【摘 要】本文通過膨脹土、 脹縮性、 路堤、 改良土幾個(gè)方面對(duì)石灰改良土在路基方面的施工技術(shù)進(jìn)行了討論
【關(guān)鍵詞】 膨脹土 脹縮性 路堤 改良土
1.石灰改良土工藝
利用改良土作為路堤填料,改良土的準(zhǔn)備工作是至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)。 在灰-土攪拌施工過程中只需最大粒徑不大于 60mm 的“土塊”與“石灰粉末”相摻拌就可達(dá)到工程要求。 “粉一塊”灰-土攪拌過程如下。
1.1 用堆土機(jī)推整出堆拌場。
1.2 用堆土機(jī)將土料場表層已風(fēng)干晾曬一定時(shí)間的土料以不大于15cm 的鏟入深度鏟運(yùn)至堆拌場,并大致呈錐形堆放,堆土機(jī)的開行路線根據(jù)料場的具體地形及土料的具體鏟運(yùn)情況而定。
1.3 用軟尺量測出每一個(gè)堆土包的土方量,計(jì)算生石灰用量。
1.4 將計(jì)算所得的石灰量以人工方式撒在堆土包表面上, 且應(yīng)盡量撒勻。
1.5 用堆土機(jī)再次鏟運(yùn)第一次未鏟運(yùn)的土料層,運(yùn)至堆拌場,倒在已拌石灰的土堆包上。
1.6 計(jì)算第二次摻灰量。
1.7 重復(fù)第 4 步人工撒石灰的步驟。
1.8 重復(fù)第 5 步至第 7 步。
1.9 對(duì)土料場表層已風(fēng)干晾曬一定時(shí)間的土料完成第一次鏟運(yùn)和摻拌石灰后,測定摻灰土的天然含水量。
1.10 用裝載機(jī)對(duì)每一堆摻灰土進(jìn)行二次拌和,即用裝載機(jī)將堆拌場的摻灰土從一處翻堆至另一處 (土塊破碎的最小粒徑不大于60mm),需配水時(shí),則進(jìn)行灑水— ——每反翻一次,灑一次水,最后,用裝載機(jī)將摻灰土統(tǒng)一翻運(yùn)至悶料場,用塑料帆布蓋上備用。
2.路堤填筑施工控制
土質(zhì)路基施工按填土順序可分為分層平鋪和豎向填筑兩種方案。分層平鋪是基本方案,如符合分層填平和壓實(shí)的要求,則效果較好,且質(zhì)量有保證,有條件時(shí)應(yīng)盡量采用此方案。
2.1 把好原材料的質(zhì)量關(guān)
改良土的原材料是石灰和土,把好原材料的質(zhì)量關(guān)是確保改良土路基施工質(zhì)量的首要任務(wù)。
2.1.1 土
為了保證土的質(zhì)量,在施工之前,必須對(duì)取土場的土進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有液塑限的塑性指數(shù)和脹縮性指標(biāo)等,只有滿足規(guī)范要求的土才能使用。 在高等級(jí)公路的施工中,如果用土量很大,需要在多個(gè)取土場取土,就應(yīng)對(duì)每個(gè)取土場的土進(jìn)行檢驗(yàn);不同土場的土應(yīng)分開使用,不能混用,否則質(zhì)量難以保證;施工技術(shù)人員在施工中應(yīng)密切注意土的情況,如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)有變化,應(yīng)重新進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.1.2 石灰
石灰的質(zhì)量應(yīng)按規(guī)范的要求進(jìn)行控制。 施工中采用生石灰粉拌制改良土?xí)r,應(yīng)確保生石灰的質(zhì)量,因此,對(duì)于進(jìn)場的生石灰必須取樣檢驗(yàn),檢驗(yàn)項(xiàng)目是有效氧化鈣和氧化鎂的含量,其中有效氧化鈣和和氧化鎂含量最能反映石灰的活性;在拌制改良土之前,對(duì)生石灰粉的質(zhì)
量也應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn), 重點(diǎn)檢驗(yàn)有效氧化鈣和氧化鎂的含量和含水量,含量不合格的石灰不能使用。 還應(yīng)注意一個(gè)問題,即生石灰與膨脹土摻拌后應(yīng)“悶料”一周以上,這樣可以保證生石灰消解完全,避免在改良土碾壓后,未消解的生石灰遇水消解而產(chǎn)生局部膨脹,造成底基層出現(xiàn)局部鼓脹破壞現(xiàn)象。
2.2 加強(qiáng)混合料質(zhì)量的控制
石灰用量是以石灰劑量(或簡稱摻灰量)表示的,改良土混合料拌和均勻以后,必須取樣檢測石灰劑量,在石灰劑量符合要求的情況下,才能進(jìn)行下道工序。 改良土混合料的施工有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一是控制好摻灰量,應(yīng)根據(jù)灰-土的拌制方法和數(shù)量確定適宜的摻灰量;二是拌和要均勻,因?yàn)榘韬筒痪鶆蚴窃斐墒覄┝坎▌?dòng)大最主要的原因。 石灰劑量的檢測應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:a)取樣需有代表性,只有具有代表性的檢測結(jié)果才能成為評(píng)定質(zhì)量的依據(jù),因此必須合理地確定取樣的數(shù)量和位置;b)應(yīng)按照規(guī)范所規(guī)定的方法進(jìn)行檢測;c)需控制好試樣的含水量,在試樣質(zhì)量相同的情況下,含水量越小,則石灰與干土的質(zhì)量占改良土總質(zhì)量的比例就越大,因而石灰劑量就越大,由于確定石灰劑量標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),改良土的含水量為最佳含水量,因此,技術(shù)人員也應(yīng)該在石灰土的含水量位于最佳含水量的控制范圍之內(nèi)時(shí)檢測其石灰劑量。
2.2.1 含水量
由于改良土混合料的含水量對(duì)碾壓質(zhì)量的影響很大,含水量太大或太小都很難壓實(shí),所以為了保證碾壓后的壓實(shí)度,必須控制好混合料的含水量。 按照規(guī)范的要求,碾壓前改良土的含水量都應(yīng)控制在最佳含水量±1%的范圍內(nèi)。 要控制好混合料的含水量,應(yīng)注意以下幾點(diǎn): a)需控制好消石灰粉和土的含水量;b)需控制好加水量;c)拌和要均勻;d)需控制好悶料的時(shí)間;e)需加強(qiáng)測試,及時(shí)提供含水量的檢測數(shù)據(jù),為施工提供依據(jù)。
2.2.2 顆粒粒徑
不論采用何種拌制方法拌制后的石灰土都應(yīng)成為粉狀或細(xì)小顆粒狀,不應(yīng)含有大塊土團(tuán),或粒徑在 60mm 以上的大土塊,否則改良土的性能將受到很大影響。
2.3 確保碾壓質(zhì)量
碾壓是使改良土路基成形并達(dá)到密實(shí)狀態(tài)的重要工序。 碾壓質(zhì)量的好壞,對(duì)于改良土底層的質(zhì)量影響很大。 碾壓質(zhì)量的評(píng)定指標(biāo)主要是壓實(shí)度, 壓實(shí)度是碾壓后路基的實(shí)測干密度與最大干密度的比值,通常用百分?jǐn)?shù)表示。 為了使壓實(shí)度能符合規(guī)范要求,施工時(shí)必須做到以下幾點(diǎn):a)當(dāng)混合料的含水量在適宜范圍之內(nèi)時(shí)進(jìn)行碾壓;b)應(yīng)選擇噸位合適的壓路機(jī);c)應(yīng)控制好改良土層的厚度;d)碾壓時(shí)應(yīng)保證足夠的遍數(shù)和適宜的碾壓速度;e) 施工技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)檢測壓實(shí)度,如果不合格,應(yīng)繼續(xù)碾壓,直到檢測合格,如果局部混合料含水量過大,難以壓實(shí),或質(zhì)量不好,應(yīng)將其挖除,并在換填混合料后,碾壓至合格。
在檢測壓實(shí)度時(shí), 若改良土的含水量在最佳含水量的一定范圍內(nèi),其檢測結(jié)果能反映壓實(shí)的實(shí)際情況;如果實(shí)際含水量比最佳含水量大得多,改良土就難以壓實(shí),壓實(shí)度就很難達(dá)到要求。 但是放一段時(shí)間后,由于水分蒸發(fā)和石灰與土之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使得改良土中水分不斷減少,含水量不斷減小,干密度不斷增大,壓實(shí)度也就不斷增大。 當(dāng)含水量減小到一定程度時(shí),壓實(shí)度可能達(dá)到規(guī)范要求,但這時(shí)的壓實(shí)度數(shù)據(jù)并不能反映碾壓的實(shí)際情況,因此,掌握好檢測的時(shí)機(jī)是非常必要的。
2.4 確保悶料效果
悶料也是改良土路基施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 悶料期一般不少于7 天,此間石灰與土將通過化學(xué)反應(yīng)使石灰土的強(qiáng)度和水穩(wěn)性不斷提高。 悶料期最重要的是做好灑水工作,要保證改良土始終具有一定的含水量。尤其是在氣溫較高的季節(jié)施工時(shí),加強(qiáng)灑水養(yǎng)生更為關(guān)鍵。如果灑水不到位,悶料效果就很難保證;如暴曬時(shí)間太長,改良土路基將因水分蒸發(fā)、含水量減少,導(dǎo)致干縮開裂,從而大大降低改良土路基的整體性,并影響強(qiáng)度和水穩(wěn)性的提高。 悶料期還應(yīng)做好基層施工的準(zhǔn)備工作,悶料期結(jié)束后,應(yīng)盡快進(jìn)行路基的施工。 碾壓后的改良土路基可以使其中的水分不會(huì)被很快蒸發(fā), 石灰與土能夠充分地進(jìn)行反應(yīng),從而使改良土路基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性進(jìn)一步提高。
3.結(jié)論
膨脹土是一種會(huì)給高等級(jí)公路路基工程帶來嚴(yán)重破壞的高塑性粘土,特別是會(huì)對(duì)路基工程和大型結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生變形破壞作用。 利用摻拌石灰進(jìn)行膨脹土土性改良,使改良后的土料各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到路基填筑的使用要求,能解決換填法的棄土和環(huán)保問題。
【參考文獻(xiàn)】
[1]張涌,謝寶玉,郝中海.膨脹土路基處理技術(shù)研究[J].公路,2001,(7):23-25.
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