工程施工论文水泥石灰综合稳定土施工参数的确定.doc

工程施工论文：水泥石灰综合稳定土施工参数的确定【摘 要】本文以天津市滨海新区中央大道二期汉沽区段一标段工程为例,就水泥石灰综合稳定土在施工前的水泥掺量、含水量控制参数的确定进行了阐述。 【关键词】水泥石灰综合稳定土 ;配合比;水泥掺量;体积比;含水量在滨海新区中央大道二期汉沽区段一标段工程原设计施工图中,道胎部分为40cm水泥石灰土。下面就该工程使用水泥石灰综合稳定土在正式施工前的水泥掺量和含水控制技术参数确定进行分析和总结。 1. 工程概况 滨海新区中央大道二期汉沽区段工程一标段位于天津市汉沽区境内。本工程地处4区,沿线为大面积盐池,地下水位较高,土体天然含水量偏高,路基多处于潮湿、过湿状态。本工程水泥石灰土设计厚度为40cm、底层设计宽度为41.78m,顶层标高为+3.5m。 2. 水泥石灰综合稳定土技术要求 2.1 水泥石灰综合稳定土的掺配比例。 本标段设计要求水泥石灰综合稳定土中水泥:石灰:土的质量比=3:5:92。 2.2 水泥石灰土质量检验标准要求压实度不小于96%,7d无侧限抗压强度不小于1.0MPa。 3. 原材料的要求 3.1 土方。本工程用土均为沿线盐池土,为确定该土能否用于该工程施工,我们提前对其技术指标进行了检测,结果显示符合规范要求。 3.2 水泥。 本工程使用的水泥是唐山开发水泥有限公司的金强P.O 42.5普通硅酸盐水泥,使用前的检测结果表明符合规范要求,且初凝、终凝时间分别为1h55min,长于规范要求的45min,符合施工需要。 3.3 石灰。 本工程使用的是河北省滦县生产的生石灰,经检验达到了级以上灰的标准(有效氧化钙加氧化镁含量74%,规范级65%),符合公路路面基层施工技术规范(JTJ034-2000)的要求。 4. 混合料配合比的复核验证 设计水泥石灰综合稳定土的掺配比例,水泥:石灰:土=3:5:92(质量比)。经过重型击实试验确定的施工控制参数如下:最大干密度dmax=1.82g/cm3,最佳含水量w0=15%。根据最佳含水量和计算的干密度制备试件,进行无侧限抗压强度试验,经测试平均强度为1.06MPa,偏差系数3.9%,满足设计及规范要求。 5. 混合料现场掺配比例的确定 5.1 灰土的现场体积比计算。 所用的消石灰的自然堆积密度灰=0.8g/cm3,素土的自然堆积密度土= 1.62g/cm3,素土的天然含水量w土=30%,白灰与土的干质量比5:92,经计算得现场素土与白灰的体积比=92(1+w土)/土:5(1+w灰)/ 灰=92(1+30%)/1.62:5(1+0)/0.812:1。 5.2 水泥掺入量计算。 摆放和摊铺水泥根据计算的水泥用量和摆放间距,按白灰网格摆放水泥,均匀摊开使每袋水泥的摊铺面积相等。水泥石灰土半幅设计宽度为20.89米,设置10.445米10米方格网(路基纵向为10米,横向为10.445米),水泥石灰土压实厚度20cm。 现场施工采用外掺法,水泥的剂量为3%,水泥用量计算方法: 外掺剂的剂量=胶凝材料的质量干土的质量 以灌砂筒的截面面积(3.14r2)为单位面积,推算方格网内所需水泥的用量。其中胶凝材料的质量计算和干土的质量计算如下: (1)灌沙筒中一定厚度(h)的素土干质量计算公式:m土=3.14r2h土 式中:m土素土的干质量; r灌砂筒的半径,7.5cm; 土素土的干密度;h素土的摊铺厚度(经验值0.25m); 得出:m水泥1= m土3% (2)水泥的干质量计算公式:m水泥1=3.14r2h水泥 式中:m水泥1水泥的干质量; 水泥水泥密度为1.46g/cm3; h水泥的摊铺厚度;得出水泥单位面积的摊铺厚度h。 (3)方格网内水泥的掺量公式: m水泥2=sh水泥 式中:m水泥2水泥的掺加质量;s5%灰土方格网的面积(已知); 得出既定方格内的水泥用量m水泥2 现场所用素土的干密度土=1.25 g/cm3;带入公式(1)、(2)计算出水泥的摊铺厚度h=0.64cm,代入(3)得每个方格网内水泥的质量m水泥2=979.2Kg(约20袋水泥) 每个方格网内水泥分布位置如图1:(图中黑色圆点为水泥袋位置,单位:米) 图1 6. 混合料拌合前含水量的确定 6.1 本工程所使用的土均为当地盐池土,含水量高且水分散失慢。为了使水分尽快降低,我们采取的措施是先在土场将石灰和土进行掺拌,将拌好的灰土摊铺在路基上,用旋耕犁翻拌进行摊铺晾晒。在素土层路基填筑施工过程中我们将掺灰5%的灰土的含水变化和在同条件下素土含水量的变化进行了比较。对比试验表明掺白灰后含水量降低效果更为明显。素土含水量变化不明显,主要是由于土体含水量太高,结块过多,使用旋耕犁很难将其破碎,晾晒不充分而造成的。 6.2 水泥石灰土现场采用路拌法施工,本工程用宝马稳定土路拌机拌和2遍,拌和深度应犁入上一层表面0.51cm左右,以利于上下层的粘结,拌和作业长度控制在半幅100m左右。拌和完毕后的混合 料均匀、色泽一致,没有灰条、灰团和花面。按照水泥的凝结时间,我们要求整个拌和过程必须在1.5h内完成。由于含水量对水泥石灰综合稳定土的碾压是一个特别敏感的指标,直接影响现场碾压的效果。因此,为了保证在施工过程中混合料的含水量能达到最佳含水量的要求,并保证在水泥凝结前碾压完毕,我们在现场模拟正式施工拌合时的情况,在灰土达到一定含水量时按上述的方格网法掺加水泥,测定水泥石灰土在拌合过程中不同时段的含水量变化,如表1: 通过上表所示,拌和前与拌和后含水量的减少范围在3.14.0个百分点之间,剔除4.0其余各测点的含水量变化在3.13.4之间。为保证碾压工作的顺利进行,根据拌和好的混合料在碾压前含水量宜高出最佳含水量12个百分点。因此,确定拌合水泥前的灰土含水量宜控制在15%+(5.1%6%)=20.1%21%之间。 7. 试验段各项检测数据汇总