在我們國家現(xiàn)階段的路基施工過程中,為了提高路基的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性廣泛使用石灰對原狀土進(jìn)行改善處理。同時(shí)石灰穩(wěn)定類材料也適用于各級公路的底基層,又可用作二級及二級以下公路的基層。石灰的摻量主要是依據(jù)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)來確定的。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),利用石灰對粘性土改良效果較好,有時(shí)由于條件限制必須選用砂性土作為填料,來生產(chǎn)灰土。砂性土的細(xì)粒含量小于5%,粘性土的細(xì)粒含量為5%~15%。我們知道土的顆粒越粗,它的塑性越差,所以砂性土的可塑性就次于粘性土,在施工中砂性土就會不容易碾壓成型,且早期強(qiáng)度不高。砂性土施工過程中形成的起皮、松散的原因可以總結(jié)為:1、整平問題2、碾壓問題3、含水量控制問題4、雜土性問題5、養(yǎng)護(hù)方面問題共計(jì)五個(gè)方面,現(xiàn)分別論述:
機(jī)械整平過程中,如果機(jī)械操作手不夠熟練,整平機(jī)整平遍數(shù)太多,就會形成在上一次整平機(jī)械碾壓的面上鋪土貼薄層問題,整平后雖然滿足了縱橫坡度要求,同時(shí)表面平整度看起來也沒有問題,但是由于上表層由多個(gè)互不相連的薄層組成,稍干后或碾壓時(shí)必然出現(xiàn)起皮進(jìn)而出現(xiàn)松散問題。
解決這個(gè)問題方法有:控制拌合前布土的均勻性、提高整平機(jī)械操作人員操作水平,減少整平次數(shù)、必要時(shí)對已整平的路基表面進(jìn)行淺層二次拌合,二次拌合后可以直接碾壓。
碾壓過程中由于壓實(shí)速度不均勻,過度的搓動灰土表面或壓路機(jī)行駛速度太快也可以造成表層起皮或松散。
解決方法為:先使用振動壓路機(jī)在不開振動的情況下進(jìn)行慢速通壓,然后再使用鋼輪壓路機(jī)碾壓,在保證壓實(shí)度要求前提下,盡量減少碾壓遍數(shù),防止過度碾壓。
在施工中有人認(rèn)為砂性土含水量大一些沒問題,這種觀念是錯(cuò)誤的,含水量大既不能保證壓實(shí)度要求又容易形成砂性土黏在輪子上進(jìn)而造成松散問題。但是含水量過低同樣會造成砂土起皮問題,我們在12米寬的三八路改建工程項(xiàng)目中做了試驗(yàn),情況統(tǒng)計(jì)如下:
土的塑性指數(shù) 面積 施工含水量 起皮面積百分率8.6 1200 大于最佳含水量2-4 56.4 4.7 8.6 1200 最佳含水量 49.2 4.1 8.6 1200 低于最佳含水量2-4 97.2 13.2 8.1 8.6 1200 低于最佳含水量4-6 158.4
解決方法:應(yīng)當(dāng)在最佳含水量時(shí)拌合并碾壓,隨著含水量的降低,起皮現(xiàn)象是逐漸增加的,也就是在最佳含水量以下,含水量越低起皮越嚴(yán)重。正確做法應(yīng)當(dāng)在整平后待表面發(fā)白發(fā)干再碾壓,這樣可以防止砂性土粘在壓路機(jī)輪子上。
由于砂性土中摻雜了粘土等其他性質(zhì)的土,由于兩種土性質(zhì)不同很難結(jié)合成為一個(gè)整體,造成起皮、松散問題。
解決方法:不同性質(zhì)的土,取土場取土?xí)r嚴(yán)格按層取用、現(xiàn)場分開堆放、分層分段施工,不同性質(zhì)的土避免摻雜使用。
由于砂性灰土成形較慢所以養(yǎng)護(hù)過程中如果灑水不及時(shí)充分或過早放行車輛必然造成路基表層破壞。
解決方法:養(yǎng)護(hù)過程中可以適當(dāng)灑大水,待表面干燥后再碾壓,同時(shí)嚴(yán)格封閉交通,可以填筑便道通行車輛,受條件限制可以采取半幅施工的方法解決,本層養(yǎng)護(hù)成形后再進(jìn)行下一層施工。
經(jīng)過多年施工總結(jié),砂性土做灰土,只要前期施工得當(dāng),砂性土后期強(qiáng)度完全能滿足技術(shù)要求,這就要求我們在做前期工作時(shí)要仔細(xì)并且有耐心。在灰土施工過程中,不按規(guī)范要求進(jìn)行施工,或者不按工藝流程進(jìn)行操作,都會引起灰土起皮,特別是一些細(xì)節(jié)問題考慮不到,或馬虎松懈,也會造成灰土起皮。例如在穩(wěn)壓完成后,二次整平時(shí),如個(gè)別地方高程偏低,需要補(bǔ)一層薄灰土?xí)r,如果單純的補(bǔ)土后碾壓,就會在碾壓時(shí)造成起皮。此時(shí)應(yīng)當(dāng)在補(bǔ)土完成后,用路拌機(jī)或旋耕機(jī)拌和后再進(jìn)行碾壓、整平,使第二次補(bǔ)的灰土和原灰土形成一個(gè)整體,就可以避免出現(xiàn)起皮現(xiàn)象。
處理砂土起皮還可以采用封土碾壓的方法:如果遇到砂性土,在穩(wěn)定碾壓一遍后,停止碾壓。在灰土之上封5cm厚的養(yǎng)護(hù)土,并用平地機(jī)找平后,直接碾壓養(yǎng)護(hù)土,最好采用振動壓路機(jī)。這樣在碾壓時(shí)可以使灰土表面由不封土?xí)r的受剪力和壓力的共同作用,改變成封土后的灰土表面只受壓力,從而避免推搓起皮現(xiàn)象。這種處理方法,既可以完成灰土的碾壓,又完成了對灰土的封土養(yǎng)護(hù)。由于需要撒布和清理養(yǎng)護(hù)土,只適用于不受時(shí)間限制的施工段落。
另外在砂土中摻加適量的水泥也是一種好的處理方法:
(1)采用外摻一定數(shù)量水泥的方法,可以增加灰土的粘度、強(qiáng)度和整體性。所以,外摻水泥對改善砂性土質(zhì)的灰土起皮是個(gè)行之有效的辦法。外摻水泥的數(shù)量要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使其既能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的要求,又要盡可能的節(jié)約原材料(石灰、水泥)。
(2)普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山質(zhì)硅酸鹽水泥都可使用,但應(yīng)選用終凝時(shí)間較長(宜在6h以上)的水泥??煊菜唷⒃鐝?qiáng)水泥及易受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用標(biāo)號較低的水泥。水泥的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)一定要符合規(guī)范規(guī)定的要求,要有出廠證明和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
(3)做好摻入水泥前準(zhǔn)備工作:路基備土前要檢查下承層,要求表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、具有規(guī)定的路拱,并按規(guī)范規(guī)定驗(yàn)收合格。應(yīng)在下承層上適當(dāng)灑水使其濕潤,但也不能過分潮濕造成泥濘現(xiàn)象。
總之,只要嚴(yán)格施工管理,一切程序都遵循科學(xué)的施工方法,灰土起皮現(xiàn)象就一定能得到有效的控制。有效地防治和處理灰土起皮,既可以保證灰土路床的施工質(zhì)量,又可提高路面結(jié)構(gòu)層承載力,防止路面結(jié)構(gòu)早期破壞,是延長公路壽命的一個(gè)重要控制因素。