浅议石灰改良土在路基施工中的应用

'　　浅议石灰改良土在路基施工中的应用【】膨胀土是一种会给工程带来严重破坏的高塑性粘土，特别是会对高等级公路的路基工程和大型结构物产生变形破坏作用，具有长期、潜在的危险。本文用现有最常用的且费用最低的施工机具，对灰-土进行了“粉-块”搅拌掺和及路基的填筑施工研究。该施工技术克服了换填法的弃土和环保问题，改良后的土料各项指标达到了路基填筑使用要求，具有良好的经济效益和社会效益。　　【关键词】膨胀土；胀缩性；路堤；改良土　　　　1.石灰改良土工艺　　利用改良土作为路堤填料，改良土的准备工作是至关重要的施工环节。在灰-土搅拌施工过程中只需最大粒径不大于60mm的“土块”与“石灰粉末”相掺拌就可达到工程要求。“粉一块”灰-土搅拌过程如下。　　1.1用堆土机推整出堆拌场。 　　1.2用堆土机将土料场表层已风干晾晒一定时间的土料以不大于15cm的铲入深度铲运至堆拌场，并大致呈锥形堆放，堆土机的开行路线根据料场的具体地形及土料的具体铲运情况而定。　　1.3用软尺量测出每一个堆土包的土方量，计算生石灰用量。　　1.4将计算所得的石灰量以人工方式撒在堆土包表面上，且应尽量撒匀。　　1.5用堆土机再次铲运第一次未铲运的土料层，运至堆拌场，倒在已拌石灰的土堆包上。　　1.6计算第二次掺灰量。　　1.7重复第4步人工撒石灰的步骤。　　1.8重复第5步至第7步。　　1.9对土料场表层已风干晾晒一定时间的土料完成第一次铲运和掺拌石灰后，测定掺灰土的天然含水量。　　1.10用装载机对每一堆掺灰土进行二次拌和，即用装载机将堆拌场的掺灰土从一处翻堆至另一处（土块破碎的最小粒径不大于60mm），需配水时，则进行洒水——每反翻一次，洒一次水，最后，用装载机将掺灰土统一翻运至闷料场，用塑料帆布盖上备用。　　2.路堤填筑施工控制 　　土质路基施工按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两种方案。分层平铺是基本方案，如符合分层填平和压实的要求，则效果较好，且质量有保证，有条件时应尽量采用此方案。　　2.1把好原材料的质量关　　改良土的原材料是石灰和土，把好原材料的质量关是确保改良土路基施工质量的首要任务。　　2.1.1土　　为了保证土的质量，在施工之前，必须对取土场的土进行检验，检验项目主要有液塑限的塑性指数和胀缩性指标等，只有满足规范要求的土才能使用。在高等级公路的施工中，如果用土量很大，需要在多个取土场取土，就应对每个取土场的土进行检验；不同土场的土应分开使用，不能混用，否则质量难以保证；施工技术人员在施工中应密切注意土的情况，如发现土质有变化，应重新进行检验。　　2.1.2石灰 　　石灰的质量应按规范的要求进行控制。施工中采用生石灰粉拌制改良土时，应确保生石灰的质量，因此，对于进场的生石灰必须取样检验，检验项目是有效氧化钙和氧化镁的含量，其中有效氧化钙和和氧化镁含量最能反映石灰的活性；在拌制改良土之前，对生石灰粉的质量也应进行检验，重点检验有效氧化钙和氧化镁的含量和含水量，含量不合格的石灰不能使用。还应注意一个问题，即生石灰与膨胀土掺拌后应“闷料”一周以上，这样可以保证生石灰消解完全，避免在改良土碾压后，未消解的生石灰遇水消解而产生局部膨胀，造成底基层出现局部鼓胀破坏现象。　　2.2加强混合料质量的控制　　石灰用量是以石灰剂量（或简称掺灰量）表示的，改良土混合料拌和均匀以后，必须取样检测石灰剂量，在石灰剂量符合要求的情况下，才能进行下道工序。改良土混合料的施工有两个关键点：一是控制好掺灰量，应根据灰-土的拌制方法和数量确定适宜的掺灰量；二是拌和要均匀，因为拌和不均匀是造成石灰剂量波动大最主要的原因。石灰剂量的检测应注意以下几个方面：a）取样需有代表性，只有具有代表性的检测结果才能成为评定质量的依据，因此必须合理地确定取样的数量和位置；b）应按照规范所规定的方法进行检测；c）需控制好试样的含水量，在试样质量相同的情况下，含水量越小，则石灰与干土的质量占改良土总质量的比例就越大，因而石灰剂量就越大，由于确定石灰剂量标准曲线时，改良土的含水量为最佳含水量，因此，技术人员也应该在石灰土的含水量位于最佳含水量的控制范围之内时检测其石灰剂量。　　2.2.1含水量　　由于改良土混合料的含水量对碾压质量的影响很大，含水量太大或太小都很难压实，所以为了保证碾压后的压实度，必须控制好混合料的含水量。按照规范的要求，碾压前改良土的含水量都应控制在最佳含水量± 1%的范围内。要控制好混合料的含水量，应注意以下几点：a）需控制好消石灰粉和土的含水量；b）需控制好加水量；c）拌和要均匀；d）需控制好闷料的时间；e）需加强测试，及时提供含水量的检测数据，为施工提供依据。　　2.2.2颗粒粒径　　不论采用何种拌制方法拌制后的石灰土都应成为粉状或细小颗粒状，不应含有大块土团，或粒径在60mm以上的大土块，否则改良土的性能将受到很大影响。　　2.3确保碾压质量　　碾压是使改良土路基成形并达到密实状态的重要工序。碾压质量的好坏，对于改良土底层的质量影响很大。碾压质量的评定指标主要是压实度，压实度是碾压后路基的实测干密度与最大干密度的比值，通常用百分数表示。为了使压实度能符合规范要求，施工时必须做到以下几点：a）当混合料的含水量在适宜范围之内时进行碾压；b）应选择吨位合适的压路机；c）应控制好改良土层的厚度；d）碾压时应保证足够的遍数和适宜的碾压速度；e）施工技术人员应及时检测压实度，如果不合格，应继续碾压，直到检测合格，如果局部混合料含水量过大，难以压实，或质量不好，应将其挖除，并在换填混合料后，碾压至合格。 　　在检测压实度时，若改良土的含水量在最佳含水量的一定范围内，其检测结果能反映压实的实际情况；如果实际含水量比最佳含水量大得多，改良土就难以压实，压实度就很难达到要求。但是放一段时间后，由于水分蒸发和石灰与土之间发生化学反应，使得改良土中水分不断减少，含水量不断减小，干密度不断增大，压实度也就不断增大。当含水量减小到一定程度时，压实度可能达到规范要求，但这时的压实度数据并不能反映碾压的实际情况，因此，掌握好检测的时机是非常必要的。　　2.4确保闷料效果　　闷料也是改良土路基施工中的一个重要环节。闷料期一般不少于7天，此间石灰与土将通过化学反应使石灰土的强度和水稳性不断提高。闷料期最重要的是做好洒水工作，要保证改良土始终具有一定的含水量。尤其是在气温较高的季节施工时，加强洒水养生更为关键。如果洒水不到位，闷料效果就很难保证；如暴晒时间太长，改良土路基将因水分蒸发、含水量减少，导致干缩开裂，从而大大降低改良土路基的整体性，并影响强度和水稳性的提高。闷料期还应做好基层施工的准备工作，闷料期结束后，应尽快进行路基的施工。碾压后的改良土路基可以使其中的水分不会被很快蒸发，石灰与土能够充分地进行反应，从而使改良土路基的强度和水稳性进一步提高。　　3.结论　　膨胀土是一种会给高等级公路路基工程带来严重破坏的高塑性粘土，特别是会对路基工程和大型结构物产生变形破坏作用。利用掺拌石灰进行膨胀土土性改良，使改良后的土料各项指标达到路基填筑的使用要求，能解决换填法的弃土和环保问题。 　　　　【'