粉土固化技術及其機理研究進展

樊亮，周圣杰，侯佳林，王林

(1.山東省交通科學研究院，山東濟南 250013；2.高速公路養護技術交通行業重點實驗室，山東 濟南 250013)

0 引言

粉土作為一種過渡土，其主體為粉粒，顆粒直徑在 0.005～0.075 mm 之間，其中＞0.075 mm 的顆粒所占質量分數＜50%，而塑性指數 IP＜10。 其整體結構松散、強度低，具有顯著的毛細現象，浸水后土體顆粒之間幾乎沒有粘結力，摩阻力極小、水穩定性極差。 這種工程不良性質，限制了粉體在路基中的應用；如何科學改良、利用粉土成為廣大土木工作者普遍關注的問題。 特別是近年來，我國鄉村振興戰略實施過程中，很多粉土地區砂石料資源緊張，相應地區道路建設和升級工作面臨筑路成本攀升的問題。如何就地取材、充分利用粉土資源成了具有巨大社會意義的攻關方向。

粉土的特殊性源于其組成，不同地域的粉土顆粒組成存在差異。 張燕明等[1]對新疆、內蒙、陜西、河南、山東等地的粉土調查表明:當粉土區域由西向東變化時，砂粒(0.075 ～2 mm)含量逐步減少，其質量分數由87.9%降低到0；粉粒(0.005 ～0.075 mm)的含量逐步增多，所占質量分數由8.8%增加到96.8%；黏粒(≤0.005 mm)含量則較為穩定，基本保持在＜10%。 其中，黃河沿岸砂粒含量偏高是由黃河沖淤積泥沙造就，內蒙古西部則由于風力攜帶作用帶來砂粒含量偏高。 顆粒組成的差別引起各地粉土的物理性質變化，如液塑限、最大干密度、最佳含水率和強度等；在區域由西向東的整體趨勢上，粉土液限值和塑限值逐漸變大，液限由22.4%提高到31.6%，塑限由15.4%提高到21.6%，塑性指數則在10 附近浮動；這些區域粉土的組成和性質差異，也帶來了粉土固化技術上的差別。

除顆粒組成外，影響粉土固化的另外重要因素是土的物質組成，且其影響更為復雜。 由于沉積相環境不同，土的礦物成分、可溶鹽和有機質等含量不同，導致粉土的化學活性差異。 如黃河沖積平原粉土化學成分主要為石英、長石、碳酸鹽礦物、云母、角閃石等，非黏土礦物含量高達89%，相對于黃土高原和黃河中游的第四系沉積層相比，其碳酸鹽礦物含量豐富，平均含量為10%～15%。 廢黃河區粉土中SiO2和Al2O3的含量高；其次為Fe，并含有少量的K2O、Na2O 等，造成粉土承載比 (California Bearing Ratio， CBR)較低；加之水流作用，黃河粉土顆粒磨圓度高且均勻，但其表面強度低，造成黃河沖淤積粉土的CBR 偏低，97%壓實度條件下承載比CBR 也不能滿足現行設計規范關于上路床的基本要求[2-3]。 因此，不同地區的粉土應該具有不同的粉土固化材料與技術，相應壓實工藝也應有所不同。

總體來看，粉土施工難以成型，且強度低和抵抗水損害的能力下降是其工程性質不良的直接后果。粉土三軸剪切試驗中的剪脹性明顯，低應力水平下塑性差，傾向于脆性破壞，施工難以成型[4]；在承受車輛荷載作用時，純粉土路基不具備足夠的強度和剛度，以及在外界因素作用下的穩定性。 這與現行路基要求差距甚遠。 為了保障服役期間道路的正常功能，粉土的穩定性是路基工程關鍵所在。

1 粉土固化技術

近幾年，粉土固化除在沿用傳統固化穩定材料外，出現了較多新型固化材料和技術。 一般地，土壤固化主要分為無機固化(穩定)和高分子固化技術兩類，同時一些生物酶和微生物礦化技術等生物固化類也得以應用。 文章結合既有文獻和實踐，綜述了3 類粉土技術中使用的穩定/固化材料，闡述了不同固化材料的適用性和固化機理。

1.1 無機固化技術

(1) 常規穩定材料

常見的石灰、水泥、粉煤灰等無機結合料屬于鈣基類穩定材料，主要利用鈣離子交換和火山灰反應，以及Ca(OH)2的結晶、碳化來增強土的穩定效果。這類穩定材料在非特殊土的固化機理上具有良好的應用效果。

對水泥穩定土而言，其穩定的顆粒尺寸越大，溫縮效應越小；一般適用于塑性指數＜17 的土，對于塑性指數高的黏土、高分子土和鹽漬土的固化效果很不理想。 粉土的塑性指數較小，原生礦物含量多，常常需要較大的水泥劑量進行穩定。 陳貝等[5]對粉土水泥穩定時，需添加＞13%的水泥才能滿足二級路路基抗壓強度的要求。 大摻量的水泥不可避免地帶來土體干縮大、易開裂的問題。 研究表明，高含水率時，水泥穩定粉土表現為塑性剪切破壞；低含水率時則為脆性剪切破壞，隨水泥摻量及養護齡期地增加，水泥穩定粉土的彈塑性變形減小，脆性破壞顯著加強[6]。 因此，很多國家限制了水泥摻量，美國、日本的上限為6%(質量分數)、法國為5%(質量分數)，我國有關資料則表明水泥用量需控制在4%～7%(質量分數)內。 同時，水泥的初凝、終凝時間無法調整，也帶來穩定土施工和質量控制上的不利影響。

石灰一般用于穩定黏土、腐殖土和酸性土，要比水泥優越，并不適合粉土[7]。 商慶森等[8-9]對黃河沖(淤)積粉土進行土質分析和生石灰粉穩定土強度試驗，認為生石灰粉穩定土的強度較消石灰穩定土無明顯提高，石灰穩定28 d 齡期的抗凍性很差，且生石灰粉穩定土造價較高，故工程中不宜采用。為此，姚占勇等[10-11]提出了二灰土外摻活性激發材料的穩定方法。

粉煤灰通常必須與石灰或水泥混合料使用，利用石灰、水泥激發出粉煤灰的火山灰反應，并結合原材料自身的膠凝特性復合穩定土壤。 但采用這些復合穩定粉土方案時，不同地域的粉土有著不同的性能表現。 王選倉等[12]針對于子洲至靖邊高速公路沿線的低液限粉土，利用“石灰∶粉煤灰∶粉土＝8∶16∶76”“石灰∶粉煤灰∶粉土＝10∶20∶70”的配合比處治低液限粉土，7 d無側限強度可以＞0.6 MPa，90 d 后強度可以＞1 MPa，趙瑞祥等[13]也有同樣的結論。 而對于黃河沖積粉土用二灰穩定時，7 d 養護土體基本沒有強度[8-9]。 李振霞等[14]研究表明二灰穩定低液限粉土的效果比較好，但粉土中的黏粒含量、塑性指數對無機結合料穩定效果有顯著影響，二灰穩定更適于黏粒含量高、塑性指數小的低液限粉土。 可以說，粉煤灰、石灰二灰穩定粉土在不同地區的適用性是不同的，這與不同地區粉土的組成緊密相關。

另外，采用石灰和粉煤灰穩定粉土時普遍存在早期強度低、水穩定性差的問題[15]，不如一些專門的固化劑產品帶來的性能好[16]。 往往要使用大摻量才能達到穩定土的基本性能。

(2) 固廢基固化材料

一般工業廢物包括煤矸石、礦山尾礦、高爐渣、鋼渣、赤泥、有色金屬渣、粉煤灰、煤渣、硫酸渣、廢石膏、鹽泥等[17]，其種類繁多，礦物成分和化學成分復雜多變，物理性質也千差萬別。 但對于各類天然鋁硅酸鹽礦物和各種硅酸鹽工業副產品或廢棄物來說，其組成中往往含有具有火山灰活性和潛在水硬性的原料，與適當的激發劑反應而形成膠凝材料，可利用這個特點開發土壤固化劑。 如鋁硅酸鹽原料中的 Si—O—Si、Si—O—Al、Al—O—Al 等化學鍵受到激發劑的作用，生成聚合度較小的離子團或單離子團，在一定的pH 環境下，可以重新聚合成與原料不同的鋁硅酸鹽結構，具有膠凝性和固化性，并可以與石灰巖質材料存在化學反應，促進石英砂和花崗巖中的鋁硅成分參與聚合反應[18]。 這種聚合膠凝效應可以獲得更好的強度和穩定性，早期快凝，在土壤固化上具有技術優勢。

理論上，粉煤灰與石灰復合穩定土的本質也是利用堿激發原理，姚占勇[19]較早地關注了堿激發帶來的粉土穩定效果。 國外研究者利用赤鐵礦廢渣和熟石灰穩定土、磷石膏＋水泥＋粉煤灰固化土壤[20-22]；國內則多采用電石渣、煤矸石、磷石膏等工業廢渣[23-24]。 盧青[23]的研究表明，利用水泥、礦渣、粉煤灰、脫硫石膏等制備固化劑，其固化低液限粉土要比純水泥固化土的強度高0.1 MPa；4%的自制固化劑帶來的粉土強度相當于12%的石灰土。目前，這類固廢基固化劑固化土性能一般都較為穩定，正常條件下其穩定性可保持＞30 年；這就為固廢材料提供了一個增加附加值的利用途徑。

截至目前，無機材料類土壤固化劑已經多樣化，如水玻璃類、水泥類(普硅酸鹽水泥、礦渣水泥、鋼渣水泥等)、硫酸鹽類(石膏CaSO4·2H2O、硫酸鐵Fe2(SO4)3、硫酸鋁 Al2(SO4)3)、氯化物類(氯化鈣CaCl2、氯化鈉NaCl、氯化鎂MgCl2等)和磷酸鹽類等。如研究者利用無機鹽溶液也能起到不錯的固化效果，郝建新[25]在處治南通地區的粉土時，采用氯化亞鐵和消石灰固化粉體，具有很好的早強特點，相對于傳統加固粉土，其水穩定性得到很好的提高，但在線性收縮實驗中，仍具有前期膨脹、后期收縮的現象。 亦有采用納米硅溶膠進行粉砂土固化的，可以獲得較好的強度，5%摻量納米硅溶膠可適用于質量分數＞20%的細粒粉土穩定[26]，但目前停留在試驗室階段。

因此，無機固化材料或固化劑仍面臨土壤的多樣性和差異性問題，普適性仍值得商榷，不同地區粉土的固化劑需要針對性的研制。

1.2 高分子固化技術

由于粉土透水性小，不易排水固結，抗剪強度低，防水性能差，黏聚力低，大部分粉土地區路基變形多是由于濕度變化導致路基強度不足、繼而在荷載作用下形成的破壞[27]。 因此，粉土路基的水穩定性和強度特征是路面安全運營的重要保證。 此種保障需求下，高分子、非鈣基型土壤固化劑具有先天優勢。

理論上，高分子固化材料可以避免鈣基類固化材料因為石膏CaSO4·2H2O 和(或)鈣礬石生成而引起的土壤膨脹，這是一項重要的技術優勢[7]；另外，利用高分子材料固化粉土，一般可以賦予粉土更好的水穩定性(離子類除外)。 兩方面優勢造成高分子固化材料的研發和應用擁躉眾多。 常見的有瀝青基材料、聚合物樹脂和離子類(磺化油)等。 其作用機理更多認為是物理作用，利用高分子材料的長鏈結構和黏性、通過包裹土顆粒實現固化作用；或利用表面活性劑的親水、親油基團實現粉土致密和疏水。

(1) 瀝青類材料

國內外很早就利用瀝青進行土壤的固化[28-30]。固體瀝青常采用熱拌方法進行，土壤需要加熱、拌合加工，從而帶來施工上的困難導致應用受限；ELRAWI 等[31]利用13.5%的硫加入高標號瀝青中，繼而制備稀釋瀝青用來固化河沙、沙丘和粉土。 但是，瀝青不能用來固化高pH 值、富含可溶性鹽的細粒土，又因拌合困難也不能固化塑性黏土。

實際上，瀝青的冷拌技術更為有效，施工也更為方便。 乳化瀝青、稀釋瀝青可進行常溫拌合施工，瀝青的分散性好、在土顆粒表面裹覆成膜，形成穩定的凝聚結構；并在其它膠凝材料(水泥、石灰等)共同作用下得到很好的土體強度和水穩定性。VENKATESH 等[32]證明了采用陽離子中裂型的乳化瀝青固化粉土時，路基承載能力可得到良好改善。國內研究表明，乳化瀝青應用后對濕土大顆粒形成和土壤水穩性團聚作用影響較強，尤其對雨季護坡護土抗風蝕水蝕具有重要意義[33]。 還有“乳化瀝青＋水泥”的穩定方式可使粉土容易成型，取芯順利，可獲得顯著的水穩定性和抗凍融能力[4]；山東工程實踐中采用“泡沫瀝青＋水泥”的穩定方式亦能獲得較好的壓實效果；并且采用發泡技術穩定粉土可以降低瀝青的使用量，經過機械齒輪打散、分布后，可以獲得蓬松的瀝青纖維交織結構，大大增加瀝青在土體中的分散程度。 一般地，乳化瀝青應用方式中折算純瀝青用量在4%～8%之間，泡沫瀝青則可以降低為3%～5%。 通過優化瀝青和水泥、石灰的用量，可以得到較好的強度和水穩定性，在低等級農村道路中可以充當簡單罩面的下承層。 利用淀粉質和秸稈為原料制備的植物瀝青沒有這方面的效果，研究表明，其對水泥穩定細粒土的抗壓強度有不利影響，對強度發展有阻礙作用[34]。 其原因與植物瀝青的物質組成、相對分子質量小及水中溶解性有著很大關系。

(2) 聚合物材料

聚合物材料源于20 世紀50、60 年代，是化學材料，如水玻璃液態高效復合材料、聚乙烯醇、醋酸乙烯酯、聚苯乙烯、丁苯膠乳、聚氨酯類等，因其可改變土體結構和性能而得到了廣泛關注[35-38]，這一類材料主要利用化學分子鏈的長結構特點提供土體顆粒間的加固[39]；并在農業土壤中得到應用。 但不同高分子材料固化粉土具有不同的強度變化規律。 針對江蘇宿遷的粉土，董金梅等[27，38]利用高分子材料混合無機膠凝材料固化粉土取得了較好的改性效果，提高了固化土的黏聚力和摩擦角，且固土破壞多是鼓脹式破壞，沒有明顯的破裂面；利用自制的SH 高分子固化劑處治黃土，自然條件下養護較長時期后固化黃土的強度大大提高，壓縮系數減小，濕陷性消失[38]。 這些聚合物固化方法解決了粉土穩定中的崩解或不成型、難以脫模的問題，也能提高土體的耐水穩定性[4]。

木質素固化粉土亦能獲得良好的試驗效果[40-44]。 木質素源于造紙工業副產品，其相對分子量在2 800～17 800 之間，存在芳香基、酚羥基、醇羥基、羧基等活性基團，可以進行氧化、還原、水解、磺化、接枝共聚等許多化學反應，其在混凝土、土壤改良方面廣泛應用。 在路基土處理方面，木質素加固土費用相對經濟，加固效果高，對一些低塑性黏土和粉砂土有較好的處治作用；TINGLE 等[45]利用木質素加固黏土，在干濕養護兩種條件下，土的無側限強度顯著提高，摻量5%可達到最高強度狀態。 張濤等[42-43]研究認為木質素產生的膠結作用是土體工程性質改善的主要原因之一，12%摻量木質素固化土屈服應力和不排水抗剪強度較素土分別提高約90%和40%。 木質素改良粉土的耐久性優于石灰，12%摻量下的改良土28 d 水穩系數為0.52，而4 次干濕循環后的土體質量損失率＜20%[46]。

(3) 離子型固化劑

離子型固化劑是一種液體水溶性產品，一般呈酸性，包括路邦(Roadbond)、路派克(Roadpacker)、路特固(Roadgood)、路基實(ISS)等。 活性成分是磺化油類，利用離子交換左右實現土體固化，但這種固化機理值得懷疑[7]，且不適合pH 值＞7.5 的堿性土壤，適用于質量分數為20%黏粒的土體，對土壤具有較強的選擇性和針對性[4，47]。 對于黃泛區Ip＜11 的粉土固化效果較差，各齡期強度都偏低，不滿足相關技術要求。

總體上，聚合物固化技術已受到廣泛關注，在水土保持、保濕、改良土壤等方面具有較好的發展前景。 這類材料有液體類、顆粒類之分，應用方法亦不同，對不同類型的土也有不同的適應性。 通常需要配合無機膠凝材料共同賦予土體的強度特性；一些親水性強的聚合物材料仍會帶來抗水性能較差的表現，耐凍融循環破壞能力較差，這是需要注意的地方。 同時，聚合物自身的耐候性和穩定性也待實踐驗證，價格也普遍較高，但不能否認其在一些應急工程中的有效性和及時性。

1.3 生物固化技術

生物固化技術主要包括生物酶和微生物礦物加固技術等，在粉土處治上有所應用，但效果有差別。

生物酶類固化劑呈液態，由有機物質發酵形成的蛋白質多酶基產品；通過生物酶的催化作用，改變黏土的原有結構，提高土體的密實度。 但黏土顆粒是水與生物酶發生固土作用的基本要求[48]；派酶產品要求土的塑性指數在5 ～18 之間，適用于黏土和亞黏土，泰然酶產品則要求至少含有6%的黏土[49]。因此，這類產品不太適用于粉土加固和改良。 陳貝等[5]利用帕爾瑪固化劑對含礫低液限黏土、含砂低液限黏土、低液限黏土和低液限粉土分別固化，表明單獨使用帕爾瑪固化劑與水泥穩定對比并沒有優勢，即使對于低液限黏土，帕爾瑪固化劑摻量＞24%時，才能滿足二級路以上的穩定土技術要求。 因此，這種酶材料需要和水泥混合使用，才能達到較好的效果，其推薦了帕爾瑪固化劑摻量為15%、水泥摻量為7.5%。

微生物礦物加固土壤是一項新技術。 將含有細菌的營養液灌注進土壤中，生成碳酸鈣晶體沉淀在土顆粒表面，將土壤膠結[7]。 這一微生物成礦作用常被稱為微生物誘導方解石沉積技術(Microbially Induced Calcite Precipitation， MICP)。 該方法能夠將松散砂顆粒膠結成為整體，顯著提高砂體的強度、剛度、抗侵蝕性能等，并改善砂土的孔隙結構和滲透性[50]。 邵光輝等[51]通過不同注漿輪次微生物注漿固化處理吹填粉土時，發現微生物注漿會顯著減少吹填粉土中＞10 μm 的孔隙，土體強度較未處理土有顯著地提高，且強度隨著土體中CaCO3的含量增加而增加，并存在敏感閾值。 但目前這種技術常用在注漿加固上，在粉土路基穩定應用方面開展較少[52-54]。

綜合來看，針對粉土固化，無機固化方法仍是主流，其中的堿激發材料體系容易產生更好地固化效果，這也是現在無機固化劑的主要原料組成。 高分子固化方法會提高粉土固化的水穩定性，如瀝青基材料(乳化瀝青和泡沫瀝青)可以實現常溫施工，配合一定比例的水泥、石灰，可達到較好的路用效果；高分子聚合物類和木質素類固化材料也能得到較好的路用表現。 但生物酶、離子型固化劑由于存在黏土含量的要求，在粉土固化適用性方面有待提高，而生物注漿及其他新型的固化技術仍需要進一步關注。

2 粉土固化機理

粉土尤其是黃河沖淤積平原的低液限粉土，其礦物組成上多是石英、長石、碳酸鹽礦物、云母、角閃石等原生礦物，黏粒很少，土體礦物組成多為惰性，活性極低。 粉土的固化過程更多依靠外加固化材料發生的物理、化學反應而促進土體的固化，而非自身產生的反應。 不同粉土固化技術的部分機理見表1。

表1 粉土固化的部分機理表

2.1 無機固化機理

粉土無機固化是多種作用和效應協同存在的結果，多借鑒膠凝材料學方面的理論和分析方法對固化機理進行分析。 文獻中多歸結為填充效應和膠凝效應兩大類，在膠凝效應中又分為水化作用、激發作用和離子交換作用[2]。 水化作用主要利用固化劑自有的膠凝材料活性，如水泥的水化反應、石灰的結晶和碳化反應和粉煤灰的火山灰反應等；激發作用指固化材料和水化產物對土壤中的活性物質有激發作用，使土壤自身參與固化穩定；離子交換作用主要存在黏土顆粒固化方面，利用低、高價態的陽離子交換，減少土粒表面吸附水膜的厚度，增加顆粒之間的分子引力，達到封閉孔隙、降低塑性、減少吸水性和膨脹性的目的。 填充效應則利用了固化材料的未水化部分在水化產物之間起到的“微集料填充”和“骨架支撐”作用。 這些作用共同提高了固化土的強度和耐久性。 圖1 簡單描述了固化土的典型作用機理[55]，各種效應由橢圓形框表示，箭頭表明了各種組成的作用變化方向。

圖1 固化穩定土的機理模式示意圖

綜合來看，考慮到粉土活性低的原因，無機固化粉土更多依賴有限摻量的膠凝材料的膠凝作用，這是很多的低摻量水泥穩定粉土、石灰穩定粉土、石灰-粉煤灰穩定粉土的強度表現和水穩定性表現差的主要原因；常規無機固化粉土需要更高的固化劑摻加比例。 而堿激發機制可能在未來有更好地表現，這是固廢資源增值化、新型無機固化劑出現的理論背景。

2.2 高分子固化機理

高分子固化材料主要利用自身的物理分散和粘結作用達到固化土體的效果，與無機固化復合使用時，可以達到較好的強度表現和水穩定性。

對于瀝青類材料，其一般機理示意圖如圖2 所示。 圖2(a)是瀝青穩定土的常見處理模式，過程中需要拌合水泥或生石灰用來改變土的分散性，在一定溫度拌合下，添加瀝青產生物理膠結作用，可以提高土體密度、粘聚力和抗水破壞能力；圖2(b)中乳化瀝青穩定土中，當土粒周圍存在一定厚度水膜時，瀝青乳液可以擴展到一定范圍，在土粒表面連接成片，繼而黏附更多的土粒，呈現輻射狀結構，當乳液失水形成瀝青膠膜后，可以將土粒良好的聯結，形成較為理想的“黏粒”團聚體[56]；在充分壓實的條件下提高土體的粘結性和水穩定性；一般的瀝青類穩定材料均需要添加無機膠凝材料來提供更好的土體強度。但很多情況下，瀝青類材料的潤濕和分散性是影響固化效果的重要問題，施工中的瀝青灑布拌合、灑布計量和浸潤深度等施工控制決定了粉土的固化效果。

圖2 瀝青基材料穩定土的作用機制示意圖

有機高分子固化劑添加到土壤中會發生聚合反應，通過滲透與土粒發生化學反應并產生膠結作用；或者利用有機高分子的位阻屏蔽作用降低土體的吸附水，增加固化土的抗滲透性能和耐水能力；不同高分子材料有不同的化學反應和滲透能力[57]。 周天寶等[58]對黃原膠固化粉土分析，表明了黃原膠分子可牢固地吸附在土顆粒表面，在土顆粒間起到極強的膠結作用；隨著土體含水率降低，黃原膠分子與土顆粒的離子鍵作用越強，且遠大于土顆粒鍵的靜電吸附作用。 從而提高了粉土的固結能力和力學強度。 黃原膠固化粉土原理示意圖如圖3[58]所示。

圖3 黃原膠固化粉土原理示意圖

離子型固化劑主要成分為磺化油類陰離子表面活性劑，分子結構中含有親水基團和疏水基團，其固化土機理與離子交換作用相關。 離子型固化劑固化土機理示意圖如圖4[59]所示，當離子固化劑進入土體后，親水基團離解的 K＋、Na＋濃度大，滲透壓高，與黏土顆粒表面的 Ca2＋、Mg2＋發生離子交換。

圖4 離子型固化劑固化土機理示意圖

繼而降低黏土顆粒表面吸附的結合水膜厚度，降低膠體的ξ 電勢，減小粒間距離，使顆粒排列更為緊密，形成更大的團聚體，促進土體的密實[55-59]。從機理上講，離子固化過程并不產生新的組成，單一使用時并不適合固化黏土含量少的粉土。

2.3 生物固化機理

生物酶的固土作用機理非常復雜，影響因素很多，主要涉及兩個方面的作用:(1) 生物酶溶液增加了土體的濕潤程度，可以提高土體的可壓實性和強度；(2) 生物酶所含的有機物質與土中的水、有機質及其他成分相互作用，改變了土體的內部結構而發生固化作用。 一般地，生物酶分子可選擇性地將黏土礦物分子吸引到土顆粒之間，使之在水膜作用下形成穩定的粘結，提高了土體強度和穩定性[47]。 但這種強度的增長有限，往往添加一定劑量水泥的無機結合料，以提高土體的后期強度。

微生物誘導方解石沉積技術應用較少，其對粉土的固化機理還沒有深入研究。

綜合來看，很多新型土壤固化劑的材料組成差異和變化較大，其主成效組成因商業保護而公開較少，具體的固化土機理上一直沒有統一而明確的解釋，研究也較不全面，且多針對黏土類土壤進行了闡述。

3 展望

隨著交通建設規模的不斷增大以及砂石料資源的緊張，利用土壤固化技術可以讓特殊土更好地應用在路基工程或基層中，大大降低砂石料的需求。同時，在農村公路建設和發展相對滯后、建設資金少、融資渠道不充分的情況下，基于土壤固化材料和技術進行簡易道路鋪裝，可以降低筑路成本，完善戶戶通、村村通等低交通量的農村道路網絡，改善農村交通和居住環境。 未來，基于土壤固化技術、積極利用土資源開展低等級農村道路建設會具有更大的社會意義和推廣價值。

在粉土固化方面，其固化技術和材料呈多元化發展。 無機固化材料由于價格便宜，一段時間內將仍是主要研究對象；高分子固化材料會提高土體更好的水穩定性，與無機固化材料復合使用會帶來更好的路用效果；而新型生物酶、離子型固化劑囿于對黏土含量的要求，在粉土固化適用性方面有待提高；生物固化技術的成熟性有待進一步考察。 結合路基工程施工工藝的不斷發展，這些固化材料的應用方式和評價方法也會不斷地發展和完善。

需要注意的是，任何一種土壤固化材料不能適用于所有的土。 自然界里土質復雜多變，土壤組成、結構、礦物成分和化學成分容易帶來固化材料的普適性不足；在粉土固化材料研制和應用方面仍需要充分的機理認識，相關基礎理論研究需要多學科廣泛協同、深入發展。