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软土增强固化机理与固化土的性能研究和应用
软土增强固化机理与固化土的性能研究和应用
摘要：在工程实践中，软土地基常常成为土工工程中的难点和问题，因其承载力低、变形大、稳定性差等特点，而软土地基的加固与处理是提高工程稳定性和安全性的重要手段之一。本文主要探讨软土增强固化的机理与固化土的性能研究与应用。
关键词：软土，增强固化，机理，性能研究，应用
1.引言
软土是指由于含水量高而导致土体细粒颗粒之间颗粒间隙填充水分较多的土壤，其含水量通常在80%以上。由于软土地基的特殊性，承载力低、变形大、稳定性差等问题成为软土地基工程中的主要难题。为了解决软土地基的问题并提高土体的力学性能，人们研究出了软土增强固化方法。
2.软土增强固化机理
2.1硬化作用机理
软土增强固化的基本原理是通过改变软土的物理和化学性质，使之达到较高的强度和较好的稳定性。硬化作用机理主要包括以下几个方面：
（1）水分调控作用：降低软土含水量，减少颗粒间的水膜厚度，提高土体的颗粒间摩擦力，从而增加土体的抗剪强度。
（2）化学反应作用：加入适量的固化剂，通过与软土中的颗粒和水分发生化学反应，生成水化产物，填充土体中颗粒间隙，增加土体的颗粒间接触面积，提高土体的抗剪强度。
（3）颗粒排列作用：软土颗粒在固化作用下发生颗粒间排列，达到排列紧密、颗粒间隙减少的效果，从而提高土体的力学性能。
2.2加固作用机理
软土增强固化还包括加固作用机理，主要通过添加外加物料对软土地基进行加固。加固作用机理主要包括以下几个方面：
（1）填充作用：通过添加占空隙和填充软土孔隙的外加物料，填充软土中的颗粒间隙，增加土体的紧密程度，提高土体的抗剪强度。
（2）纤维增强作用：添加纤维增强材料，提高土体的韧性和延展性，增加土体的抗拉强度和抗裂性能。
（3）增强桩加固作用：通过加固桩的传力作用，使其与软土地基一体化，形成刚性整体，提高土体整体的抗剪强度和变形性能。
3.固化土的性能研究
固化土的性能研究主要包括固化土的力学性能研究和工程性能研究。
3.1力学性能研究
力学性能研究主要包括固化土的抗剪强度、压缩性能、抗拉强度等。通过室内试验和现场测试，探究固化土的力学性能与固化剂添加量、固化时间等因素的关系，进一步改进固化土的配比设计和施工工艺。
3.2工程性能研究
工程性能研究主要包括固化土的渗透性研究、耐久性研究等。通过室内试验和现场监测，探究固化土的渗透系数、抗压强度衰减率等，评估固化土在长期使用中的稳定性和持久性。
4.固化土的应用
固化土的应用主要涉及软土地基加固、复杂地质条件下的工程建设等。通过对固化土技术的不断研究和应用，已广泛应用于道路、铁路、码头等基础设施工程中，取得了显著的经济和环境效益。
5.结论
软土增强固化机理主要包括硬化作用和加固作用。固化土的性能研究主要包括力学性能研究和工程性能研究，旨在改进固化土的设计和施工工艺。固化土的应用已得到广泛推广，为软土地基的加固和工程建设提供了有效的解决方案。
参考文献：
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[2]高明丽,张博,赵磊等.应用增强固化技术对软土的改良研究[J].地下空间与工程学报,2019,15(1):262-269.