浅谈中弱膨胀土用作路基填料的改良方法及施工工艺

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 浅谈中弱膨胀土用作路基填料的改 良方法及施工工艺 摘要介绍膨胀土的物理、力 学性指标及判定,改良剂(石灰)的性质。 改良后施工工艺及施工过程中质量控制 要素。 中国论文网 /2/view-12791725.htm 关键词膨胀土判定改良剂改 良效果施工工艺 中图分类号：TU475+.5 文献标 识码： A 文章编号： 工程概况 工程简介 十天高速安康东段，处于我国的 南部，秦岭山脉的流岭地段地质情况复 杂，气候属亚热带气候，雨水较丰富。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 该线路基设计为公路 I 级，主线行车速 度 80 公里/小时。整体式路基，路面宽 度 32m 双向六车道设计。沿线膨胀土的 分布范围主要有 K108+200- K113+100、K114+640- K116+700、K121+400-K123+000 厚度 2-3 米，局部较厚粘土为主具有膨胀性， 含少量风化碎石的土质，我标段桩号 K114+000K117+340，部分路段在膨 胀土覆盖范围内，且膨胀土层较厚。 设计技术参数 路基设计填料的物理力学性指标 如下表: 膨胀土的物理、力学性能及判定 膨胀土当土的含水量达到塑限后 继续吸水，土颗粒本身与颗粒闭口空隙 开始膨胀，产生应力应变。失水至含水 量塑限以下，继续失水又开始收缩变形 产生应力应变。具有此种特性的土体称 之为膨胀土，用以下物理性指标可判定 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 土体是否属于膨胀土。 弱膨胀土 40%自由膨胀率 40% ，自由膨胀率40% 或液限 60% ，塑性 指数26 时也可判定为膨胀土。 我标段试验人员先将标段膨胀土 覆盖内的原状土进行试验，自己做不了 的技术指标送样至西安地质勘察院试验 室进行试验。试验结果如下表： 通过试验检测得出原状土的物理 力学性指标如下表 根据试验检测所得物理性指标可 判定该土为中弱性膨胀土，力学性指标 承载比 CBR 值也达不到规范与设计要 求，使用时需进行改良。 膨胀土改良理论分析 膨胀土力学性质差、对工程危害 性大，挖方边坡坡上膨胀土自稳能力差， 易产生滑塌现象。填方 JTG F102006 公路路基施工技术规范明确规定，膨胀 土不能直接作为路基填料。所以处理好 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 膨胀土路段的施工成了我标段的技术 （本文主要阐述膨胀土作为路基填料的 改良方法及施工方法）难点。 目前处理膨胀土的方法主要是化 学改性。如掺石灰、水泥、粉煤灰、氯 化钠、氯化钙、沥青、合成固化剂、合 成树脂和磷酸等。其中石灰、水泥是最 普通；产量有保证，是改良稳定效果最 明显的改良剂。 水泥属水硬性材料主要成分 3CaO SiO2、2CaO SiO2 3CaO Al2O3 、4CaO Al2O3 Fe2O3 与水 反应如下： 1. 3CaO SiO2+6H2O=3CaO SiO2 3H2O+3Ca(OH)2=(胶凝体) 22CaO SiO2+4 H2O= 3CaO SiO2 3H2O+Ca(OH)2=(胶凝体) 33CaO Al2O3 +6H2O= 3CaO Al2O3 6H2O=(结晶体) 4CaO AL2O3 Fe2O3+7H2O=3CaO Al2O3 6H2O+ CaO Fe2O3 H2O=(胶凝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 体) 石灰属气硬性材料主要成分 生 石灰 CaO 熟石灰 Ca(OH)2 CaO+ H2O=Ca(OH)2=(胶凝体) Ca(OH)2+CO2(空气中) =CaCO3(结晶体 )+H2O 水泥、石灰两种改良剂颗粒细微 与水、二氧化碳反应均能生成具有一定 强度的胶凝性结晶体材料，因此用二者 作为改良剂不但能提高土体的密实性、 憎水性、闭水性，二者与水及土体中自 由水发生反应生成的胶凝性结晶体也大 大提高了土体的整体性，产生了能够抵 抗膨胀收缩变形的应力，因此用此两种 改良剂改良膨胀土理论上有一定的可行 性。 试验取得的膨胀土改良后技术指 标 从成本及施工的角度考虑，项目 部决定膨胀土改良后作为路基填料。通 过技术分析与性价比较，为节约成本， 我单位选择了石灰这种技术成熟产量有 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 保证的材料作为改良剂对原状土进行改 良。依据 JTJ 034-2000（公路路面基层 施工技术规范）进行设计，选定改良剂 参量为 5%这种剂量进行试验，试验结 果如下表： 膨胀土及参 5%石灰改良后物理 力学性指标 试验结果证明用石灰（试验及施 工中所用石灰均为二级钙质消石灰）这 种改良剂对膨胀土进行改良后，物理、 力学性指标都有所提高，力学性指标也 满足路基填料的设计及规范要求，可用 作路基填料。 改良后膨胀土作为路基填料的 （路拌法施工）施工工艺及过程质量控 制 前言 膨胀土改良后各项指标符合 JTG F102006 公路路基施工技术规范，规 定路基填料的要求。我单位选择了与主 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 线 K115+000 相交处的 D 匝道 DK。+200320 段作为路基试验段，并 向监理、业主单位上报了路基试验段的 开工报告，在得到批复后，开始了路基 试验段的施工工作。 施工前准备 路基填筑前应清除表层植被、有 机土。做好临时排水设施，挖填交接处 及坡度陡于 1：5 时应设置台阶。地下 水位较浅及水源水头较丰富的地段，可 先使用井点降水、排水的方法排水后再 进行填筑，填筑时底层要设置盲沟或排 水基层。 施工工艺及质量控制流程 a 施工工艺流程 :原地面清表、整 平、碾压后，通过计算划出方格原状 土上料摊铺消石灰上料摊铺路拌机 拌合取样检测（确定是否添加石灰、 洒水或晾晒）平地机精平测量标高 静压振动碾压静压收面测量标 高测压实度完成填筑封闭养护 (一周)。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 b 质量控制流程：在施工生产过 程中，质量控制指标的检测及数据如下 表: （DK0+200DK0+320 段，标高、 虚铺厚度及压实系数的检测及确定） 20cm 5%石灰土压实度参数的控 制（按 96 区控制）及检测 在各项技术指标满足规范要求后， 我项目部上报监理、业主单位对石灰改 良膨胀土作为路基填料的路基试验段进 行质量检查。结果是灰剂量、压实度等 技术指标均满足规范要求。同意我标段 提出的石灰改良膨胀土作为路基填料的 方案及施工方案。同意开始大面积施工。 结论 经过一系列的摸索、试验、施工， 使我们更加全面的了解了膨胀土、石灰 -精选财经经济类资料-