孫 霄

（陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院,陜西 西安 710001）

1 HAS 土壤固化技術(shù)

“HAS 土壤固化劑”（HAS 固化劑）,是由工業(yè)廢渣為主要原材料,具有潛在礦物活性的無機材料與核心母料按比例混合磨細(xì)而成的一種粉末狀新型無機硅鋁基固化材料。土壤固化劑的技術(shù)先進(jìn),能縮短工期,降低資金成本投入,還可以有效保護(hù)周圍生態(tài)環(huán)境。土壤固化劑的應(yīng)用可以代替石灰等傳統(tǒng)的、對環(huán)境污染嚴(yán)重的材料,從而達(dá)到了保護(hù)植被、降低CO2 排放量的效果,這也使得此項技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性得到了突出體現(xiàn)[1]。土壤固化技術(shù)的基本原理是化學(xué)固化技術(shù),即是向土壤中添加固化材料,將土中大量的自由水以結(jié)晶形式固定下來,使土中含水量迅速降低,同時水化反應(yīng)生成的復(fù)雜結(jié)晶體導(dǎo)致土體固化體積增加,改變了固化土中孔徑分布并有效降低填充土壤顆粒間空隙,使土壤顆粒表面產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的凝結(jié)硬化,固化后的土壤具有很高的水穩(wěn)性和強度穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)的石灰可以固結(jié)土壤,但強度不高,且耐水性差。水泥土有相當(dāng)高的強度和耐水性能力,但水泥土收縮性很大極易開裂,土壤的膨脹、收縮造成道路的翻漿、凹凸下陷,縮短道路的使用壽命。而HAS 土壤固化劑是解決上述問題的環(huán)保新型材料,它不但能使土壤固結(jié),而且強度高,耐水性好,能使土壤由親水性變成憎水性,增加道路或基礎(chǔ)的使用壽命,減少后期的維護(hù)資金,節(jié)約了大量的工程成本。土壤固化劑還有縮短工期、節(jié)約資金成本、節(jié)能環(huán)保、施工流程簡單、冷凍穩(wěn)定性好等優(yōu)點[2]。

HAS 土壤固化劑系列產(chǎn)品,可處理處置垃圾土、過濕土、粉煤灰、沙漠砂、粉砂土、含泥石屑、工程泥漿、污染土壤、工業(yè)廢渣、淤污泥、海泥及尾礦砂等。自1995年投產(chǎn)以來,雖然已廣泛應(yīng)用于市政工程、道路工程、生態(tài)治理工程、水利工程、礦山工程等,但一直未出現(xiàn)相關(guān)定額以供概預(yù)算使用,因此本文依據(jù)實際施工資料,對HAS 土壤固化的定額擬定進(jìn)行探究。

2 HAS 土壤固化的定額擬定

2.1 HAS 土壤固化工程施工工藝及摻量確定

HAS 土壤固化處理工程和夯填灰土工程類似,但其不用篩土。前期主要工作包括現(xiàn)場的勘察和取樣分析,確定現(xiàn)場施工條件和土壤性質(zhì)。施工時具體固化劑摻量根據(jù)各個料場的土源、土料性質(zhì),通過配合比試驗結(jié)果確定,同時施工時保障固化材料的布料均勻。其主要工藝流程圖見圖1。

圖1 土壤固化處理工藝流程圖

（1）基地清理

施工前應(yīng)將基地上的泥土雜物和松散集料等清理干凈,以便于后續(xù)工程施工。

（2）投料

在通過實驗確定好土壤固化劑的摻量后,可在施工現(xiàn)場進(jìn)行投料。大型土壤固化工程一般采用挖掘機投料,小型土壤固化工程一般采用人工投料。

（3）拌合

在投料工序完成之后,應(yīng)進(jìn)行拌合。大型土壤固化工程一般在挖掘機投料之后,由挖掘機直接拌合；小型土壤固化工程在人工投料之后,一般采用人工拌合的方式來使淤泥和土壤固化劑充分融合。

（4）悶料

悶料是土壤固化劑施工過程中最為重要的環(huán)節(jié)之一。在進(jìn)行到悶料這一環(huán)節(jié)時,應(yīng)該先保證攪拌均勻。悶料能使土壤固化劑水溶液均勻吸附在土壤顆粒表面,顯著提高使用效果。悶料時間可根據(jù)土質(zhì)確定,細(xì)粒土應(yīng)經(jīng)一夜悶料,其他土可縮短悶料時間[3]。

（5）整平

悶料環(huán)節(jié)完成后,一般需要用平地機在土壤固化工程的工作面進(jìn)行一個基本的平整,一般用自行式平地機來處理整平。

（6）壓實

在整平完成后,將進(jìn)入最后一個環(huán)節(jié)——壓實。壓實通常采用光輪壓路機來壓實。在壓實過程中,應(yīng)注意施工縫處的搭接,以及施工時碾壓的力度均勻,不能出現(xiàn)局部過輕或過重的情況。

HAS 土壤固化劑的摻量一般和土壤的承載力有很大的關(guān)系,通過多次實驗,確定的土壤固化劑摻比數(shù)據(jù)表摻量見表1。

表1 HAS 土壤固化劑濕陷性黃土試驗摻比數(shù)據(jù)表

2.2 實際施工資料

本文將根據(jù)以上數(shù)據(jù)和3 個施工現(xiàn)場實際測定的定額數(shù)據(jù)進(jìn)行定額編制。

（1）某小型土壤固化工程施工資料

在某小型土壤固化工程施工時進(jìn)行現(xiàn)場定額測定,施工前經(jīng)過HAS 土壤固化劑濕陷性黃土試驗確定HAS 土壤固化劑摻量為3%。經(jīng)現(xiàn)場測定,該工程施工時間1 天半；完成土壤固化360 m3；用到普工3 個工日；土壤固化劑19.44 t；2.8 kW 蛙式打夯機1.5 個臺班。施工時,先是人工投料、拌合,之后用蛙式打夯機壓實。定額單位100 m3,則折算系數(shù)為360/100=3.6,以上人材機資料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為定額數(shù)據(jù)為：普工0.83工日,HAS 土壤固化劑5.4 t,2.8 kW 蛙式打夯機0.42 臺班。

（2）某道路土壤固化工程施工資料

在某道路工程土壤固化施工時進(jìn)行現(xiàn)場定額測定,施工前經(jīng)過HAS 土壤固化劑濕陷性黃土試驗確定HAS 土壤固化劑摻量為3%。經(jīng)現(xiàn)場測定,該工程施工時間1 天半；完成土壤固化1000 m3；用到技工3 個工日,普工2 個工日；土壤固化劑51.4 t；1 m3液壓反鏟挖掘機2 個臺班,6 t~8 t 壓路機3個臺班,44 kW 自行式平地機3 個臺班。施工時,先是挖掘機投料、拌合,之后用平地機整平,最后用壓路機壓實。定額單位100 m3,則折算系數(shù)為1000/100=10,以上人材機資料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為定額數(shù)據(jù)為：技工0.3 工日,普工0.2 工日；HAS 土壤固化劑5.14 t,1 m3液壓反鏟挖掘機0.2 個臺班,6 t~8 t 壓路機0.3 個臺班,44 kW 自行式平地機0.3 個臺班。差異調(diào)整系數(shù)取1.05,調(diào)整后定額數(shù)據(jù)為：技工0.32 工日,普工0.21 工日；HAS 土壤固化劑5.4 t,1m3液壓反鏟挖掘機0.21 個臺班,6 t~8 t 壓路機0.32 個臺班,44 kW 自行式平地機0.32 個臺班。

（3）某水利土壤固化工程施工資料

在某水利工程土壤固化施工時進(jìn)行現(xiàn)場定額測定,施工前經(jīng)過HAS 土壤固化劑濕陷性黃土試驗確定HAS 土壤固化劑摻量為4.85%。經(jīng)現(xiàn)場測定,該工程施工時間17 天；完成土壤固化9500 m3；用到技工30.5 個工日,普工20 個工日；土壤固化劑768 t；1 m3液壓反鏟挖掘機20 個臺班,6 t~8 t 壓路機29 個臺班,44 kW 自行式平地機30 個臺班。施工時,先是挖掘機投料、拌合,之后用平地機整平,最后用壓路機壓實。定額單位100 m3,則折算系數(shù)為9500/100=95,以上人材機資料數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為定額數(shù)據(jù)為：技工0.32 工日,普工0.21 工日；HAS 土壤固化劑8.08 t,1 m3液壓反鏟挖掘機0.21 個臺班,6 t~8 t壓路機0.31 個臺班,44 kW 自行式平地機0.32 個臺班。差異調(diào)整系數(shù)取1.08,調(diào)整后定額數(shù)據(jù)為：技工0.35 工日,普工0.23工日；HAS 土壤固化劑8.73 t,1 m3液壓反鏟挖掘機0.23 個臺班,6 t~8 t 壓路機0.33 個臺班,44 kW 自行式平地機0.35 個臺班。

2.3 定額編制

根據(jù)以上施工資料成果分析,將不同工程的定額測定消耗量取平均值,可擬定定額見表2。

表2 HAS 土方固化

在實驗確定HAS 土壤固化劑的摻量后,可使用內(nèi)插法進(jìn)行計算。

3 結(jié)語

HAS 土壤固化劑,作為一種新型使用材料,其有一定的優(yōu)異性,也已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各類工程中,但一直沒有相關(guān)定額補充。本文根據(jù)一些實際施工資料,編制了HAS 土壤固化工程的相關(guān)定額,希望能彌補這項空白,為HAS 土壤固化定額的擬定提供一些思路。