桂云海
摘 要:在公路路基施工中經(jīng)常遇到采用過(guò)濕土填筑路基的情況,文章從理論和實(shí)踐方面分析了過(guò)濕土對(duì)高等級(jí)公路路基施工的影響,介紹過(guò)濕土的處理措施及施工要點(diǎn),探討了過(guò)濕土施工的合理對(duì)策。
關(guān)鍵詞:過(guò)濕土;石灰穩(wěn)定;石灰;粉煤灰穩(wěn)定
在我國(guó)南部地區(qū)廣泛分布著含水量較大的過(guò)濕土,它們多為高液限粘土或高液限粉土,這類土含水量高,透水性差,可塑性強(qiáng),毛細(xì)現(xiàn)象顯著,潮濕狀態(tài)不易壓實(shí)且極易出現(xiàn)“ 彈簧” 現(xiàn)象,壓實(shí)度、彎沉及CBR值仍難達(dá)到規(guī)范要求,故不宜直接作為高等級(jí)公路路基填料,必須進(jìn)行適當(dāng)處理。目前主要的處理的方法是摻加生石灰粉,應(yīng)用后效果較好,而本文是從石灰、粉煤灰穩(wěn)定過(guò)濕土的角度進(jìn)行分析,研究結(jié)果如下:
1 材料參數(shù)
粉煤灰化學(xué)成分
表1 化學(xué)成分表
化學(xué)成分 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 SO3 燒失量
含量(%) 2.78 2.16 8.74 24.45 55.92 0.98 3.98
所使用生石灰有效含鈣量達(dá)86%,屬優(yōu)等品。
2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理:
主要為火山灰反應(yīng)
R(OH)2+SiO2xRO-ySiO2-ZH2O
R(OH)2+Al2O3xRO-yAl2O3-ZH2O
R(OH)2+Al2O3+SiO2xRO-yAl2O3-ZSiO2-wH2O
粉煤灰中非晶質(zhì)的玻璃體是形成復(fù)雜硅鋁化合物的組成部分成分,其SiO2/Al2O3比值越大,強(qiáng)度就越高。另外,粉煤灰越細(xì),表面能越大,參加化學(xué)反應(yīng)的作用面越多,其活性也越高。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 擊實(shí)實(shí)驗(yàn)
3.2 CBR實(shí)驗(yàn)
因?yàn)闆]有無(wú)機(jī)結(jié)合料CBR實(shí)驗(yàn)的規(guī)范,我們參考了日本的相關(guān)規(guī)范,制件完成后,養(yǎng)生7天,泡水4天。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
表2 CBR實(shí)驗(yàn)結(jié)果
配合比 含水量
(%) 壓實(shí)度
(%) CBR值
(%)
石灰 粉煤灰 土
0 0 100 14.9 99.8 3.4
3 5 92 16.1 99.6 31.4
3 7 90 16.2 98.7 32.6
3 9 88 16.4 99.4 33
4 8 89 16.9 100.2 35.6
4 10 86 17 99.1 35.4
4 12 84 17.2 99.5 37.7
5 10 85 17.1 99.3 41
5 12 83 17.2 99.7 44.3
5 15 80 17.4 99.8 43.9
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由擊實(shí)曲線可以看出,隨著無(wú)機(jī)結(jié)合料劑量的增加,最佳含水量也相應(yīng)增加,擊實(shí)曲線相比較素土變的平緩,最大干密度逐漸變小。對(duì)過(guò)濕土地區(qū)來(lái)說(shuō),摻加二灰能提高土的最佳含水量,且讓擊實(shí)曲線變的平緩,因此壓實(shí)施工時(shí)的含水量可以進(jìn)一步放寬,改善了土的水穩(wěn)性能和壓實(shí)性能。土體的天然含水量大,素土難以達(dá)到路基壓實(shí)度的要求,而摻加二灰后,可以很好的解決這一問題,假設(shè)粉煤灰和生石灰的含水量為零,對(duì)于3:9:88、4:12:84和5:15:80的二灰處治土而言,要求達(dá)到96%壓實(shí)度,天然土體的含水量可分別放寬至25.4%、27.6%和30.1%。考慮到室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)以及材料本身的差異,悶料環(huán)境的不同,上述含水量只能作為參考。由CBR實(shí)驗(yàn)可知,摻加二灰后,土體的CBR值相比素土有了顯著提高。
5 過(guò)濕土處理施工時(shí)的注意事項(xiàng)
5.1 石灰不宜長(zhǎng)時(shí)間存放,特別要注意防潮,以免與空氣中的H2O以及CO2反應(yīng),降低有效鈣鎂含量,從而影響使用。
5.2 生石灰在使用前必須充分磨細(xì)(可用商品生石灰粉),塊狀生石灰會(huì)引起路基局部脹松鼓包,形成蘑菇狀,影響路基的強(qiáng)度和平整度。
5.3 分層壓實(shí)時(shí),每層厚度一定要嚴(yán)格控制,松鋪厚度不宜大于30cm,過(guò)薄時(shí)浪費(fèi)人工和機(jī)械臺(tái)班;過(guò)厚時(shí)深層土不易翻透。每層都要進(jìn)行翻曬、粉碎,至填土含水量均勻、顆粒符合規(guī)范要求時(shí),方可進(jìn)行整平,碾壓至規(guī)定壓實(shí)度。此外二灰土拌和時(shí)要防止揚(yáng)塵,必要時(shí)可噴灑少量的水。驗(yàn)收合格的路段不宜久置,應(yīng)及時(shí)填上層土,避免暴曬及雨淋,以免不必要的返工。
5.4 對(duì)于已摻入石灰,而未能及時(shí)整平碾壓路段,遇雨時(shí)要進(jìn)行搶壓,同時(shí)也用防雨布進(jìn)行覆蓋,由于路基高低不平,局部地方會(huì)滲入雨水,待雨停后,應(yīng)立即打開防雨布進(jìn)行局部翻曬,粉碎處理,個(gè)別積水嚴(yán)重地方可將超厚土挖除,換填拌合均勻的灰土,然后進(jìn)行整平、碾壓,至壓實(shí)度合格為止。
5.5 二灰土早期強(qiáng)度較低,養(yǎng)生期間,宜禁止重型車輛通行,雖然二灰土有一定的強(qiáng)度恢復(fù)能力,但最好保證路基結(jié)構(gòu)的完整性,阻止水的滲入。
6 結(jié)語(yǔ)
過(guò)濕土是公路路基施工中常見的不良地基土之一,采用石灰、粉煤灰穩(wěn)定方法,施工工藝簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理,可以直接摻入處理不須悶料,加快工程進(jìn)度。吸水率高,吸水快,對(duì)于改善水田土,解決土源缺乏問題有極其重要的作用。摻入過(guò)濕土早期硬化速率較慢,壓實(shí)性能好。明顯提高土基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性,壓縮沉降小,經(jīng)處理后,大大提高了土的路用性能和強(qiáng)度,是一種較佳的改良方案,和石灰土相比后期強(qiáng)度較高,水穩(wěn)定性也有較大提高且有二灰土輕微破壞后有一定的自愈能力。二灰的摻量可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定,高溫、晴好天氣少摻灰,翻曬處理,可以節(jié)省石灰;氣溫低、土體含水量高時(shí),可按實(shí)際情況計(jì)算出摻量。
參考文獻(xiàn)
[1] 張登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990(01).
[2] 楊和平,劉龍武.不良地質(zhì)土用作路堤填料的改良技術(shù)研究[J].長(zhǎng)沙交通學(xué)院專題研究報(bào)告,2001.
[3] 文飛國(guó).過(guò)濕土處治技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2004(01).
[4] 王建平,徐建東,羅志圣.界阜蚌高速公路路基過(guò)濕土施工工藝初探[J].華東公路,2000(01).
摘 要:在公路路基施工中經(jīng)常遇到采用過(guò)濕土填筑路基的情況,文章從理論和實(shí)踐方面分析了過(guò)濕土對(duì)高等級(jí)公路路基施工的影響,介紹過(guò)濕土的處理措施及施工要點(diǎn),探討了過(guò)濕土施工的合理對(duì)策。
關(guān)鍵詞:過(guò)濕土;石灰穩(wěn)定;石灰;粉煤灰穩(wěn)定
在我國(guó)南部地區(qū)廣泛分布著含水量較大的過(guò)濕土,它們多為高液限粘土或高液限粉土,這類土含水量高,透水性差,可塑性強(qiáng),毛細(xì)現(xiàn)象顯著,潮濕狀態(tài)不易壓實(shí)且極易出現(xiàn)“ 彈簧” 現(xiàn)象,壓實(shí)度、彎沉及CBR值仍難達(dá)到規(guī)范要求,故不宜直接作為高等級(jí)公路路基填料,必須進(jìn)行適當(dāng)處理。目前主要的處理的方法是摻加生石灰粉,應(yīng)用后效果較好,而本文是從石灰、粉煤灰穩(wěn)定過(guò)濕土的角度進(jìn)行分析,研究結(jié)果如下:
1 材料參數(shù)
粉煤灰化學(xué)成分
表1 化學(xué)成分表
化學(xué)成分 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 SO3 燒失量
含量(%) 2.78 2.16 8.74 24.45 55.92 0.98 3.98
所使用生石灰有效含鈣量達(dá)86%,屬優(yōu)等品。
2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理:
主要為火山灰反應(yīng)
R(OH)2+SiO2xRO-ySiO2-ZH2O
R(OH)2+Al2O3xRO-yAl2O3-ZH2O
R(OH)2+Al2O3+SiO2xRO-yAl2O3-ZSiO2-wH2O
粉煤灰中非晶質(zhì)的玻璃體是形成復(fù)雜硅鋁化合物的組成部分成分,其SiO2/Al2O3比值越大,強(qiáng)度就越高。另外,粉煤灰越細(xì),表面能越大,參加化學(xué)反應(yīng)的作用面越多,其活性也越高。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 擊實(shí)實(shí)驗(yàn)
3.2 CBR實(shí)驗(yàn)
因?yàn)闆]有無(wú)機(jī)結(jié)合料CBR實(shí)驗(yàn)的規(guī)范,我們參考了日本的相關(guān)規(guī)范,制件完成后,養(yǎng)生7天,泡水4天。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
表2 CBR實(shí)驗(yàn)結(jié)果
配合比 含水量
(%) 壓實(shí)度
(%) CBR值
(%)
石灰 粉煤灰 土
0 0 100 14.9 99.8 3.4
3 5 92 16.1 99.6 31.4
3 7 90 16.2 98.7 32.6
3 9 88 16.4 99.4 33
4 8 89 16.9 100.2 35.6
4 10 86 17 99.1 35.4
4 12 84 17.2 99.5 37.7
5 10 85 17.1 99.3 41
5 12 83 17.2 99.7 44.3
5 15 80 17.4 99.8 43.9
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由擊實(shí)曲線可以看出,隨著無(wú)機(jī)結(jié)合料劑量的增加,最佳含水量也相應(yīng)增加,擊實(shí)曲線相比較素土變的平緩,最大干密度逐漸變小。對(duì)過(guò)濕土地區(qū)來(lái)說(shuō),摻加二灰能提高土的最佳含水量,且讓擊實(shí)曲線變的平緩,因此壓實(shí)施工時(shí)的含水量可以進(jìn)一步放寬,改善了土的水穩(wěn)性能和壓實(shí)性能。土體的天然含水量大,素土難以達(dá)到路基壓實(shí)度的要求,而摻加二灰后,可以很好的解決這一問題,假設(shè)粉煤灰和生石灰的含水量為零,對(duì)于3:9:88、4:12:84和5:15:80的二灰處治土而言,要求達(dá)到96%壓實(shí)度,天然土體的含水量可分別放寬至25.4%、27.6%和30.1%??紤]到室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)以及材料本身的差異,悶料環(huán)境的不同,上述含水量只能作為參考。由CBR實(shí)驗(yàn)可知,摻加二灰后,土體的CBR值相比素土有了顯著提高。
5 過(guò)濕土處理施工時(shí)的注意事項(xiàng)
5.1 石灰不宜長(zhǎng)時(shí)間存放,特別要注意防潮,以免與空氣中的H2O以及CO2反應(yīng),降低有效鈣鎂含量,從而影響使用。
5.2 生石灰在使用前必須充分磨細(xì)(可用商品生石灰粉),塊狀生石灰會(huì)引起路基局部脹松鼓包,形成蘑菇狀,影響路基的強(qiáng)度和平整度。
5.3 分層壓實(shí)時(shí),每層厚度一定要嚴(yán)格控制,松鋪厚度不宜大于30cm,過(guò)薄時(shí)浪費(fèi)人工和機(jī)械臺(tái)班;過(guò)厚時(shí)深層土不易翻透。每層都要進(jìn)行翻曬、粉碎,至填土含水量均勻、顆粒符合規(guī)范要求時(shí),方可進(jìn)行整平,碾壓至規(guī)定壓實(shí)度。此外二灰土拌和時(shí)要防止揚(yáng)塵,必要時(shí)可噴灑少量的水。驗(yàn)收合格的路段不宜久置,應(yīng)及時(shí)填上層土,避免暴曬及雨淋,以免不必要的返工。
5.4 對(duì)于已摻入石灰,而未能及時(shí)整平碾壓路段,遇雨時(shí)要進(jìn)行搶壓,同時(shí)也用防雨布進(jìn)行覆蓋,由于路基高低不平,局部地方會(huì)滲入雨水,待雨停后,應(yīng)立即打開防雨布進(jìn)行局部翻曬,粉碎處理,個(gè)別積水嚴(yán)重地方可將超厚土挖除,換填拌合均勻的灰土,然后進(jìn)行整平、碾壓,至壓實(shí)度合格為止。
5.5 二灰土早期強(qiáng)度較低,養(yǎng)生期間,宜禁止重型車輛通行,雖然二灰土有一定的強(qiáng)度恢復(fù)能力,但最好保證路基結(jié)構(gòu)的完整性,阻止水的滲入。
6 結(jié)語(yǔ)
過(guò)濕土是公路路基施工中常見的不良地基土之一,采用石灰、粉煤灰穩(wěn)定方法,施工工藝簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理,可以直接摻入處理不須悶料,加快工程進(jìn)度。吸水率高,吸水快,對(duì)于改善水田土,解決土源缺乏問題有極其重要的作用。摻入過(guò)濕土早期硬化速率較慢,壓實(shí)性能好。明顯提高土基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性,壓縮沉降小,經(jīng)處理后,大大提高了土的路用性能和強(qiáng)度,是一種較佳的改良方案,和石灰土相比后期強(qiáng)度較高,水穩(wěn)定性也有較大提高且有二灰土輕微破壞后有一定的自愈能力。二灰的摻量可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定,高溫、晴好天氣少摻灰,翻曬處理,可以節(jié)省石灰;氣溫低、土體含水量高時(shí),可按實(shí)際情況計(jì)算出摻量。
參考文獻(xiàn)
[1] 張登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990(01).
[2] 楊和平,劉龍武.不良地質(zhì)土用作路堤填料的改良技術(shù)研究[J].長(zhǎng)沙交通學(xué)院專題研究報(bào)告,2001.
[3] 文飛國(guó).過(guò)濕土處治技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué),2004(01).
[4] 王建平,徐建東,羅志圣.界阜蚌高速公路路基過(guò)濕土施工工藝初探[J].華東公路,2000(01).
摘 要:在公路路基施工中經(jīng)常遇到采用過(guò)濕土填筑路基的情況,文章從理論和實(shí)踐方面分析了過(guò)濕土對(duì)高等級(jí)公路路基施工的影響,介紹過(guò)濕土的處理措施及施工要點(diǎn),探討了過(guò)濕土施工的合理對(duì)策。
關(guān)鍵詞:過(guò)濕土;石灰穩(wěn)定;石灰;粉煤灰穩(wěn)定
在我國(guó)南部地區(qū)廣泛分布著含水量較大的過(guò)濕土,它們多為高液限粘土或高液限粉土,這類土含水量高,透水性差,可塑性強(qiáng),毛細(xì)現(xiàn)象顯著,潮濕狀態(tài)不易壓實(shí)且極易出現(xiàn)“ 彈簧” 現(xiàn)象,壓實(shí)度、彎沉及CBR值仍難達(dá)到規(guī)范要求,故不宜直接作為高等級(jí)公路路基填料,必須進(jìn)行適當(dāng)處理。目前主要的處理的方法是摻加生石灰粉,應(yīng)用后效果較好,而本文是從石灰、粉煤灰穩(wěn)定過(guò)濕土的角度進(jìn)行分析,研究結(jié)果如下:
1 材料參數(shù)
粉煤灰化學(xué)成分
表1 化學(xué)成分表
化學(xué)成分 CaO MgO Fe2O3 Al2O3 SiO2 SO3 燒失量
含量(%) 2.78 2.16 8.74 24.45 55.92 0.98 3.98
所使用生石灰有效含鈣量達(dá)86%,屬優(yōu)等品。
2 化學(xué)反應(yīng)機(jī)理:
主要為火山灰反應(yīng)
R(OH)2+SiO2xRO-ySiO2-ZH2O
R(OH)2+Al2O3xRO-yAl2O3-ZH2O
R(OH)2+Al2O3+SiO2xRO-yAl2O3-ZSiO2-wH2O
粉煤灰中非晶質(zhì)的玻璃體是形成復(fù)雜硅鋁化合物的組成部分成分,其SiO2/Al2O3比值越大,強(qiáng)度就越高。另外,粉煤灰越細(xì),表面能越大,參加化學(xué)反應(yīng)的作用面越多,其活性也越高。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3.1 擊實(shí)實(shí)驗(yàn)
3.2 CBR實(shí)驗(yàn)
因?yàn)闆]有無(wú)機(jī)結(jié)合料CBR實(shí)驗(yàn)的規(guī)范,我們參考了日本的相關(guān)規(guī)范,制件完成后,養(yǎng)生7天,泡水4天。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
表2 CBR實(shí)驗(yàn)結(jié)果
配合比 含水量
(%) 壓實(shí)度
(%) CBR值
(%)
石灰 粉煤灰 土
0 0 100 14.9 99.8 3.4
3 5 92 16.1 99.6 31.4
3 7 90 16.2 98.7 32.6
3 9 88 16.4 99.4 33
4 8 89 16.9 100.2 35.6
4 10 86 17 99.1 35.4
4 12 84 17.2 99.5 37.7
5 10 85 17.1 99.3 41
5 12 83 17.2 99.7 44.3
5 15 80 17.4 99.8 43.9
4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由擊實(shí)曲線可以看出,隨著無(wú)機(jī)結(jié)合料劑量的增加,最佳含水量也相應(yīng)增加,擊實(shí)曲線相比較素土變的平緩,最大干密度逐漸變小。對(duì)過(guò)濕土地區(qū)來(lái)說(shuō),摻加二灰能提高土的最佳含水量,且讓擊實(shí)曲線變的平緩,因此壓實(shí)施工時(shí)的含水量可以進(jìn)一步放寬,改善了土的水穩(wěn)性能和壓實(shí)性能。土體的天然含水量大,素土難以達(dá)到路基壓實(shí)度的要求,而摻加二灰后,可以很好的解決這一問題,假設(shè)粉煤灰和生石灰的含水量為零,對(duì)于3:9:88、4:12:84和5:15:80的二灰處治土而言,要求達(dá)到96%壓實(shí)度,天然土體的含水量可分別放寬至25.4%、27.6%和30.1%??紤]到室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)以及材料本身的差異,悶料環(huán)境的不同,上述含水量只能作為參考。由CBR實(shí)驗(yàn)可知,摻加二灰后,土體的CBR值相比素土有了顯著提高。
5 過(guò)濕土處理施工時(shí)的注意事項(xiàng)
5.1 石灰不宜長(zhǎng)時(shí)間存放,特別要注意防潮,以免與空氣中的H2O以及CO2反應(yīng),降低有效鈣鎂含量,從而影響使用。
5.2 生石灰在使用前必須充分磨細(xì)(可用商品生石灰粉),塊狀生石灰會(huì)引起路基局部脹松鼓包,形成蘑菇狀,影響路基的強(qiáng)度和平整度。
5.3 分層壓實(shí)時(shí),每層厚度一定要嚴(yán)格控制,松鋪厚度不宜大于30cm,過(guò)薄時(shí)浪費(fèi)人工和機(jī)械臺(tái)班;過(guò)厚時(shí)深層土不易翻透。每層都要進(jìn)行翻曬、粉碎,至填土含水量均勻、顆粒符合規(guī)范要求時(shí),方可進(jìn)行整平,碾壓至規(guī)定壓實(shí)度。此外二灰土拌和時(shí)要防止揚(yáng)塵,必要時(shí)可噴灑少量的水。驗(yàn)收合格的路段不宜久置,應(yīng)及時(shí)填上層土,避免暴曬及雨淋,以免不必要的返工。
5.4 對(duì)于已摻入石灰,而未能及時(shí)整平碾壓路段,遇雨時(shí)要進(jìn)行搶壓,同時(shí)也用防雨布進(jìn)行覆蓋,由于路基高低不平,局部地方會(huì)滲入雨水,待雨停后,應(yīng)立即打開防雨布進(jìn)行局部翻曬,粉碎處理,個(gè)別積水嚴(yán)重地方可將超厚土挖除,換填拌合均勻的灰土,然后進(jìn)行整平、碾壓,至壓實(shí)度合格為止。
5.5 二灰土早期強(qiáng)度較低,養(yǎng)生期間,宜禁止重型車輛通行,雖然二灰土有一定的強(qiáng)度恢復(fù)能力,但最好保證路基結(jié)構(gòu)的完整性,阻止水的滲入。
6 結(jié)語(yǔ)
過(guò)濕土是公路路基施工中常見的不良地基土之一,采用石灰、粉煤灰穩(wěn)定方法,施工工藝簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理,可以直接摻入處理不須悶料,加快工程進(jìn)度。吸水率高,吸水快,對(duì)于改善水田土,解決土源缺乏問題有極其重要的作用。摻入過(guò)濕土早期硬化速率較慢,壓實(shí)性能好。明顯提高土基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性,壓縮沉降小,經(jīng)處理后,大大提高了土的路用性能和強(qiáng)度,是一種較佳的改良方案,和石灰土相比后期強(qiáng)度較高,水穩(wěn)定性也有較大提高且有二灰土輕微破壞后有一定的自愈能力。二灰的摻量可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況確定,高溫、晴好天氣少摻灰,翻曬處理,可以節(jié)省石灰;氣溫低、土體含水量高時(shí),可按實(shí)際情況計(jì)算出摻量。
參考文獻(xiàn)
[1] 張登良.加固土原理[M].北京:人民交通出版社,1990(01).
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