土壤固化技术的应用与效益分析.doc

1、土壤固化剂技术的应用与效益分析土壤固化剂技术从20世纪开始蓬勃发展，至今已经形成一门综合性的交叉学科。它涉及建筑基础、公路建设、堤坝工事、井下作业、石油开采、垃圾填埋、防尘固沙等多种领域，包括机械方法、物理作用、土工织物、化学胶结等多种手段，综合了力学、结构理论、胶体化学、表面化学等众多理论。它的处理对象也扩充到砂土、淤泥、工业污水、生活垃圾等多种固体、半固体处理的范围此技术不仅是单一的加固，还包括增加渗透性、提高抗冻能力、防止污染物质泄漏等诸多方面的功效。土壤固化剂是在常温下能够直接胶结土体中土壤颗粒表面或能够与粘土矿物反应生成胶凝物质的土壤硬化剂。现在土壤固化剂已大量应用于水利工程、环境工

2、程、高速铁路、高速公路等方面,效益非常明显,被美国工程新闻称为20世纪的伟大发明创造之一，日本称之为世纪的新材料。我国政府将“土壤固化剂引进开发和应用”项目列为在2010年前拟定实施的33项交通科技重点项目之一。一、土壤固化剂技术硬化路面在吴起采油厂使用情况的分析及综合对比我公司生产的SG-1型固化剂，强度高、水稳定性、并且具有抗冻融性好，使用年限长等优点。通过09年8月中旬到2010年底在吴起采油厂的胜利山实施的工程中已充分体现其强度高、水稳定性强、并且抗冻融性能好等优势。1与砂石路的分析对比：传统砂石路施工，费用5000m2一次性投资15万元，每年的维护费在6万元左右，在雨雪季车辆无法上山

3、；雨大时对山路会造成砂石路滑坡砂石流失，堵塞交通，影响安全生产。2、为解决雨雪季的安全生产，吴起采油厂引进土壤固化剂的新技术，通过在胜利山实施和雨季观察，解决了油田雨雪季节道路泥泞，车辆行驶困难等诸多问题。例如,2010年陕北地区经历了百年一遇的大雨，众多砂石路被大水冲毁导致瘫痪。而在胜利山六公里上山处采用土壤固化技术硬化的路段丝毫未损。虽然土壤固化技术硬化路面前期投入较高（64元/m2），但五年内不用维修，综合费用还低于砂石路。3、砂石路维修和翻新时，由于每年的雨季造成大量砂石流失，需大量的砂石填充修补（见图一），难度大，费用高。而采用土壤固化技术只需加一定比例的土壤固化剂与自然路基进行掺入

4、拌合摊铺压实即可。无需任何砂石和土方，施工简单快捷。固化后的道路，在雨季只有雨水在流失（见图二），车辆在雨雪天可也可正常行驶，既节约了资源，又确保了安全生产。自09年始至今在胜利山等多处路段的实践应用中显著的体现了土壤固化剂的先进技术特点。4、根据以上的阐述砂石路五年的投资和维护费约45万元/公里；固化土路五年的投资和维护费共计32万元/公里。固化土路雨季可以正常使用；而砂石路雨季不能正常使用，同时还造成泥石流堵塞道路工日安全生产带来隐患。总之，采用土壤固化技术硬化道路与传统砂石路相比5年内每5000/m2（1公里）可节约费用13万元，并能给安全生产工作带来极大的便利。山上的生产井再也不用担心

5、雨季道路不通畅，影响生产了。同时也是为资源再利用和低碳经济及环保工作作出了贡献和榜样。土壤固化技术不仅可在油田道路工程实施，还可在同类地区及相关领域广泛应用。图一、施工前的胜利山道路图二、固化后使用中的胜利山道路二、道路基层的对比分析1、原始的底基层施工方法是低基层压实后，其压实度达到93%，低基层是两个200mm厚的二灰土（13：35：52），上基层是二灰土碎石（1：2：7）。施工期在60天以上。二灰土强度值0.8MPa，二灰土碎石强度值0.81.5 MPa；二灰土在夏季养生期在14天时，达到强度值，二灰土碎石养生期在14天时，达到强度值。价格约80元/m22、固化土的施工方法是低基层压实后

6、，其压实度达到93%，用200mm厚的固化土上基层。固化土强度值34MPa，固化土夏季养生期在37天时，达到强度值。价格约64元/m2。3、原始路基的上基层由于强度的限制，沥青混凝土路面原路面结构厚度,5-6cm。而固化土基层的沥青混凝土路面可4cm。由于固化后的上基层强度高，有4cm以下沥青混凝土路面便可满足道路使用需要。沥青混凝土1 cm 厚20元/m2，原始沥青混凝土路面=520元/m2=100元/m2，固化后沥青混凝土路面=420元/m2=80元/m2。四、效益分析1、经济分析：可节约工程造价30%以上。 沥青混凝土路面的经济效益对比使用原始的修路方法造价180元/m2，而使用固化技术

7、的造价144元/m2。每平方米可节约造价20%以上。原始的修路方法造价80元/m2，而固化土的施工方法造价64元/m2，每平方米可节约造价10%以上。合计节约工程造价30%以上。2、 效果分析：（见表一，表二） 原施工方案维修老路时必须将上基层全部清理干净，按工序施工，从新备料，这样既产生道路垃圾又增加运力；而用土壤固化技术施工对上基层只需把破损的地方整理平整后，加入固化剂进行固化便可。既节约了资源又节省运力。同时缩短施工时间。五年里的效益分析（见表一）和性能分析（见表二）。SG固化土与砂石道路分析综合对比情况（5000m2） 表一道路结构工程造价（元/m2）使用年限维修情况维修费 元/年合计万元砂石路151年每年6万45固化路645年5年后无32原始基层沥青砼路面1803-5年3年后4万元90固化土的沥青砼路面144大于5年5年后无72注：以上价格为2010年前价格，仅供参考 性能分析 表二道路结构雨季春季7天强度（Mpa）承载力吨开通时间砂石路滑坡，不通车。易翻浆0.83030天固化路正常通车不翻浆246014天原始基层沥青路面基层塌陷，小心驾驶易翻浆0.81.53050天固化土基层沥青路面正常通车不翻浆246014天5