石灰改良土在道路施工中的運(yùn)用

1、<p>　　石灰改良土在道路施工中的運(yùn)用</p><p><b>　　【摘 要】 </b></p><p>　　針對(duì)市政道路、高速公路等在施工遇到中～高液限粘土較多，本文通過(guò)石灰改良土的拌制及應(yīng)用實(shí)例，詳盡闡述了石灰改良土施工工藝。石灰改良土道路具有板結(jié)效果好，彎沉值小，安全可靠、可操作性強(qiáng)和的經(jīng)濟(jì)效果顯著的突出優(yōu)點(diǎn)。 </p><p&g

2、t;　　【關(guān)健詞】石灰改良土;應(yīng)用；實(shí)例。 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)： U41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p><b>　　1、原理 </b></p><p>　　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)措施改進(jìn)才能用于路堤填筑。摻灰改良是指通過(guò)對(duì)土的摻灰處理，可以有效地改良

3、土性，降低其膨脹性。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。摻灰的第二個(gè)作用可提高土體的強(qiáng)度。生石灰對(duì)土壤的處理，分為二個(gè)步驟：其一是生石灰中氧化鈣遇水會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈣：CaO+H2O=CaOH2 這樣可吸收土中的水分，以降低土壤含水量，同時(shí)，由于氫氧化鈣結(jié)晶的析

4、出可改善土體某些性質(zhì)，提高土體的可壓實(shí)性。其二氫氧化鈣是不很穩(wěn)定的物質(zhì)，與空氣中二氧化碳反應(yīng)，形成碳酸鈣或碳酸氫鈣，形成表面致密層。 </p><p>　　CaOH2＋CO2＋nH2O＝CaCO3＋（n＋1）H2O CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca(HCO3)2 </p><p>　　生成可溶性的物質(zhì)碳酸氫鈣，由于表面致密層的存在，阻止氫氧化鈣結(jié)晶體的進(jìn)一步碳化，從而形成由上部致密層到下部

5、土體強(qiáng)度的過(guò)渡層。 </p><p>　　高液限土的施工關(guān)鍵在于砂化（即高液限土的改性）、降低含水量天然含水量。砂化過(guò)程不能盲目求快，必須認(rèn)真按照工藝要求施工，投入足夠的人員、設(shè)備，為下道工序創(chuàng)造良好的條件。 </p><p><b>　　2、工程概況 </b></p><p>　　某市北外環(huán)路西起道路全長(zhǎng)9.323公里。設(shè)計(jì)等級(jí)為城市快速路，

6、雙向十車(chē)道，道路寬70米。 </p><p>　　根據(jù)工程地勘報(bào)告，沿線大部分路基處于中～高液限紅粘土范圍，設(shè)計(jì)采用主車(chē)道及輔助車(chē)道路床80cm范圍內(nèi)換填摻量8％的石灰進(jìn)行改良。改良后要求液限<50％，塑限指數(shù)<26，CBR值滿(mǎn)足規(guī)范要求。 </p><p>　　為保證路基土方施工的進(jìn)度、質(zhì)量，需要對(duì)所挖路塹的土方進(jìn)行高液限摻灰改良試驗(yàn)。 </p><p&g

7、t;　　在路堤填筑前對(duì)路塹挖方原狀土取樣，取樣深度4m，土工試驗(yàn)結(jié)果如下： </p><p>　　天然含水量52.6%，最大干密度1.55g/cm3,最佳含水量24.1%，液限66，塑限42，塑性指數(shù)24，天然稠度0.56，CBR 值8.7%。 </p><p>　　路塹挖方原狀土進(jìn)行摻灰改良，我們選定了摻灰量為6%比例，測(cè)定填料的含水量，在最佳含水量±2% 范圍內(nèi)，按5%、6%

8、、7%、8%、9%、10%摻灰比例的土樣進(jìn)行試驗(yàn)，土工試驗(yàn)結(jié)果如下： </p><p><b>　　3、試驗(yàn)過(guò)程 </b></p><p><b>　　3.1 施工工藝 </b></p><p>　　8%灰土按照取土場(chǎng)摻加足量石灰，拌和均勻，歸堆燜料，每天抽樣檢驗(yàn)含水量悶土2～4 天運(yùn)至路基上，拌合整平碾壓的施工方案。 &

9、lt;/p><p>　　施工方法：據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用場(chǎng)拌法或集中拌合，嚴(yán)格控制土的含水量和摻合料的配比，先攤平土料，再散布摻合料，機(jī)械充分拌合，悶好的土裝運(yùn)至路基，，直到顆粒直徑不大于設(shè)計(jì)要求2.5cm，在接近最佳含水量時(shí)碾壓，每層填土碾壓前先整平，保證均勻的密實(shí)度。 </p><p><b>　　施工工藝流程： </b></p><p>　　取土

10、→翻拌→歸堆悶灰砂化→上土→攤鋪→拌和整平→碾壓→自檢→報(bào)驗(yàn)。 </p><p>　　3.1 .1．取土摻灰：在取土場(chǎng)使用挖掘機(jī)取土，摻灰，堆成大的土堆，悶料，以盡快降低含水量。要做好防水和排水措施。 </p><p>　　3.1 .2．悶料：摻加生石灰的土在土場(chǎng)悶料嚴(yán)格控制2～4 天時(shí)間以?xún)?nèi)（北環(huán)控制在48小時(shí)），使灰充分吸水，達(dá)到降低土含水量的作用，同時(shí)也使生石灰充分消解。 </

11、p><p>　　3.1 .3．翻拌：使用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)、推土機(jī)進(jìn)行翻拌，翻倒2～3 次，使摻灰的土充分與空氣接觸，降低含水量，同時(shí)使灰與土摻拌均勻。 </p><p><b>　　3.2 施工過(guò)程 </b></p><p>　　3.2.1．取土：清除樹(shù)根、草根及不合格土層，在取土場(chǎng)按預(yù)定深度范圍內(nèi)由上而下用挖掘機(jī)挖取，然后晾曬降低含水量，對(duì)土質(zhì)變

12、化較大的土場(chǎng)（土的塑指變化在5 以上）不能混取，應(yīng)分層按施工段落挖取，確保同一施工段落土質(zhì)均勻，挖土裝車(chē)時(shí)應(yīng)該盡量保證每車(chē)土數(shù)量一致。用自卸汽車(chē)將備好的已經(jīng)砂化的灰土運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)每層松鋪厚度≤30cm 確定單位面積上的卸土數(shù)量，具體為：每車(chē)按照4.5m3 計(jì)算并進(jìn)行裝土，每車(chē)數(shù)量應(yīng)計(jì)量一致，根據(jù)每車(chē)土數(shù)量劃定面積，均勻卸土。用石灰劃出每車(chē)土的攤鋪面積方格4m×4m，（每車(chē)按照4.5m3 計(jì)算裝土量），自卸汽車(chē)按照方格面積

13、卸車(chē)每格一車(chē)。 </p><p>　　攤鋪晾曬：經(jīng)過(guò)土場(chǎng)砂化的土含水量已經(jīng)降低，對(duì)于含水量仍大大高于最佳含水量的土采取在路基上繼續(xù)翻拌、晾曬的方法。按照預(yù)定的攤鋪厚度均勻攤鋪，并檢查攤鋪厚度，保證攤鋪厚度基本均勻，檢查土的含水量，含水量大時(shí)使用鏵犁進(jìn)行翻拌晾曬，晾曬時(shí)配合使用旋耕犁進(jìn)行打碎土的工作，晾曬后使土達(dá)到適宜含水量（略高于最佳含水量2%～3%左右，以考慮后續(xù)施工至碾壓前的含水量損失）。 </p>

14、;<p>　　3.2.2 .初整型：檢查含水量后用推土機(jī)整平，整平前進(jìn)行放樣，放出路基中樁及邊樁檢測(cè)標(biāo)高，拉線檢查高程（控制在±3cm 以?xún)?nèi)）控制攤鋪厚度，保證均勻一致。 </p><p>　　3.2.3 .上灰、攤灰：使用自卸車(chē)運(yùn)灰，過(guò)磅稱(chēng)重，每車(chē)裝灰量基本一致，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要拌和土方數(shù)量確定拌和的石灰用量。 </p><p>　　3.2.4 .灰土拌合：沿線路縱

15、向每100m集中堆放一定數(shù)量的土（整幅路基100m所需石灰改良土數(shù)量），根據(jù)試驗(yàn)配合比參入相應(yīng)數(shù)量的石灰粉拌合，并設(shè)專(zhuān)人檢查是否拌到底，在拌合過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)檢查含水率和石灰劑量，如含水率不足應(yīng)補(bǔ)充灑水補(bǔ)拌，如石灰劑量不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)石灰重拌。充分拌合后，及時(shí)覆蓋悶料48小時(shí)，由運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)往施工作業(yè)面進(jìn)行攤鋪。含水率控制標(biāo)準(zhǔn)為在碾壓前比最佳含水率大1%～1.5%。 </p><p>　　3.2.5 . 攤鋪、整平 <

16、;/p><p>　　根據(jù)松鋪厚度計(jì)算每車(chē)混合料的攤鋪面積，確定堆放密度，按照每車(chē)的數(shù)量及攤鋪厚度，畫(huà)方格網(wǎng)控制自卸車(chē)卸料密度，同時(shí)埋樁掛線，標(biāo)示松鋪厚度。 </p><p>　　推土機(jī)先堆散混合料堆、粗平，然后組織放線、恢復(fù)控制樁。每10m一個(gè)斷面，每斷面8個(gè)點(diǎn)，測(cè)其標(biāo)高。再用平地機(jī)精平，精平時(shí)緊跟拉線檢查高程、橫坡，整平時(shí)嚴(yán)禁平地機(jī)帶料找補(bǔ)形成薄層貼補(bǔ)。在經(jīng)平地機(jī)精平后，檢驗(yàn)攤鋪厚度，保證壓

17、實(shí)厚度的均勻性。高程控制要考慮壓實(shí)系數(shù)的預(yù)留量，盡量避開(kāi)高溫時(shí)間整平成型。注意最后一遍整平時(shí)遵循高刮低不補(bǔ)的原則。防止薄層貼補(bǔ)造成的表面起皮現(xiàn)象。整平結(jié)束后碾壓前測(cè)量特征點(diǎn)高程，計(jì)算松鋪系數(shù)，以后根據(jù)此系數(shù)進(jìn)行施工控制。 </p><p>　　3.2.6 . 碾壓 </p><p>　　由18T光輪壓路機(jī)碾壓，直線段由兩邊向中間碾壓。第一遍穩(wěn)壓要用CA30振動(dòng)壓路機(jī)靜壓，然后用CA30振動(dòng)

18、壓路機(jī)微壓兩遍，18T壓路機(jī)重振四遍，達(dá)到要求的密實(shí)度，同時(shí)沒(méi)有明顯的輪跡。按照先碾壓兩側(cè)，再碾壓中間的操作程序進(jìn)行。每層壓實(shí)厚度按25cm控制，每次碾壓要重疊1/3輪寬，縱向搭接長(zhǎng)度不小于2m。 </p><p>　　初壓時(shí)設(shè)人跟機(jī)，檢查基層有無(wú)高底不平之處，高處鏟除，低處填平，填補(bǔ)應(yīng)翻松灑水再鋪混合料壓實(shí)，當(dāng)基層混合料壓實(shí)后再找補(bǔ)時(shí)，在找補(bǔ)處挖深8～10cm，并灑適量水分后及時(shí)壓實(shí)成型，不得用貼補(bǔ)薄層混合料找

19、平。 </p><p>　　在碾壓中出現(xiàn)“彈簧現(xiàn)象”時(shí)，立即停止碾壓，將混合料翻松晾干或加集料或加石灰，重新翻拌均勻，再行壓實(shí)，碾壓時(shí)若出現(xiàn)松散堆移現(xiàn)象，及時(shí)灑水，再翻拌，整平，壓實(shí)。 </p><p>　　在檢查井、緣石等范圍采用小型打夯機(jī)，對(duì)壓路機(jī)機(jī)械碾壓不到或碾壓不實(shí)之處，進(jìn)行人工補(bǔ)或夯實(shí)。 </p><p>　　壓路機(jī)或汽車(chē)不得在剛壓實(shí)或正在碾壓的基層上，轉(zhuǎn)

20、彎、調(diào)頭或剎車(chē)。 </p><p>　　3.2.7、接頭、接縫的處理 </p><p>　　縱橫向工作段銜接處，應(yīng)采用搭接形式。前一段拌合和整形、碾壓后，要做好成型段標(biāo)志線，后一段施工時(shí)，布石灰要超過(guò)標(biāo)志線0.5～1m的布石灰段，拌合時(shí)要留下0.2～0.5m布石灰段補(bǔ)拌，確保搭接段石灰計(jì)量滿(mǎn)足要求。 </p><p><b>　　3.2.8、檢驗(yàn) <

21、/b></p><p>　　每層填筑完成后，由質(zhì)檢員進(jìn)行路基質(zhì)量控制，主要檢測(cè)項(xiàng)目有平整度、壓實(shí)度、寬度、標(biāo)高、邊坡坡度，路基彎沉、以及縱坡、橫坡等，檢測(cè)合格后填報(bào)相關(guān)申請(qǐng)資料，報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收。 </p><p><b>　　3.2.9、養(yǎng)生 </b></p><p>　　在下層完成，經(jīng)檢測(cè)合格后，立即鋪筑上層。如果不能立即鋪筑上層或

22、暴露于表層的改良土進(jìn)行保濕養(yǎng)生，當(dāng)環(huán)境溫度在20℃以上時(shí)，保濕養(yǎng)生的時(shí)間不少于7d。當(dāng)環(huán)境溫度在5～20℃時(shí)，不少于14d。以上時(shí)養(yǎng)生期內(nèi)封閉交通，除灑水車(chē)外，其他車(chē)輛禁止通行。 </p><p>　　3.3 壓實(shí)要求及檢測(cè)結(jié)果 </p><p>　　3.3 .1. 每層碾壓松鋪厚度應(yīng)嚴(yán)格按計(jì)劃松鋪厚度控制。要確保每層在碾壓前獲得均勻厚度，保證該層能得到充分的壓實(shí)。當(dāng)進(jìn)行壓實(shí)時(shí)，要不斷進(jìn)行

23、整平，以保證均勻一致和平整。 </p><p>　　3.3 .2. 壓實(shí)應(yīng)使該層整個(gè)深度內(nèi)壓實(shí)度處處均勻。其壓實(shí)后的壓實(shí)度不得小于設(shè)計(jì)值。壓實(shí)期間土的含水量應(yīng)均勻，并能壓實(shí)到設(shè)計(jì)要求的壓實(shí)度。只有當(dāng)填土含水量在最佳含水量的±2%范圍內(nèi)，才能進(jìn)行壓實(shí)。 </p><p>　　3.3 .3. 如有必要時(shí)，應(yīng)調(diào)整填土的含水量。含水量調(diào)整時(shí)應(yīng)根據(jù)需要將水加入土中充分拌勻，或?qū)⑻钔晾缢纱蛩?/p>

24、風(fēng)干到指定的含水量。 </p><p>　　3.3 .4. 采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，應(yīng)遵循先慢后快、先邊緣后中間、先低后高。 </p><p>　　3.3 .5. 碾壓：施工中通過(guò)將土攤鋪，跟蹤檢測(cè)含水量和含灰量，并詳細(xì)記錄當(dāng)天的氣候情況，符合要求立即進(jìn)行碾壓。施工中含水量低于要求的，采用加水，使含水量達(dá)到最佳含水量±2%后再進(jìn)行碾壓。 </p><p>　　

25、以試驗(yàn)段確定的填筑厚度，壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)遍數(shù)為檢測(cè)依據(jù)。測(cè)設(shè)4 個(gè)點(diǎn)。第二遍碾壓完成，實(shí)測(cè)壓實(shí)度、含水量、測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，并記錄下試驗(yàn)數(shù)據(jù)。第四遍、第六遍、第八遍碾壓完成后實(shí)測(cè)壓實(shí)度、含水量和標(biāo)高測(cè)量。 </p><p><b>　　【總結(jié)】 </b></p><p>　　根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，所測(cè)壓實(shí)度能滿(mǎn)足規(guī)范要求，可據(jù)此試驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工。高液限土改良根據(jù)特定的施工條件施工總