1、土體加固 - 歷史教訓喬納森.史密斯譯自“Ground Engineering”，January 2005，Page IX-XI鐵道第二勘察設計院 漆寶瑞（譯）遠在羅馬時代人們就開始采用石灰/水泥來進行土體加固可以追溯到古羅馬時代。現在，該技術得到了更加廣泛的應用范圍十分廣泛。喬納森.史密斯只要需要用外來石塊來填土方或者作為基礎，土體加固很可能是成本最低的選擇以石灰或水泥作為主要膠合物粘合劑的土體加固技術，自從15年前在英國采用以來，已被廣泛用于外部路面和地面板式基礎。土體加固技術，特別是采用石灰來進行土體加固利用石灰加固土體的技術早在羅馬時代就已經有了開始了。人們逐漸認識到生石灰對從在粘土黏

2、土、火山灰等天然材料中發現的硅石土和鋁土氧化鋁，認識到生石灰對硅石和氧化鋁的作用非常有益，并應用于道路建設。羅馬人發現，把生石灰（在溫度超過2000的石灰窖中燒制而成）和黏粘土混合后再加入水，待其凝固之后土體變得會被加固堅固，可為路面提供良好的地基。羅馬人還發現了普通水泥的成份。生石灰是粘黏性土的主要膠粘合劑。由于缺乏足夠與生石灰發生反應的粘黏性土材料（硅土和鋁土）和生石灰發生反應，水泥則被用于粘合顆粒狀的土體。石灰和水泥與粘土的混合物一般的組合與黏土一起用于應用于底基層要求底基或質量較好的地方更高質量的場合。雖然石灰和水泥被用作惰性土體加固的主要膠粘合劑，但磨碎的燃料灰份粉煤灰和經研磨的地面

3、顆粒狀鼓風爐渣碾碎的粒狀高爐礦渣也能和石灰或者水泥一起混合使用，需將把石灰或水泥當作為一種一種堿，以此來引起粘膠結反應。加固土體的強度在很大程度上取決于所使用膠粘合劑的數量和類型，可以根據其使用目的，無論是建筑地基、停車場路面，還是土體保持擋土結構，都能進行特別專門設計，無論其目的是建筑地基，停車場路面，還是土體保持結構。土體加固可用于大型停車場二戰中美國人把該項技術引入機場施工建設，自二戰以來該技術在此英國一直以以各種各樣的這種或那種形式使用該技術得到廣泛應用，并于1986年把該項技術納編入了交通部的規范中，其間美國人引入該項技術并用于機場建設。不過然而，相對于傳統的石塊基礎而言，該技術在節

4、約成本方面并不具有吸引力，加之人們對此缺乏認識，因而限制了該技術的發展，這種局面一直持續到1996年填埋稅的頒布引入后才有所改觀。直到1996年那時，這項技術才逐漸得到關注，特別是在道路建設中尤其對土體加固技術的目標道路而言，由于使用外來進口石塊及多余土體和傾倒的費用都多余的土體較為便宜，因此土體加固還不是特別具有吸引力。隨著填埋稅以及后來的骨料總稅的出臺，打破了成本平衡，使土體加固技術變得更為有利。自此，土體加固是技術就成為了最節約成本的方法，尤其在需要處理土體的情況下地方：采用加固技術可以減少土方工程的多余土體量以及相關傾倒成本。隨著最近對遺棄物和棕色場地開發的強調，土體加固技術被越來越多

5、地應用于地面改善，我們稱之為加固穩定/固化固結（S/S）。在此，粘結粘膠合劑的雙重作用被用于來改善土體的工程特性，同時通過創造一個實質的一個虛擬的不可浸濾出的固體來固定污染物。20世紀80年代，穩定加固/固化加固結技術風行于美國、，歐洲和日本。在美國，超基金Superfund計劃項下的所有地面改善工程中的，有1/4都采用了S/S技術，并證明S/S技術是為處理金屬污染的最有效佳途徑方法。在英國，土方開挖方、運土到填土填埋，或者“挖方及填傾倒”的成本相對較低，而且對最終端用戶的風險很較低，從而所以成為了處理污染場地處理的首選方法。不過，這種情況現在正在發生的情形有所改變，因為歐盟和英國的立法對填埋

6、場做出了更嚴格的規定限制，并且需對掩埋物進行需要預處理，從而進而提高了增加了填土填埋的成本。現在人們越來越清楚的認識到，與簡單地把被污染土體運到別的地方去相比，就地處理被污染的土體不失為一種更好的才是一種可持續的好選擇，因為把被污染的土體運到別處去，將來仍然以后可能還是需要進行處理。現在，在英國，土體加固已經得到廣泛認可，而且應用范圍還在不斷擴大。當初引進該技術的目的，是為了替代路面下面的石塊封頂蓋頂石層，但在是所有公共道路的結構填埋充、封頂蓋頂石或底基層中，采用土體加固技術的比例還不到3。如果項目中的任何地方需要外來進口石塊，不管這些外來石塊是用于結構填埋充，還是用作為建筑的基礎，還是用于或

7、者外部路面鋪路的基礎，如果土體易于適合處理，土體加固很可能是成本最低的解決方案。再者，大量運土體也日益移土還越來越受到惡劣天氣和松軟地面的軟地層條件的限制阻礙。與其把土方工程延到干季或為者處理松軟土體而引進外來可用土體合格填料，還不如用采用土體加固來解決問題。目前，土體加固大多用于倉庫和廠房建設，經過處理的土體被用于地板結構填充、底基層至地面板以及和外部鋪路的結構填埋和底基外部路面區域。土體加固技術還可應用于道路的重復利用，住宅開發，擋土結構和大型停車場。大多數土體都可以采用石灰/水泥來進行加固，要么用石灰，要么用水泥，這取決于土體中的的黏性粘土含量，自然水分天然含水量，化學成份和最終強度要求。曼徹斯特市體育管是在一個廢棄的煤氣廠址上修建的，其地面采用石灰/水泥加固在影響加固過程的主要成份中，有一種叫之一是硫酸鹽的物質，該物質自然存在，多見于某些黏性粘土中，如Lias, Oxford 牛津粘土和 Gault重粘土。當硫酸鹽的含量達到一定水平時，便會與粘黏性土，生石灰和水發生反應，生成一種稱作etteringite或硅灰石膏的膨脹礦物質，從而可使對需被處理的粘黏性土起到軟化和擴張的作用膨脹。在過去的15年中，因為硫酸鹽的侵蝕而遭遇了一些失敗，不過與和成功加固技術的成功事例的量相比，失敗的比例不大也只是占很小的比例。由于隨著減少由于采石減少、材料