運動場土壤固化技術(shù)的運用在我國，由于經(jīng)濟的原因，存在大量土運動場，尤其是學(xué)校的土操場，即影響教學(xué)，又是制造揚塵天氣的重要禍源。為配合市環(huán)保局提出的全市大、中、小學(xué)校治理土操場揚塵的問題，我與有關(guān)部門合作開發(fā)研制了改造學(xué)校土操場，抑制其揚塵的施工工藝技術(shù)。該技術(shù)利用土壤固化劑，對操場原有土質(zhì)進行固化處理，從而達到既抑制揚塵，又可暫時滿足學(xué)校體育活動的要求。同時固化劑用于鋪設(shè)人造草皮的基礎(chǔ)處理，更具有耗材少、不污染環(huán)境、施工周期短、價格低廉的優(yōu)點，該項技術(shù)是降低改造學(xué)校土操場施工成本的最佳選擇。固化劑特點：固化劑適用于各種土質(zhì)條件的表層、深層土壤的改良加固。固化強度可以任意調(diào)整，滿足不同土木工程要求。早期達到的固化強度效果具備了以前其他施工法所不具備的優(yōu)點和特征。在土體固化方面有獨特功能和優(yōu)勢，其耐久性與水泥相同。具有很高的性能價格比可降低工程造價10%－30%，高效低耗，節(jié)約能源，節(jié)省資源。無毒無公害無污染，是理想的環(huán)境保護產(chǎn)品。固化劑地基加固原理和效果固化劑中的水分調(diào)節(jié)劑能與水分形成氫鍵和其他化學(xué)鍵，對水有很強的吸附作用，利于土壤穩(wěn)定固化。固化劑中含有微晶核，通過晶格配位，在土顆粒空隙中生成針狀結(jié)晶體，填充土體縫隙，形成骨架結(jié)構(gòu)。固化劑中高分子材料通過交聯(lián)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高土壤抗壓、抗?jié)B、抗折等性能指標。通過固化劑中的固化成分與土粒子的化合、凝結(jié)等反應(yīng)，使得多余水分被排除，剩余水分參與固化反應(yīng)，使土壤得以穩(wěn)定固化。對于粗粒土壤而言，由于固化成分的固化作用而使土體穩(wěn)定加固。對于高含水量的細砂土壤而言，由于土壤顆粒成分少，空隙水多，大量針狀結(jié)晶體的生成，使其形成穩(wěn)定的骨架結(jié)構(gòu)。對于污泥和有機質(zhì)土壤這種待加固現(xiàn)象，水泥、石灰都不能達到滿意的結(jié)果，性能優(yōu)良的固化劑能夠提高其強度，各種固化劑配合適宜于污泥等非常土質(zhì)的添加劑用作軟弱地基的改良材料，土體總的多余水分被排除，剩余水分參與固化材料的固化作用，可以得到添加量少而強度高的優(yōu)良固化效果，同時固化材料與土壤中的有機成分形成水化反應(yīng)，沒有不固化現(xiàn)象。固化劑還可固化工業(yè)廢棄物、垃圾、有機質(zhì)污泥等，防止有害特質(zhì)析出。固化劑特性固化劑種類、產(chǎn)品要按照需要加固的對應(yīng)土質(zhì)區(qū)分正確選用固化劑，如高有機質(zhì)土，火山灰質(zhì)粘性土、污泥等，宜采用對應(yīng)的固化劑產(chǎn)品系列。固化劑的加固特性快干效果由于和土顆粒結(jié)構(gòu)成分中水的發(fā)熱反應(yīng)，使土壤中的含水量降低，同時粘土顆粒凝結(jié)團料化，改善了土壤的稠度，也增大了密實效果。早期強度效果由于以發(fā)熱反應(yīng)為主的自硬性成分有效地發(fā)揮作用，可以確保早期強度，即使在低溫狀態(tài)下也能產(chǎn)生較之原有固化劑優(yōu)良的效果。膨脹、壓實效果由于（1）、（2）的效果和膨脹吸水作用、自硬作用同時進行，也增大了改良土壤密度和滿意的壓實效果。長期穩(wěn)定效果由于（1）、（2）、（3）的效果和活性混合材料的反應(yīng)充分而耐久，確保了固化劑的長期穩(wěn)定性。作業(yè)效果由于（1）、（3）的效果，與原有水泥系列固化劑相比，可以與高粘性土充分攪拌均勻得到滿意結(jié)果。同時可固化工業(yè)廢棄物、有機質(zhì)污泥漿、防止有害物質(zhì)析出。固化劑與水泥、石灰等的區(qū)別水泥發(fā)生的強度主要是與砂石膠結(jié)而固化，使用水泥加固軟弱土壤效果很差，對于高含水量土壤，容易干燥收縮產(chǎn)生裂縫。使用石灰加固軟弱土壤，能產(chǎn)生排水反應(yīng)和一定的改良效果，但整體固化強度小。水泥、石灰都由于土壤中腐朽植物的有機酸防礙水反應(yīng)而不能固化。性能優(yōu)良的固化劑可以提高軟弱土壤強度，達到水泥、石灰都不能達到滿意的結(jié)果。固化劑對環(huán)境的影響固化劑無毒無公害無污染，對生態(tài)環(huán)境無副作用，不會影響植物、動物的生長。用固化劑加固改良土壤的浸泡水種植植物，植物仍可茁壯的生長；飼養(yǎng)魚類，魚類仍能健康的生活。固化劑強度的發(fā)展規(guī)律（與齡期的關(guān)系）固化劑固化土壤強度等性能指標的增長是長期的，一般規(guī)律是前期增長較快，后期增長較慢。實驗中發(fā)現(xiàn)齡期3日的強度是齡期28日的強度的60%－70%，一般試樣采用3日養(yǎng)生期。砂質(zhì)土的最終強度較之粘性土大，即使養(yǎng)生期短也具有良好的結(jié)果。溫度的影響冬季施工時，發(fā)現(xiàn)初期強度增長緩慢，所以有必要按比例增加固化劑及添加劑。對于深層土壤改良的場合，由于地下溫度恒定，不受地表部分的影響。土壤加固后的防水性能土壤經(jīng)固化劑加固后，防水性能可大大提高，固化劑防水性能與強度的關(guān)系成正比。固化劑用途鐵路路基加固公路路基加固水利工程環(huán)保工程市政建設(shè)軟弱地基加固護坡、護堤、護墻等加固工程地下旋噴樁、粉噴樁、隔水墻成型構(gòu)件海港、碼頭等基礎(chǔ)地基加固污泥處理防止打樁機、吊機等顛覆地基加固涵洞、橋梁等基礎(chǔ)地基加固防止路堤滑動體育設(shè)施防止凍脹17．等等固化劑地基加固及施工機械表層加固施工法表層加固施工的步驟為：散布、攤鋪、攪拌、碾壓。施工機械為：土體拌和機反鏟式挖土機超強土體拌合機（超軟弱地基處理用）浮舟式污泥處理機（超軟弱地基處理用）深層加固施工法注入攪拌施工法泥漿式：JST、SMW施工法粉體式：ZDJM施Xi法加固直徑：0.5－1.0米加固深度：0－30米高壓噴射攪拌施工法JSG施工法加固直徑：1－2米加固深度：0－30米（二）固化劑施工方法的選定固化劑地基加固施工法有現(xiàn)場施工規(guī)模、施工目的、土質(zhì)條件、成本、加固深度等條件綜合考慮決定?，F(xiàn)場規(guī)模（表層加固）大規(guī)模??地基加固專用機械??穩(wěn)定土體拌和機械及各種深層加固施工法等。（表層加固）小規(guī)模??反鏟式挖土機等通用機械。（深層加固）大型機械不允許，施工機械高度不能確保時??鉆機類型的小型機械。施工目的臨時使用重要的加固C、要求處理土體的防水性、連續(xù)性的場合一泥漿混合深層加固用SMW施工法土質(zhì)條件地基極其軟弱無承載力，在拌和機等施工機械不能操作的場合，可考慮選用超濕地拌合機，浮舟式污泥處理施工法等。加固深度表層加固適用于0－1.5米。進一步加固厚度要求高的場合，可挖掘后將待加固土壤一邊層狀取出一邊施工。成本成本與處理規(guī)模的關(guān)系較大，一般深層加固的費用比表層加固費用高。十、固化劑施工法與傳統(tǒng)施工法的比較固化劑施工法與傳統(tǒng)施工法的比較見下表：―固化劑施工法―傳統(tǒng)施工法—強度3天34kg/cm26—9kg/cm27天6—9kg/cm228天穩(wěn)定性-30度-80度溫度下狀態(tài)穩(wěn)定北方冬天龜裂春天翻漿夏天滲水維修費堅固耐用不用維修長期使用年年維修運費很少只需運輸固化劑很多 「需運輸粘土粗砂石灰沙礫礦鹽水工期早強效果在施工中只需短期養(yǎng)生，便可繼續(xù)施工必須有3—7天I養(yǎng)生期才能進行下一步施工工序工程效益節(jié)約費用10%—30%100%十一、學(xué)校土操場土壤固化技術(shù)實驗報告實驗?zāi)康母鶕?jù)市政府，奧組委對北京市環(huán)境治理的總體要求，未來兩三年全市中小學(xué)操場、運動場將進行"雨天能排水，刮風(fēng)不揚塵"的技術(shù)改造。我利用高性能土壤固化劑解決全部中小學(xué)操場、運動場改造工程中的土壤固化問題。實驗設(shè)備及儀器電子天平（分度值lg）水泥膠沙攪拌機震動臺（功率0.55kw）Φ5×5壓制成型液壓式萬能試驗機實驗材料AS-B-I土壤固化劑北京豐臺云崗粘性土壤實驗過程將不同組摻量（4%,7.5%,8%,10%,13%,15%）的固化劑AS-B-I與工程土樣攪拌均勻再加一定量的水后（按最佳含水量加水），準確稱取196g,填入Φ5×5試模中，壓制成型，每組九個。在20°C±2°C的溫度下標養(yǎng)，提前一天浸水。用液壓式萬能試驗機測試其3d,7d,28d抗壓強度。實驗結(jié)果I試驗編號試驗I土樣I固化劑AS-B-1加水量I抗壓強度（Mpar=I試塊形狀I(lǐng)3dI7dII28dII10II96%II4%II225UII□IΦ5×5II11I∣92.5%∣I7.5%II235匚IIOIII12II92%II8%II250二IIIIIII13II90%II10%II250匚IIOIII14