淺談?wù)承酝恋膿交腋牧?/h1>
2011-07-13 03:55:34李尊武
黑龍江交通科技 2011年12期
李尊武
(中交一公局橋隧公司北黑高速公路A1標(biāo)段)
淺談?wù)承酝恋膿交腋牧?/p>
李尊武
(中交一公局橋隧公司北黑高速公路A1標(biāo)段)
粘性土在我國(guó)一些地區(qū)特別是東北地區(qū)具有典型的代表性，作為路基填料的一種，它有著液塑限含水率高，CBR強(qiáng)度低，板結(jié)作用及壓實(shí)效果差等弊端。因此，一直是公路路基中慎用的一種填料。但在土源缺乏等特定的條件下，對(duì)此種土質(zhì)進(jìn)行摻灰改良，主要是改善土的顆粒大小，液塑限，含水率，CBR強(qiáng)度等仍可用做路基填料，其性能經(jīng)試驗(yàn)論證亦可滿(mǎn)足路基填料的各項(xiàng)性能指標(biāo)要求。
粘性土;顆粒分析;液塑限;含水率;CBR強(qiáng)度;板結(jié)作用
1 粘性土粒徑的改善
粘性土含水率偏大，有機(jī)質(zhì)含量較高，易抱團(tuán)成塊，即使表面曬干，但由于其顆粒較大內(nèi)部水分難以蒸發(fā)，而且有著曬干后，土質(zhì)堅(jiān)硬難以粉碎的弊端。摻入石灰后，在石灰的化學(xué)反應(yīng)之下，其水分及有機(jī)質(zhì)含量減少，粘度降低，顆粒便易于粉碎。
2 粘性土液塑限的改善
高液限土是指天然土的液限＞50、塑性指數(shù)＞26，天然含水量超過(guò)規(guī)定的土。需要經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)改進(jìn)才能用于高速公路路堤填筑。土的粘粒含量越高，其塑性指數(shù)越大，滲透性越差，難以曬干和粉碎，往往出現(xiàn)土塊外部干燥而內(nèi)部含水量卻很大的情況，造成回填壓實(shí)路面、地基時(shí)的開(kāi)裂現(xiàn)象，并在碾壓過(guò)程中容易出現(xiàn)彈簧，在粘性土中加入適量的生石灰，可使其塑性降低，有效改良土壤顆粒的粘附性，易于控制填土的含水率，便于施工。此外摻入石灰后，石灰與土中的礦物成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使土體表面砂化，從而使土的粘粒含量有所下降，而且通過(guò)摻灰，使得面—面疊聚體片狀密集排列的粘膠基質(zhì)結(jié)構(gòu)變成疏松排列的粘粉基質(zhì)結(jié)構(gòu)，可降低其膨脹，提高可壓實(shí)性。試驗(yàn)表明，粘性土的液限及塑性指數(shù)與摻灰量的多少存在著一定的反比關(guān)系，即隨著摻灰量的增加，其液限及塑性指數(shù)會(huì)相應(yīng)降低，見(jiàn)表1。
表1 摻灰量與液塑限關(guān)系表
3 粘性土含水率的改善
粘性土有著含水率偏高且不易于翻曬的特性，摻入一定量的生石灰或消石灰時(shí)，由于摻入的石灰本身需要消耗水分，再者石灰的水化消解也需要一定的水分，繼而便會(huì)在石灰的作用下使其含水率降到最佳，以便進(jìn)行路基填筑，加速施工速度，保證施工質(zhì)量。當(dāng)然，含水率的降低也會(huì)對(duì)路基施工中的翻漿、彈軟，干縮、溫縮裂縫等病害有著一定的遏制作用。摻灰量的多少與含水量存在著一定的反比關(guān)系。
圖1 摻灰量與含水率關(guān)系
4 CBR強(qiáng)度值的提高
CBR又稱(chēng)加州承載比，是California Bearing Ratio的縮寫(xiě)，由美國(guó)加利福尼亞州公路局首先提出，所謂CBR是路基處于最不利情況下(浸水4晝夜)的路基強(qiáng)度值，用于評(píng)定路基土和路面材料的強(qiáng)度指標(biāo)，對(duì)路基填筑材料合理的選擇具有重要的參考意義，其技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2。
表2 路基填料最小強(qiáng)度(CBR)
而隨著摻灰量的增加，其CBR強(qiáng)度值也會(huì)有相應(yīng)的提高，詳見(jiàn)表3。
表3 摻灰量與CBR值對(duì)比
5 板結(jié)作用的形成與提高
粘性土摻灰處理最重要的一點(diǎn)便是能夠使路基形成一個(gè)整體即板結(jié)結(jié)構(gòu)，板結(jié)作用的形成一方面使灰土路基強(qiáng)度得以提高，另一方面，板結(jié)作用的形成使水難以侵入滲透路基底面，減少了路基的水侵害，遏制了溫縮及干縮裂縫的發(fā)生發(fā)展，保證了路基質(zhì)量的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
6 現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的提高
粘性土由于存在諸多弊端，難以達(dá)到路基施工時(shí)的壓實(shí)度要求，摻入石灰改良后，在其含水率達(dá)到最佳的基礎(chǔ)上，其壓實(shí)效果亦會(huì)最佳。
7 結(jié)束語(yǔ)
粘性土雖然是路基施工中的不利土質(zhì)，但考慮到工程實(shí)際，在試驗(yàn)論證及經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上進(jìn)行摻灰改良，以便保證工程質(zhì)量，順利完成施工。
［1］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(土建工程)(JTG F80/1－2004)［S］.
［2］公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG 051－93)［S］.
［3］公路工程路基施工技術(shù)規(guī)范(JTG F10－2006)［S］.
U416.1
C
1008－3383(2011)12－0015－01
2011－10－13
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高液限土是指天然土的液限＞50、塑性指數(shù)＞26，天然含水量超過(guò)規(guī)定的土。需要經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)改進(jìn)才能用于高速公路路堤填筑。土的粘粒含量越高，其塑性指數(shù)越大，滲透性越差，難以曬干和粉碎，往往出現(xiàn)土塊外部干燥而內(nèi)部含水量卻很大的情況，造成回填壓實(shí)路面、地基時(shí)的開(kāi)裂現(xiàn)象，并在碾壓過(guò)程中容易出現(xiàn)彈簧，在粘性土中加入適量的生石灰，可使其塑性降低，有效改良土壤顆粒的粘附性，易于控制填土的含水率，便于施工。此外摻入石灰后，石灰與土中的礦物成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使土體表面砂化，從而使土的粘粒含量有所下降，而且通過(guò)摻灰，使得面—面疊聚體片狀密集排列的粘膠基質(zhì)結(jié)構(gòu)變成疏松排列的粘粉基質(zhì)結(jié)構(gòu)，可降低其膨脹，提高可壓實(shí)性。試驗(yàn)表明，粘性土的液限及塑性指數(shù)與摻灰量的多少存在著一定的反比關(guān)系，即隨著摻灰量的增加，其液限及塑性指數(shù)會(huì)相應(yīng)降低，見(jiàn)表1。
表1 摻灰量與液塑限關(guān)系表
3 粘性土含水率的改善
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圖1 摻灰量與含水率關(guān)系
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表2 路基填料最小強(qiáng)度(CBR)
而隨著摻灰量的增加，其CBR強(qiáng)度值也會(huì)有相應(yīng)的提高，詳見(jiàn)表3。
表3 摻灰量與CBR值對(duì)比
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6 現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的提高
粘性土由于存在諸多弊端，難以達(dá)到路基施工時(shí)的壓實(shí)度要求，摻入石灰改良后，在其含水率達(dá)到最佳的基礎(chǔ)上，其壓實(shí)效果亦會(huì)最佳。
7 結(jié)束語(yǔ)
粘性土雖然是路基施工中的不利土質(zhì)，但考慮到工程實(shí)際，在試驗(yàn)論證及經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上進(jìn)行摻灰改良，以便保證工程質(zhì)量，順利完成施工。
［1］公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(土建工程)(JTG F80/1－2004)［S］.
［2］公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTG 051－93)［S］.
［3］公路工程路基施工技術(shù)規(guī)范(JTG F10－2006)［S］.
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C
1008－3383(2011)12－0015－01
2011－10－13
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