消散，土中自由水由排水通道排出，减少土体的含水量。由于预压荷载一般采用填筑土石方或采用真空预压等方法，所需工期长、施工成本高；而且常规的超载预压加固软土地基的方法需要大量土石方，在土方稀缺的平原地区往往会受到限制。

化学加固法也是软土地基加固的常用方法，采用压力灌浆或搅拌混合料等措施，使土体颗粒胶结起来，达到加固土的目的，常用的加固材料为水泥和石灰，这两种材料在生产过程中不仅消耗大量的资源和能源，还释放大量的二氧化碳，不符合国家倡导的环保概念。

发明内容

本发明根据现有技术的不足，提供一种爆破排水固结处理软土地基的固化剂及处理方法，本发明利用爆破产生的振动、冲击及随着气体膨胀产生的压缩波，析出土体中的孔隙水，通过排水通道导出，同时掺加固化剂来进行爆破更有利于软土地基的加固，从而大大提高施工效率和施工速度；所述固化剂采用工业废渣配制而成，不仅有利于解决工业废渣的问题，还减少水泥的用量，减少二氧化碳等污染物的排放，达到改善环境、节能减排及可持续发展的战略方针。

本发明提供的一种用于爆破排水固结处理软土地基的固化剂，其特征在于是由以下重量百分比的物质组成：

上述物质混合配制的固化剂呈粉末状，其粉末颗粒比表面积在300～600m²/kg。

本发明提供的一种爆破排水固结处理软土地基的方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)确定待加固区域的面积，并在待加固区域的软土中设置垂直和水平排水通道，垂直排水通道平面上按网格布置，垂直方向贯穿软土层，地表铺设水平砂垫层盲沟和集水井，水平排水通道与竖向排水通道相连；

(2)利用钻机从深至浅在待加固软土地基内垂直方向和水平方向分别钻设多个爆破孔，所述水平方向的多个爆破孔分散设置在垂直排水通道之间，并在每个爆破孔中放入固化剂和炸药包；所述固化剂是由以下重量百分比的物质：高炉水渣30～40％、钢渣30～40％、粉煤灰20～30％、磷石膏0～10％及电石渣0～10％混合后配制而成粉末状固化剂；

(3)从下至上依次引爆每层爆破孔内的炸药包，炸药的冲击力使得待加固地基内的土体结构重新排列，同时固化剂扩散到土体颗粒中，通过固化剂与软土的反应、相互结合，而达到加固的目的。

本发明进一步提供的技术方案：在步骤(1)埋设排水通道之前需要先对待处理区域进行分区和隔离处理，具体步骤如下：