一种秸秆纤维丝加筋水泥改良松填土地基及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种秸秆纤维丝加筋水泥改良松填土地基及其施工方法，其地基的组分配比以干土重量%计，具体包括：秸秆纤维丝掺入量为0.5～1.5%、水泥掺入量5～8%、松填土掺入量为90.5～94%；其中所述秸秆纤维丝长度为10～15mm；其地基施工方法按照施工工程规模的大小，分为搅拌机拌合和现场拌合两类工艺，经拌合、堆填、碾压形成地基。本发明专利技术的地基具有抗压、抗剪、阻裂、高韧性、高水稳性和低胀缩性等优点，且成本低、施工简单可靠，可广泛应用于边坡、路基、地基、堤岸等工程领域。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，其地基的组分配比以干土重量%计，具体包括：秸秆纤维丝掺入量为0.5～1.5%、水泥掺入量5～8%、松填土掺入量为90.5～94%；其中所述秸秆纤维丝长度为10～15mm；其地基施工方法按照施工工程规模的大小，分为搅拌机拌合和现场拌合两类工艺，经拌合、堆填、碾压形成地基。本专利技术的地基具有抗压、抗剪、阻裂、高韧性、高水稳性和低胀缩性等优点，且成本低、施工简单可靠，可广泛应用于边坡、路基、地基、堤岸等工程领域。【专利说明】
本专利技术属于地基及其施工工程
，特别是涉及一种秸杆纤维丝加筋水泥改 良松填土地基及其施工方法。
技术介绍
目前地基施工方法大体可分为稳定方法和加筋方法两大类。稳定方法主要有水泥 改良、石灰改良、二灰改良或高分子试剂改良方法等；加筋方法主要包括土工布、土工膜、土 工格栅、连续纤维加筋土方法等。 水泥作为一种廉价且高效的稳定剂，在土性改良上发挥了很大的作用。水泥的掺 入可以大幅度地提高工程土的抗压性、抗剪性和抗冻性，降低其胀缩性、塑性指数。尽管水 泥有效地改良了土的很多工程性质，但它同时也带来了一些负面影响：一是大量的水泥改 良作用降低了土的塑性且增大了土的pH值，这会导致土壤砂化和环境污染；二是水泥改良 后的填土会表现出很强的脆性，这会导致土体的突然失稳，严重地影响了工程的安全性和 稳定性。 近年来，随着化学合成工业的迅猛发展，人工合成纤维已成为一种新型加筋材料， 被广泛地运用于混凝土工程和岩土工程领域。纤维加筋土（简称为纤维土）是通过将一定 比例的纤维丝掺入到填土中，使土的工程性质得到改善。尽管纤维土的优点很多，但它仍存 在着一些不足：一是纤维的补强作用不是很突出，加筋后土的强度提高幅度不大，远不及 水泥或水泥稳定土的强度；二是纤维土的水温性较差，浸水一段时间会发生崩解，大部分纤 维表面光滑很难与工程土耦合黏结；三是一旦工程土被弃用聚酯纤维很难从土中分离，弃 用土会对环境造成二次污染。对于秸杆纤维从历史上来看它的作用非常明显，例如在中国 或埃及的大部分地区，从古代开始人们就开始学会了在粘性土中加入秸杆纤维造房子（所 谓的土房），还有家里的垣墙等，有的房子甚至半个多世纪仍然屹立至今，其中秸杆纤维发 挥了巨大作用。它的施工方法较为简单，首先粘性土达到软塑状态时把秸杆纤维洒在粘 性土的表面然后进行翻土覆盖、脚踩直到纤维与土搅拌均匀充分达到耦合，然后是醒土半 2?3小时，此时粘性土与秸杆纤维已经充分黏结，最后一个环节是"挑墙"即施工，此时工 程用土是邻近硬塑状态，可连续施工1. 5米高左右，且墙不倒不歪。这种方法是充分利用了 纤维的抗拉性能/抗剪性能/抗裂性能，阻止了工程土的侧向变形，同时也可以控制坚向变 形，这有利于工程的安全性和稳定性。从古至今这种秸杆纤维加固粘性土的方法一直在延 用，但是没有定量分析，不知道秸杆纤维与土的配比是多少，所以传统民间遗产的技术创新 势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服现有技术的不足而提供一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松 填土地基及其施工方法，本专利技术能够将水泥稳定方法和纤维丝加筋方法有机结合起来，不 仅可以发挥两者的优势，还可以弥补各自存在的不足，使土的强度、韧性、胀缩性及水温性 等工程性质均得到显着的改善。 根据本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基，其特征在于所述地 基的组分配比以干土重量％计，具体包括：秸杆纤维丝掺入量为〇. 5?1. 5%、水泥掺入量 5?8%、松填土为90. 5?94%，其中所述秸杆纤维丝长度为10?15mm。 基于上述本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基的施工方法，其 特征在于用于小规模的工程施工，包括以下具体步骤： 步骤一，原料称重：所述地基的组分配比以干土重量％计，秸杆纤维丝掺入量为 0. 5?1. 5%、水泥掺入量5?8%、松填土为90. 5?94%，其中所述秸杆纤维丝长度为 10 ?15mm; 步骤二，原料拌合：将步骤一经称重后的秸杆纤维丝、水泥和松填土送入搅拌机， 使其拌合均匀形成拌合物； 步骤三，拌合物堆填：将步骤二拌合后的秸杆纤维丝、水泥和松填土的拌合物进行 堆填，使其成为地基形状的堆填物； 步骤四，堆填物碾压或夯实：将步骤三堆填地基后的秸杆纤维丝、水泥和松填土堆 填物进行碾压或夯实，使其成为地基。 基于上述本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基的施工方法，其 特征在于用于大规模的工程施工，包括以下具体步骤： 步骤一，原料称重：所述地基的组分配比以干土重量％计，将秸杆纤维丝掺入量 为0. 5?1. 5%、水泥掺入量5?8%、松填土为90. 5?94%，其中所述秸杆纤维丝长度为 10 ?15mm; 步骤二，现场施工：依次为在地基框上铺松填土、摊铺水泥、水泥翻拌、喷射秸杆纤 维丝、秸杆纤维丝拌合、表面整平和机械碾压，使其成为地基。 本专利技术的基本原理是：秸杆纤维丝、水泥和松填土三者混合存在有两种作用机理： 第一种是水泥和松填土两者混合的化学作用，当水泥中的氧化钙、铝化物与松填土中的硅 化物发生化学作用时，使得水泥和松填土的混合物发生絮凝作用，从而提高了该混合物的 致密度，使得水分很难进入该混合物，在工程上表现为高水稳性和低胀缩性，同时，水泥和 松填土之间的化学反应生成了硅质、钙质胶结物，增加了该混合物的连接力和咬合力，其强 度大幅度提高；第二种是秸杆纤维丝与水泥和松填土三者之间的拌合作用，当地基承受拉、 压和剪力时，秸杆纤维丝在水泥和松填土中将承受拉力作用，从而提高了水泥和松填土的 韧性，有效地阻止了地基形成裂隙，并改变了水泥和松填土的脆性破坏特征。 本专利技术与现有技术相比其显著优点在于：第一，经秸杆纤维丝加筋后的水泥土具 有较高的强度、韧性和抗裂性能，其破坏特征从完全的脆性破坏转变为应变软化的塑性破 坏且残余强度较高；第二，加筋后的水泥土仍具有高水稳性和低胀缩性，阻止了地基土的侧 向变形；第三，在保证强度的情况下，纤维的掺入可减少水泥用量35%以上，同时降低了土 壤砂化和环境污染的程度；第四，本专利技术的施工方法的实施成本低，施工工艺简单可靠，广 泛适用于边坡、挡土墙、路基、地基及堤岸等岩土和水利工程应用领域。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基的小规模工程施 工方法的流程方框示意图。 图2是本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基的大规模工程施 工方法的流程方框示意图。 图3是本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基的大规模工程施 工方法的施工图。 图4是本专利技术提出的各配比试样的无侧限抗压强度随秸杆掺量的变化情况示意 图。 五、【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。 本专利技术提出的一种秸杆纤维丝加筋水泥改良松填土地基，该地基的组分配比以干 土重量％计，具体包括：秸杆纤维丝掺入量为0. 5?1. 5%、水泥掺入量为5?8%、松填土 掺入量为90. 5?94%，其中所述結杆纤维丝长度为10?15mm。 本专利技术提出的一种秸杆纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆纤维丝加筋水泥改良松填土地基，其特征在于所述地基的组分配比以干土重量%计，具体包括：秸秆纤维丝掺入量为0.5～1.5%、水泥掺入量为5～8%、松填土掺入量为90.5～94%，其中所述秸秆纤维丝长度为10～15mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树林，张德恒，程亚楠，王成，王天宇，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32