[发明专利]一种用于超（强）盐渍土的胶结盐渍土地下柱

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于超（强）盐渍土的胶结盐渍土地下柱及其施工方法，属于土木工程领域。

背景技术

我国盐湖带区域面积约占国土面积的一半，主要集中在新疆盐湖区、西藏盐湖区、青海盐湖区和内蒙古盐湖区。盐湖周围的盐渍土区域其含盐量可高达44%，盐渍土对混凝土产生严重的化学腐蚀、物理结晶腐蚀，造成钢筋砼锈蚀，对混凝土和钢筋混凝土结构的耐久性构成严重威胁。根据中国建筑科学研究院对格尔木地区的调查研究，其研究结论排除了一切含硅酸盐系列水泥和钢材的桩基及地基处理措施。故急需开发在超（强）盐渍土中提供高承载力和耐久性良好地基加固方法。

本发明提供一种用于超（强）盐渍土的胶结盐渍土地下柱及其施工方法。

发明内容

发明人经过反复试验发现对于含盐量在5～44%，主要离子成分及含量为Ca²⁺：0.27～4.82%，Mg²⁺：0.17～1.99%，K⁺和Na⁺：1.40～14.5%，SO₄^2-：0.76～14.40%，Cl-：0.74～21.97%，HCO₃^-：0.01～0.1%，CO₃^2-：0.002～0.02%的超（强）盐渍土，将适量由石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏组成的混合物与天然含水量的盐渍土搅拌均匀形成胶结盐渍土，由于盐渍土中某些盐分与胶结盐渍土中其他组分与之间的作用，形成了不同于水泥所产生的水化产物，胶结盐渍土强度可达8～11MPa。通过深入研究发现胶结盐渍土在超（强）盐渍土中具有较高强度和良好耐久性的机理如下：对于氯盐渍土，胶结盐渍土中除盐渍土之外的组分中产生了新的水化物HT-Cl，HT-Cl可以稳定地结合氯盐，在氯盐浓度较高的环境下可以保持稳定，并且使C-S-H保持稳定，故胶结盐渍土在氯盐渍土环境中拥有较高的强度且拥有良好的盐蚀耐久性；对于硫盐渍土，Aft的生成引起的体积膨胀是造成胶结体不稳定的原因，土中有SO₄^2-、Al³⁺、H₂O，只要有Ca²⁺就会产生Aft并引发膨胀破坏，胶结盐渍土的组成设计使胶结硫盐渍土AFt早期快速形成，从而避开AFt对C-S-H等胶结水化物的大量破坏，使膨胀组分AFt和胶凝组分C-S-H协调生成，同时使胶结环境中不存在剩余的Ca²⁺，使后期不会有AFt生成，胶结盐渍土在硫盐渍土环境中拥有较高的强度且拥有良好的盐蚀耐久性。

基于上述情况，发明人提出一种用于超（强）盐渍土的胶结盐渍土地下柱及其施工方法。具体为：对于地下水位高于地下柱身1/2，含盐量在5～44%，主要离子成分及含量为Ca²⁺：0.27～4.82%，Mg²⁺：0.17～1.99%，K⁺和Na⁺：1.40～14.5%，SO₄^2-：0.76～14.40%，Cl-：0.74～21.97%，HCO₃^-：0.01～0.1%，CO₃^2-：0.002～0.02%的超（强）盐渍土场地；将适量石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏的混合物以粉体或浆体的形式与盐渍土在地下混合均匀形成胶结盐渍土地下柱。其中所述的石灰、水泥熟料、活性矿物掺合料、石膏为比表面积大于250m²/kg的粉体。所述盐渍土中某些盐分与胶结盐渍土其他组分之间的作用，使胶结盐渍土地下柱在该环境中拥有较高的强度，且拥有良好的盐蚀耐久性。

本发明所述的胶结盐渍土各组分干重量占胶结盐渍土干重量的百分比范围为：

1）材料A，该组分占胶结盐渍土干重量的1.7～18.5%；

2）活性矿物掺合料，该组分占胶结盐渍土干重量的1.9～22%；

3）石膏，该组分占胶结盐渍土干重量的0～0.7%；

4）盐渍土，该组分占胶结盐渍土干重量的76.9～93.5%。