權(quán)利要求書： 1.一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，磷石膏復合固化材料的制備

所述磷石膏復合固化材料由石灰、水玻璃、水混合后再加入到磷石膏中制備而成，具體組分如下：弱膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，1％～4％；水玻璃，

1％～3％；磷石膏，73％～79％；水，19％～20％；

中膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，4％～7％；水玻璃，

1％～3％；磷石膏，70％～76％；水，19％～20％；

強膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，7％～9％；水玻璃，

1％～3％；磷石膏，68％～73％；水，19％～20％；

步驟2，場地膨脹干土的制作

步驟2.1，在疑似膨脹土路基的區(qū)域內(nèi)取路基土樣，密封保存至實驗室，檢測該路基土樣的自由膨脹率δef和蒙脫石質(zhì)量占比v，當自由膨脹率δef≥40％或蒙脫石質(zhì)量占比v≥7％時，認定該路基為膨脹土路基；確定膨脹土路基的膨脹土等級，并檢測得到膨脹土的塑限wp；

步驟2.2，首先挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土置于附近的拌料場中，平攤風干后，粉碎并過5mm～10mm的篩，其次進行含水率檢測，并通過補充灑水或晾曬方式控制其含水率滿足預設含水率w；

將通過風干、粉碎，且滿足預設含水率w的膨脹土記為場地膨脹干土；

步驟3，改性修復土的制作

根據(jù)膨脹土等級按照步驟1的組分選擇磷石膏復合固化材料，將磷石膏復合固化材料拌在步驟2得到的場地膨脹干土中，拌和均勻后燜料24小時～48小時，燜料期間至少翻拌一次，其中，磷石膏復合固化材料的質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％～12％；

將拌有磷石膏復合固化材料并燜料完成的場地膨脹干土記為改性修復土；

步驟4，對膨脹土路基的包邊

所述膨脹土路基的結(jié)構(gòu)包括一個路基頂部包邊層(1)、兩個路基側(cè)邊包邊層(2)及被包裹在三個包邊層中的膨脹土路基主體；所述路基頂部包邊層(1)、所述路基側(cè)邊包邊層(2)用改性修復土鋪設，所述膨脹土路基主體用素土鋪設；所述素土為膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土；

將改性修復土、素土自下而上同步分層鋪設形成兩個路基側(cè)邊包邊層(2)及膨脹土路基主體，將改性修復土由膨脹土路基主體的頂部向上鋪設形成膨脹土路基的路基頂部包邊層(1)；

所述三個包邊層及膨脹土路基主體在鋪設過程中均采用自下而上分層壓實處理的方法，具體的，每層層厚為0.3m～0.5m，每鋪設完成一層后，進行一次壓實，且壓實度不低于

92％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，其特征在于，所述水玻璃為鈉水玻璃，其模數(shù)為2.6～3.2，波美度為38°Be’～40°Be’。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，其特征在于，所述預設含水率w控制在0.97wp～1.2wp范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，其特征在于，所述路基頂部包邊層(1)沿豎直方向的厚度為2.0m～3.0m，所述路基側(cè)邊包邊層(2)沿水平方向的厚度為2.0m～3.0m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，其特征在于，所述弱膨脹土、中膨脹土和強膨脹土的界定如下：

40％≤δef<65％，弱膨脹土；

65％≤δef<90％，中膨脹土；

δef≥90％，強膨脹土。

說明書： 一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法技術領域[0001] 本發(fā)明屬于巖土工程領域，具體涉及一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法。背景技術[0002] 磷石膏作為濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的固體廢棄物，其組成成分復雜。磷石膏中的污染物進入自然界中，不僅會引起富營養(yǎng)化、赤潮，還會污染地下水資源，破壞生態(tài)環(huán)境，威脅人類健康。當前磷石膏除雜方法主要有化學法、物理法和熱處理等方法。化學處理方法應用較為廣泛，但其應用工藝復雜，能耗高、操作不方便。[0003] 膨脹土是種高塑性黏土，一般承載力較高，具有吸水膨脹、失水收縮和反復脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。膨脹土用作路堤填料時，隨著時間的推移，路堤表層將會嚴重干縮、龜裂、翻漿沉陷等現(xiàn)象，最終導致路面崩潰。[0004] 目前針對膨脹土路基的處理方法主要有換填法、含水率控制法、化學改性法等。換填法施工量大、工期長、造價高。含水率控制法長期耐久性較差?；瘜W改性法也會存在耐水性差、孔隙填充效果不佳等問題，在干濕循環(huán)作用下也會出現(xiàn)性質(zhì)降低甚至失效開裂的現(xiàn)象。本發(fā)明針對以上問題提出一種磷石膏復合固化材料包邊修復膨脹土路基的方法，一方面可以有效改善磷石膏利用率低、污染大的問題，另一方面可以有效改善膨脹土路基施工周期長、成本高、耐水性差等問題。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有磷石膏任意堆放、利用率低及膨脹土路基施工周期長、成本高、耐水性差等問題。[0006] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明提供了一種磷石膏復合固化材料包邊填筑膨脹土路基的方法，包括以下步驟：[0007] 步驟1，磷石膏復合固化材料的制備[0008] 所述磷石膏復合固化材料由石灰、水玻璃、水混合后再加入到磷石膏中制備而成，具體組分如下：[0009] 弱膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，1％～4％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，73％～79％；水，19％～20％；[0010] 中膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，4％～7％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，70％～76％；水，19％～20％；[0011] 強膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，7％～9％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，68％～73％；水，19％～20％；[0012] 步驟2，場地膨脹干土的制作[0013] 步驟2.1，在疑似膨脹土路基的區(qū)域內(nèi)取路基土樣，密封保存至實驗室，檢測該路基土樣的自由膨脹率δef和蒙脫石質(zhì)量占比v，當自由膨脹率δef≥40％或蒙脫石質(zhì)量占比v≥7％時，認定該路基為膨脹土路基；確定膨脹土路基的膨脹土等級，并檢測得到膨脹土的塑限wp；[0014] 步驟2.2，首先挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土置于附近的拌料場中，平攤風干后，粉碎并過5mm～10mm的篩，其次進行含水率檢測，并通過補充灑水或晾曬方式控制其含水率滿足預設含水率w；[0015] 將通過風干、粉碎，且滿足預設含水率w的膨脹土記為場地膨脹干土；[0016] 步驟3，改性修復土的制作[0017] 根據(jù)膨脹土等級按照步驟1的組分選擇磷石膏復合固化材料，將磷石膏復合固化材料拌在步驟2得到的場地膨脹干土中，拌和均勻后燜料24小時～48小時，燜料期間至少翻拌一次，其中，磷石膏復合固化材料的質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％～12％；[0018] 將拌有磷石膏復合固化材料并燜料完成的場地膨脹干土記為改性修復土；[0019] 步驟4，對膨脹土路基的包邊[0020] 所述膨脹土路基的結(jié)構(gòu)包括一個路基頂部包邊層、兩個路基側(cè)邊包邊層及被包裹在三個包邊層中的膨脹土路基主體；所述路基頂部包邊層、所述路基側(cè)邊包邊層用改性修復土鋪設，所述膨脹土路基主體用素土鋪設；所述素土為膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土；[0021] 將改性修復土、素土自下而上同步分層鋪設形成兩個路基側(cè)邊包邊層及膨脹土路基主體，將改性修復土由膨脹土路基主體的頂部向上鋪設形成膨脹土路基的路基頂部包邊層；[0022] 所述三個包邊層及膨脹土路基主體在鋪設過程中均采用自下而上分層壓實處理的方法，具體的，每層層厚為0.3m～0.5m，每鋪設完成一層后，進行一次壓實，且壓實度不低于92％。[0023] 優(yōu)選地，所述水玻璃為鈉水玻璃，其模數(shù)為2.6～3.2，波美度為38°Be’～40°Be’。[0024] 優(yōu)選地，所述預設含水率w控制在0.97wp～1.2wp范圍內(nèi)。[0025] 優(yōu)選地，所述路基頂部包邊層沿豎直方向的厚度為2.0m～3.0m，所述路基側(cè)邊包邊層沿水平方向的厚度為2.0m～3.0m。[0026] 優(yōu)選地，所述弱膨脹土、中膨脹土和強膨脹土的界定如下：[0027] 40％≤δef<65％，弱膨脹土；[0028] 65％≤δef<90％，中膨脹土；[0029] δef≥90％，強膨脹土。[0030] 相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果為：[0031] 1、本發(fā)明采用石灰、水玻璃兩種常見固化劑固化處理大宗固體廢棄物磷石膏，為大規(guī)模消納磷石膏固體廢棄物提供了新的技術途徑。[0032] 2、本發(fā)明將石灰、水玻璃固化處理性磷石膏得到的磷石膏復合固化材料應用于道路路基工程建設中，減少了大宗固體廢棄物磷石膏的任意堆積排放問題，降低了磷石膏對周邊環(huán)境的污染，提高了綜合利用水平、資源利用效率，對緩解資源瓶頸壓力、培育新的經(jīng)濟增長點具有重要意義。[0033] 3、本發(fā)明中磷石膏復合固化材料的加入，使得膨脹土路基具有更好的耐水性，有助于改善膨脹土路基干縮、龜裂、承載力降低等問題，有效避免了干濕循環(huán)及碳化作用引起路基性能的劣化。[0034] 4、本發(fā)明通過添加水玻璃，降低了石灰的使用量，有效地減少了環(huán)境污染。[0035] 5、本發(fā)明通過現(xiàn)場包邊施工處理，操作簡單，縮短了工期，降低了成本。附圖說明[0036] 圖1為膨脹土路基結(jié)構(gòu)圖；[0037] 圖2為不同摻量配比下磷石膏復合固化材料無側(cè)限抗壓強度值比較圖；[0038] 圖3為不同摻量配比下改性膨脹土自由膨脹率值比較圖。具體實施方式[0039] 下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整的描述。[0040] 實施例1：[0041] 步驟1，磷石膏復合固化材料的制備[0042] 所述磷石膏復合固化材料由石灰、水玻璃、水混合后再加入到磷石膏中制備而成，具體組分如下：[0043] 弱膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，1％～4％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，73％～79％；水，19％～20％；[0044] 中膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，4％～7％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，70％～76％；水，19％～20％；[0045] 強膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，7％～9％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，68％～73％；水，19％～20％；[0046] 在本實施例中，水玻璃的模數(shù)為3.2、波美度為40°Be’，石灰的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為4％，水玻璃的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為1％，磷石膏的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為75％，水的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為20％。[0047] 步驟2，場地膨脹干土的制作[0048] 步驟2.1，在疑似膨脹土路基的區(qū)域內(nèi)取路基土樣，密封保存至實驗室，檢測該路基土樣的自由膨脹率δef和蒙脫石質(zhì)量占比v，當自由膨脹率δef≥40％或蒙脫石質(zhì)量占比v≥7％時，認定該路基為膨脹土路基；確定膨脹土路基的膨脹土等級，并檢測得到膨脹土的塑限wp。[0049] 在本實施例中，檢測到路基土樣的自由膨脹率δef為45％，認定為膨脹土路基，且膨脹土等級為弱膨脹土。塑限wp為19％。[0050] 步驟2.2，首先挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土置于附近的拌料場中，平攤風干后，粉碎并過5mm～10mm的篩，其次進行含水率檢測，并通過補充灑水或晾曬方式控制其含水率滿足預設含水率w；[0051] 將通過風干、粉碎，且滿足預設含水率w的膨脹土記為場地膨脹干土。[0052] 在本實施例中，預設含水率w為20％；[0053] 在本實施例中，首先清除路基表面雜物，挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土10噸，置于場地附近拌料場，平攤風干后，粉碎并過5mm篩；然后檢測其含水率為15％；通過補充灑水500kg控制預設含水率w為20％。[0054] 步驟3，改性修復土的制作[0055] 根據(jù)膨脹土等級按照步驟1的組分選擇磷石膏復合固化材料，將磷石膏復合固化材料拌在步驟2得到的場地膨脹干土中，拌和均勻后燜料24小時～48小時，燜料期間至少翻拌一次，其中，磷石膏復合固化材料的質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％～12％；[0056] 將拌有磷石膏復合固化材料并燜料完成的場地膨脹干土記為改性修復土。[0057] 在本實施例中，取石灰40kg、水玻璃10kg、磷石膏750kg、水200kg，拌合均勻后制備成為磷石膏復合固化材料，然后將該磷石膏復合固化材料添加到場地膨脹干土中，再次拌和均勻后燜料48h，期間翻拌1次，制得改性修復土。其中，磷石膏復合固化材料質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％。[0058] 步驟4，對膨脹土路基的包邊[0059] 所述膨脹土路基的結(jié)構(gòu)包括一個路基頂部包邊層1、兩個路基側(cè)邊包邊層2及被包裹在三個包邊層中的膨脹土路基主體；所述路基頂部包邊層1、所述路基側(cè)邊包邊層2用改性修復土鋪設，所述膨脹土路基主體用素土鋪設；所述素土為膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土；[0060] 將改性修復土、素土自下而上同步分層鋪設形成兩個路基側(cè)邊包邊層2及膨脹土路基主體，將改性修復土由膨脹土路基主體的頂部向上鋪設形成膨脹土路基的路基頂部包邊層1。[0061] 所述三個包邊層及膨脹土路基主體在鋪設過程中均采用自下而上分層壓實處理的方法，具體的，每層層厚為0.3m～0.5m，每鋪設完成一層后，進行一次壓實，且壓實度不低于92％。[0062] 圖1為道路路基結(jié)構(gòu)圖，其中1為路基頂部包邊層，2為路基側(cè)邊包邊層。[0063] 在本實施例中，路基頂部包邊層1沿豎直方向的厚度為2.0m，路基側(cè)邊包邊層2沿水平方向的厚度為3.0m，將素土、改性修復土自下而上分層壓實，每層層厚為0.3m，壓實度為93％。[0064] 實施例2：[0065] 步驟1，磷石膏復合固化材料的制備[0066] 所述磷石膏復合固化材料由石灰、水玻璃、水混合后再加入到磷石膏中制備而成，具體組分如下：[0067] 弱膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，1％～4％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，73％～79％；水，19％～20％；[0068] 中膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，4％～7％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，70％～76％；水，19％～20％；[0069] 強膨脹土，磷石膏復合固化材料包括如下質(zhì)量百分比的組分：石灰，7％～9％；水玻璃，1％～3％；磷石膏，68％～73％；水，19％～20％。[0070] 在本實施例中，水玻璃的模數(shù)為3.2、波美度為40°Be’，石灰的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為7％，水玻璃的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為1％，磷石膏的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為72％，水的質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的比值為20％。[0071] 步驟2，場地膨脹干土的制作[0072] 步驟2.1，在疑似膨脹土路基的區(qū)域內(nèi)取路基土樣，密封保存至實驗室，檢測該路基土樣的自由膨脹率δef和蒙脫石質(zhì)量占比v，當自由膨脹率δef≥40％或蒙脫石質(zhì)量占比v≥7％時，認定該路基為膨脹土路基；確定膨脹土路基的膨脹土等級，并檢測得到膨脹土的塑限wp。[0073] 在本實施例中，檢測到路基土樣的自由膨脹率δef為100％，認定為膨脹土路基，且膨脹土等級為強膨脹土。塑限wp為18％。[0074] 步驟2.2，首先挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土置于附近的拌料場中，平攤風干后，粉碎并過5mm～10mm的篩，其次進行含水率檢測，并通過補充灑水或晾曬方式控制其含水率滿足預設含水率w；[0075] 將通過風干、粉碎，且滿足預設含水率w的膨脹土記為場地膨脹干土。[0076] 在本實施例中，預設含水率w為20％；[0077] 在本實施例中，首先清除路基表面雜物，挖取膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土10噸，置于場地附近拌料場，平攤風干后，粉碎并過5mm篩；然后檢測其含水率為14％；通過補充灑水600kg控制預設含水率w為20％。[0078] 步驟3，改性修復土的制作[0079] 根據(jù)膨脹土等級按照步驟2的組分選擇磷石膏復合固化材料，將磷石膏復合固化材料拌在步驟3得到的場地膨脹干土中，拌和均勻后燜料24小時～48小時，燜料期間至少翻拌一次，其中，磷石膏復合固化材料的質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％～12％；[0080] 將拌有磷石膏復合固化材料并燜料完成的場地膨脹干土記為改性修復土。[0081] 在本實施例中，取石灰70kg、水玻璃10kg、磷石膏720kg、水200kg，拌合均勻后制備成為磷石膏復合固化材料，然后將該磷石膏復合固化材料添加到場地膨脹干土中，再次拌和均勻后燜料48h，期間翻拌1次，制得改性修復土。其中，磷石膏復合固化材料質(zhì)量為場地膨脹干土質(zhì)量的10％。[0082] 步驟4，對膨脹土路基的包邊[0083] 所述膨脹土路基的結(jié)構(gòu)包括一個路基頂部包邊層1、兩個路基側(cè)邊包邊層2及被包裹在三個包邊層中的膨脹土路基主體；所述路基頂部包邊層1、所述路基側(cè)邊包邊層2用改性修復土鋪設，所述膨脹土路基主體用素土鋪設；所述素土為膨脹土路基所在區(qū)域的膨脹土；[0084] 將改性修復土、素土自下而上同步分層鋪設形成兩個路基側(cè)邊包邊層2及膨脹土路基主體，將改性修復土由膨脹土路基主體的頂部向上鋪設形成膨脹土路基的路基頂部包邊層1。[0085] 所述三個包邊層及膨脹土路基主體在鋪設過程中均采用自下而上分層壓實處理的方法，具體的，每層層厚為0.3m～0.5m，每鋪設完成一層后，進行一次壓實，且壓實度不低于92％。[0086] 本實施例中，路基頂部包邊層1沿豎直方向的厚度為2.0m，路基側(cè)邊包邊層2沿水平方向的厚度為3.0m，將素土、改性修復土自下而上分層壓實，每層層厚為0.3m，壓實度為93％。

[0087] 在以上實施例中，所述石灰為普通建筑用石灰。[0088] 在以上實施例中，所述弱膨脹土、中膨脹土和強膨脹土的界定如下：[0089] 40％≤δef<65％，弱膨脹土；[0090] 65％≤δef<90％，中膨脹土；[0091] δef≥90％，強膨脹土。[0092] 圖2為不同摻量配比下磷石膏復合固化材料無側(cè)限抗壓強度值比較圖，其中橫坐標為石灰質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的百分比，縱坐標為無側(cè)限抗壓強度。NaS1表示水玻璃占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的1％，NaS3表示水玻璃占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的3％。另外橫坐標上的NaS0表示沒有在磷石膏復合固化材料中添加水玻璃。由圖2可以看出，當石灰摻量相同時，隨著水玻璃摻量的增大，試樣的無側(cè)限抗壓強度呈現(xiàn)出降低的趨勢；當水玻璃摻量相同時，隨著石灰摻量的增加，試樣的無側(cè)限抗壓強度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢?？傮w來看，石灰與水玻璃的摻入，有效的改善了試樣的強度。[0093] 圖3為不同摻量配比下改性修復土自由膨脹率值比較圖，其中橫坐標為石灰質(zhì)量占磷石膏復合固化材料總質(zhì)量的百分比，縱坐標為自由膨脹率。由圖3可以看出，膨脹土經(jīng)改性后，自由膨脹率大幅降低，膨脹性顯著降低。其中，C3、NaS1配比下自由膨脹率降低最多，改性效果最好。