摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的城市道路工程的发展也有了很大的提高。城市道路、特别是沿海城市道路常常遇到软土地基的情况，目前主要的施工方法有搅拌桩法、排水固结法、强夯法等。搅拌桩法因为施工机械需求多，导致施工成本提升；排水固结法需要很大的施工面积，在城市道路修筑中显然不适用。同样在材料选择方面，过去常使用碎石土进行软土地基的更换，但是这种方式容易造成道路的不均匀沉降，同时开采碎石破坏山体，给生态环境带来不良影响。而淤泥固化土及其处理技术能够有效解决上述施工难题，在软土地基施工中被广泛采用。
关键词：HEC土体固结剂； 城市道路；淤泥固化土处理；软土地基
引言
淤泥固化技术，即在河湖清淤所产生的淤泥及软基中中添加一定比例的固化剂，并进行搅拌混合，掺入的固化剂与淤泥之间发生一系列物理、化学作用，产生的胶凝性水化物使松散的土颗粒胶结为一体，并不断凝结固化，从而使淤泥分散的单元结构渐变为具有一定整体强度的结构。经该技术处理后的淤泥固化土孔隙比减小，含水率降低，压缩性减小，其强度和稳定性较之淤泥有极大幅度的提高；同时固化土的透水系数很小，使得有害物质难以溶出而造成污染，从而变废为宝提高了资源化利用的途径。
1淤泥固化土改善软土地基原理
1.1淤泥的特性
淤泥及淤泥质土是在自然环境中静水或非常缓慢的流水环境中慢慢沉积，经过物理化学等方面作用并伴有微生物作用的一种结构性土。天然含水量大于液限，天然孔隙比大于1.5，一般的淤泥或是淤泥质土都具有含水率高、压缩性强、渗透性低等特点，这些淤泥承载力低，是典型的软土地质，其产生的不均匀沉降会导致建筑物、道路产生裂缝，严重危害着它们的质量和安全性能。
1.2传统方法的比较分析
传统的山石填筑技术受限于原料开采，成本较高，采用淤泥固化技术则可以就地取材，不仅能够在很大程度上节约成本，同时还避免了石料开采造成的生态破坏。此外，山石填筑技术利用的原料大部分是碎石，虽然单体结构强度足够，但是整体结构松散，颗粒之间缝隙很多，长久来看很容易发生不均匀沉降等问题；而采用淤泥固化技术能够让土体密实度增强、整体性更好，在受到压力时传递均匀，不容易让路面发生断裂等现象。同时固化之后的淤泥整体性好，能够防止水分渗透，有助于提升路基的质量和安全性能
2淤泥固化土及其技术的优势分析
2.1技术方面优势
淤泥固化土技术适用范围很广，可在城市道路的软土地基上使用，也可适应其他大型工程，比如海湾港口建设、填海工程等。淤泥固化土施工技术较为简便和灵活，与传统施工方式相比能够大幅缩短建设工期，提升施工效率，满足国家对城市道路在路基强度、路基变形情况和渗透性等方面的要求。
2.2经济方面优势
我国城市特别是沿海城市中淤泥和淤泥质土很多，经过固化处理之后的海洋淤泥、湖泊淤泥，性能可以和石料相媲美，但是造价却十分低廉。此外固化剂的原料也可以是城市化工行业中的粉煤灰、石膏废料等，造价也很低。由于目前国家保护生态环境的力度加大，石料开采受到严格限制，建设单位为了获得更高的经济效益，必然在城市道路的软土地基修筑中采用价格更加低廉的淤泥固化土技术，从而进一步加快淤泥固化土代替石料的进程。
2.3环保方面优势
每年我国为了保障航道畅通和城市排涝防洪需要，都会清出大量的淤泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些淤泥如果不加以利用，往往被随意丢弃，一方面占用土地资源，少数淤泥可能含有有毒有害物质，极易造成二次污染。淤泥固化处理技术不仅可以在城市道路的软土地基上使用，还可以主动把其他地方的淤泥和淤泥质土进行回收再利用，从而提高淤泥和淤泥质土的循环利用价值和环保价值。
3淤泥固化土处理路基的处理方法
3.1固化剂选用
选择电离子粉状类固化剂，保证其技术性能指标符合国家有关部门制定的《土壤固化剂》CJ/T3073-1998中的规定，根据具体施工情况在施工中将固化剂掺入浓度控制在3%－6%。同时，要注意固化剂的凝结时间、安定性等重要性质，防止淤泥固化效果不佳HEC高强高耐水土体固结剂（下简称“HEC固结剂”）是经多组分复合产生超叠加效应、在常温下能够直接胶结土体颗粒表面，并与土体产生较高强度和水稳定性。
3.2淤泥固化原理
HEC固结剂固结主要原理是固结剂的活性组分渗入被固结材料基本单元的相界面上，激发被固结材料中铝硅酸盐活性，利用多组分复合产生超叠加效应，使之形成多晶聚集体：HEC的水化产物将被固结材料基本单元粘结成为牢固的整体，实现从内部到表面的整体固结作用，从而在宏观上产生较高强度和水稳定性，形成一个有机的整体结构。
经过淤泥固化技术处理后的淤泥，含水率变低、压缩性变小，稳定性得到较大提升。此外淤泥固化之后其中的有害物质难以排出，不容易产生严重的生态污染。
3.2路基处理层施工工艺
整个软土路基的淤泥固化处理分成上层固化处理层和下层固化处理层，二者的施工工艺大致相同，分成施工前准备、施工放样、备料和搅拌混合料、摊铺整理、碾压、固化养生等阶段。1.施工放样。在基层上恢复中线、直线段每15-20m设置桩基、曲线段10-15m设置桩基，同时在两侧固化剂处理层边缘设置指示桩，在指示桩上标明固化处理层边缘的设计高。2.备料、搅拌混合料。将现场需要固化的淤泥预先进行晾晒，去除淤泥中草皮、树根等杂质；根据固化处理层的宽度、厚度，计算每一立方米固化处理需要的 HEC固化剂用量；在堆料场中把现场素土中的大颗粒土抖落，用推土机碾压，如此反复；之后对材料进行加水混合，计算混合料的含水量，之后添加固化剂进行淤泥固化。3.摊铺整理。首先确定松铺系数，因为下层固化处理层摊铺在土质比较松软的基层上、上层固化处理层处于下层固化处理层之上，二者松铺系数不同。之后把搅拌好的混合料在道路中进行摊铺，用平地机进行整形，之后用推土机在初平的路段上快速进行排压，让混合料更加平整。4.碾压。在摊铺整理之后，混合料的含水量达到最佳含水量时，立刻使用压路机进行全方位碾压，首先使用轻型压路机，静压两次之后，采用18吨以上的三轮重压，尽量做到各个部位碾压次数相同，路面的两侧可以适当增加碾压次数和强度。5.养生。混合料碾压完成之后进行7-14天的洒水养生，洒水时注意避免混合料过干或过湿，注意使用压路机压实表面。洒水养生不得间断、不应在高温或雨雪天气进行，否则会在很大程度上影响淤泥固化质量。淤泥质土经过固化之后，各种参数和性能均产生了明显的变化：含水量大大减少、孔隙比略微下降、饱和度和压缩系数也相应降低，让淤泥从流质状态变成了坚硬状态；同时粘聚力和内摩擦角的增大，让固化后的淤泥抗剪强度得到提升。总而言之，经过固化后的淤泥土体具有强度高、压缩性低等特点，基本上能够满足筑路过程中地基的需求。
3.3淤泥固化土处理路基后各项指标分析
道路工程设计中，路基应满足下列基本要求：具有足够的强度和整体稳定性。路表弯沉值和层底弯拉应力直接反映路面结构的整体变形和强度。现行沥青路面设计规范以路表弯沉作为主要设计指标，以沥青面层底面和半刚性基层底面的弯拉应力作为设计的验算指标。城市道路的路基填筑高度较低，路基边坡土体失稳坍塌的情况极少，一般情况下，路基结构按规范要求确定，无须进行稳定性设计。然而软土路基则需要通过稳定性分析与验算，以作出合理的路基结构设计，其中对路基边坡稳定性的分析与验算是极其重要的。另外，在软土地基上修建道路工程，必然导致路基的沉降，沉降过大则影响道路和地下管线的正常使用，因而有必要对路基沉降进行计算。
结语
与传统方法相比，HEC固结剂固结淤泥固化土及其相应技术在处理软土地基方面具有很大的优势。本文通过传统方法和HEC固结剂淤泥固化方法的比较，展示了淤泥固化方法的高效性和实用性。此外，淤泥固化土处理路基还具有很高的经济效益和社会效益，所以可在城市道路的修建中大力推广。
参考文献：
[1]吴芳华.碎石土换填法处理软土地基工法[J].城市道路，2017，（12）：16-18.
[2]罗海滨.对城市道路中淤泥固化土处理软土地基分析[J].中国市政工程，2017，（8）：87-89.
论文作者:胡栋,移亚东,李艳颜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/22
标签：淤泥论文; 固化剂论文; 路基论文; 城市道路论文; 土地论文; 技术论文; 强度论文; 《防护工程》2018年第33期论文;