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水泥稳定沙砾基层试验分析(水稳基层)-论文水泥稳定沙砾基层试验分析目录引言1第一章 确定最大干密度和最佳含水量1第一节 击实试验的步骤 1第二节 计算最大干密度和最佳含水量并绘制曲线2 第二章 水泥稳定沙砾水泥剂量的确定(EDTA二钠) 4第一节 各种滴定液的制备法 4第二节 制备标准曲线 4第三节 水泥剂量的测定方法 5第三章 回弹模量与最大干密度的对应关系 6第一节 路基承载力指标 6第二节 路基压实质量的控制指标 6第三节 如何保证压实质量 7第四章 工程概况 8第一节 主要工程量 8第二节 主要工程项目的施工方案、施工方法 9致谢语 12参考文献 13附录A 14水稳基层试验分析The Experiment Analysis of Cement Stable Gravel摘要水泥稳定沙砾基层试验研究是控制高级路面基层施工质量的重要环节。为了给工程施工带来便利，在工程开工前，试验人员应对于基层材料做一套平行试验力求精准的做出集料试验，材料的击实试验，水泥剂量的标定（EDTA滴定法）并绘制标准曲线。对于不同料厂的砂石材料，应分别做平行试验且求出各自的最大干密度，最佳含水量，水泥剂量标准曲线。选其最优者为路用材料。为工程质量的控制提供可靠的依据。另外，如果集料级配发生变化，则上述各自测定结果均会发生变化。关键词：集料、击实、EDTA滴定法、干密度、水泥。ABSTRACTCement Stable the gravel basic unit experimental study is the controlhigh-type surface basic unit construction quality important link. Inorder to brings the convenience for the project construction front,begins in the project, experiments the personnel to be supposed to doregarding the basic unit material set of parallel experiments makesevery effort fine makes Blend the experiment, the material compactiontest, the cement dosage demarcates (the EDTA titrimetric method) and the plan standard curve. Regarding the different material factory sandand crushed stone material, should dosage standard curve. Chooses its superior to use for the road of the material. Provides the reliable basis for the project quality control. More over, if Blend changes,then the above respective determination result can change.Key words: Blend Compaction 、 EDTA method、dry Density 、 Cement。研究水泥计量的滴定，集料的级配以及在这种级配材料下的最佳含水量的确定对于基层的整体强度和路面的使用寿命有着举足轻重的作用。毫无疑问，基层承受由路面传递下来的车辆荷载，并扩散的下面的垫层和土基中去。它是路面结构的主要承重结构，应具有良好的强度和刚度。而水泥剂量的大小直接影响基层的刚度，无论太大或太小都对路的使用性能有不利作用。而集料的级配和含水量则是控制基层强度的主要依据。良好的级配很容易压实，不会出现离析等现象，也减少了现场作业的难度。含水量直接会影响压实度。1.确定最大干密度和最佳含水量水泥稳定沙砾的最大干密度和最佳含水量的确定方法是室内的击实试验。然后绘制水稳沙砾的含水量干密度曲线，从而确定最大干密度和最佳含水量。为实际工程施工立功可靠依据。试验集料的最大粒经宜控制在25mm以内。但在实际的工程当中很难作到这点，在料厂取具有代表性的风干试料，然后用木锤或木碾捣碎，应注意不使粒料的单个颗粒破碎或不使其破碎程度超过施工中拌和机械的破碎率。对于试料中含有粒经大于25mm的颗粒过多时。（超过25%）则将试料过40mm的筛。在击实时采用重型击实法。1.1 击实试验的步骤1) 在做击实试验前应先测定其试料的风干含水量，对于有大于25mm的试料来讲，取得试样的质量应不少于2000g2) 将已过筛的试料用四分法逐级缩小，最后取33kg试样。再用四分法将取出的料分成六份，每份重约在5.5kg左右。3) 预先估计56个不同的含水量，（在最佳含水量左右）依次相差1%2%。4) 按预定含水量制备试样。将一份试料平铺于金属盘内，将事先计算得的该份试料中应加的水量均匀的喷洒在试料上，用小铲将试料充分拌和到均匀状态，然后装入密闭容器或塑料口袋内浸润备用。（对与水泥稳定沙砾材料浸润时间2小时即可）5) 将所需的稳定剂水泥加到润浸后的试料中，并用小铲，泥刀或其他工具充分拌和到均匀状态。加有水泥的试样拌和后，应在1h内完成下述击实试验，拌和后超过1h的试样，应予作废。6) 将试筒，套环与夯击底版紧密地连接在一起，并将垫块放在筒内底版上。击实筒应放在坚实（最好是水泥混凝土）地面上，去制备好的试样1.8kg左右其量应使击实后的试样略高于（高出12mm）桶高的1/3倒入筒内，整平其表面，并稍加压紧。然后按所需1224水泥稳定沙砾基层试验分析(水稳基层)击数进行第一层试样的击实（共98次）。击实时，击锤应自由铅直下落，落高应为45cm，锤迹必须均匀分布于试样面。第一次击实完成后检查该层的高度是否合适，以便调整以后两层的试样用量。用刮土刀或改锥将已击实的表面拉毛，然后重复上述做法，进行其余两层试样的击实。最后一层试样击实后，试样超出试筒顶的高度不得大于6mm。超出高度过大的试件应该作废。7) 用刮土刀沿套环内壁削挖（使试样与套环脱离）后，扭动并取下套环。齐筒顶细心刮平试样，并拆除底版，取走垫块。檫净试桶的外壁，称重，准确至5g。8) 用脱模器推出筒内试样。从试样内部从上到下取出两个有代表性的样品（可将脱出试件用锤打碎后，用四分法采取），测定其含水量，计算至0.1%。所取样品的含水量的差值不得大于1%。所取样品的数量应不少于700g，如只取一个样品测定含水量，则样品的数量应不少于1400g。烘箱的温度应事先调整到110左右，以使放入的试样能立即在105110的温度下烘干。9) 按上述做法进行其余含水量下稳定沙砾的击实试验。1.2 计算最大干密度并绘制关系曲线图1.2.1计算每次击实后稳定沙砾的湿密度 w ：试件的湿密度 Q1 ：试桶和试件的总质量Q2 ：脱模后试件的质量 V ： 试桶的体积1.2.2计算每个试件的干密度 d ：试件的干密度w ：试件的湿密度w：试料的含水量1.2.3绘制关系曲线以干密度为纵坐标，以含水量为横坐标，在普通的坐标纸上绘制干密度与含水量的关系曲线。驼峰形曲线顶点的纵横坐标分别为水泥稳定沙砾的最大干密度和最佳含水量。在实际的试验当中，为力求准确，应做两次平行试验，取其平均值。两次试验最大干密度的差不应超过0.08g/cm3.(对于中粒式稳定沙砾)。在2007年的鞍山腾达大道工程中，实测数据和最大干密度及最佳含水量值分别见表11，图11。试验次数12345含水量(%)8.85.08.07.26.4干密度(g/cm3)2.222.162.232.202.172. 水泥稳定沙砾水泥剂量的确定（EDTA二钠滴定法）用EDTA滴定法能方便快捷的测定出水泥稳定料中水泥的含量，测定一次大约在10min左右。所以能很方便的控制水泥剂量，提高施工质量。而且含水量的大小不影响测定结果。2.1 各种滴定液的制备法2.1.1 0.1mol/m3乙二胺四乙酸二钠（简称EDTA二钠）标准液：准确称取EDTA二纳（分析纯）37.226g，用微热的无二氧化碳蒸馏水溶解，待全部溶解并冷至室温后定容至1000mL。2.1.2 10%氯化铵（NH4CI）溶液：将500g氯化铵（分析纯或化学纯）放在10L的聚乙烯桶内，加蒸馏水4500mL，充分震荡，使氯化铵完全溶解。也可以分批在1000mL的烧杯内配制，然后倒入塑料桶内摇匀。2.1.3 1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液：用100g架盘天平称18g氢氧化钠（NaOH）（分析纯），放入洁净干燥的1000mL烧杯中，加1000mL蒸馏水使其全部溶解，待溶液冷至室温后，加入2mL三乙醇胺（分析纯），搅拌均匀后储于塑料桶中。2.2制备标准曲线2.2.1 取样：取料厂用的水泥和沙砾。风干后分别过2.0mm或2.5mm筛，用酒精法测定其含水量。2.2.2 准备5种试样，每种2个样品如下： 1种：称2份300g集料分别放在2个陶瓷杯内，集料的含水量应等于工地预期达到的最佳含水量。集料中所加的水应与工地所用的说相同（300g为湿质量）。 2种：准备2份水泥剂量为2%的水泥稳定沙砾试样，每份均重300g，并分别放在2个陶瓷杯内。水泥稳定沙砾的含水量应等于工地预期达到的最佳含水量混合料中所加的水应与工地所用的说相同。 3种、4种、5种：各准备2份水泥剂量分别为4%、6%、8%的水泥稳定沙砾试样，每份均重300g，并分别放在6个陶瓷杯内。水泥稳定沙砾的含水量应等于工地预期达到的最佳含水量混合料中所加的水应与工地所用的说相同。2.2.3标准曲线的试验过程1)取一个盛有试样的陶瓷杯，在杯内加入600mL10%的氯化铵溶液，用不锈钢搅拌棒充分搅拌3min（每分钟搅110120次）。然后放置沉淀4min如4min后得到的是浑浊的悬浮液，则应增加放置沉淀的时间，直到出现澄清悬浮液为止，并记录所需的时间，以后所有该种水泥稳定沙砾的试验，均应以同一时间为准，然后将上部澄清液转移到300mL的烧杯内，搅匀，加盖表面皿待测。2) 用移液管吸取上层（液面下12cm）悬浮液10.0mL放入200mL的三角瓶内，用量筒量取50mL1.8%氢氧化钠（内含三乙醇胺）溶液倒入三角瓶内，然后加入钙红指示剂（体积约为黄豆大小），摇匀，溶液呈玫瑰色。用EDTA二钠标准液滴定到纯蓝色为终点，记录EDTA二钠的耗量（以mL计，读至0.1mL）。3)对其他的几个陶瓷杯中的试样，用同样的方法进行试验，并记录各自的EDTA二钠的耗量。2.2.4 以同一水泥稳定沙砾混合料EDTA二钠毫升数的平均值为纵坐标，以水泥剂量（%）为横坐标制图。两者的关系应是一根平滑的曲线。如果集料的级配，水泥的品种发生变化时，则标准曲线就会发生变化，必须重新进行滴定，重新绘制标准曲线。在鞍山腾达大道实际工程中，经过标定的标准曲线见附录A。2.3水泥剂量的测定方法：1) 在拌和站取有代表性的试料，称300g放在陶瓷杯中加600mL10%的氯化铵溶液，然后按1),2)所述步骤那样完成试验。2)利用所绘制的标准曲线，根据所消耗的EDTA二钠毫升数，确定水泥稳定沙砾中水泥的含量。水泥稳定沙砾基层试验分析(水稳基层)回弹模量与最大干密度的对应关系在车轮荷载作用下,路基路面结构的强度和刚度除了与路面材料的性质有关外,路基的支承起着决定性的作用。作为路面结构的基础,路基抵抗车轮荷载能力的大小,主要决定于其表面在一定应力级下抵抗变形的能力,即路基承载力的大小。3.1路基承载力指标用于表征土基承载力的指标有回弹模量、地基反应模量和加州承载比CBR等。3.2路基压实质量的控制指标既然现行路面设计是以回弹模量作为土基的强度指标,为何施工规范却规定用压实度作为路基的压实控制指标,而不用模量来控制土基压实程度?大量的试验结果表明,土基形变模量与干密度与含水量的关系,见图1。图1中曲线1表明d随含水量W而变化的规律性。当W很小时,d随W增加而提高,这是由于水的润滑作用使土粒间阻力减小,d达到最大值后,W再增加,土粒孔隙被水占据,而水是不可压缩的,因而d降低。曲线2表明,土体含水量未达到最佳含水量W0时,强度已达最高值,即WkW0。如图2所示,将试件饱水,d与E均有所降低,而在最佳含水量W0时,两者的降低值均最小,在含水量为Wk状态时,虽E值最大,但饱水后,模量却大幅下降。这说明只有在最佳含水量状应,因而强度也不低。在最佳含水状态下压实的土,随着压实d的提高,压实度也相应提高。土基愈密实,水稳性也愈好。而用压实度评价压实质量是可以满足强度和稳定性要求的。量的室内试验与工程实践表明,压实可使土的强度增加,土基塑性变形减小,还可使土的透水性降低,毛细高度减小。3.3如何保证压实质量影响压实的因素有含水量、土质、压实功及压实厚度。这点在许多资料中有详细的记载,结合实际,还应注意方面如下：标准击实试验报告中,通常要有标准击实曲线以及最大度与最佳含水量。最大干密度用于计算压实度,最佳含水量用指导施工,击实曲线对工程也有指导意义。图3第1条线所示为某砂砾击实线,该砂砾dmin2.38 g/m3,W0=6.1 %,但施工碾压过程很难达到规定的压实分析该击实线,含水量在W0左右波动1 %,标准击实线对应的下降幅度非常大,此干密度与最大干密度的比值达不到要求的实度(95 %),现场更无法达到压实度要求。曲线2的土易于实,含水量在最佳含水量附近波动,干密度下降幅度较小。有些砂砾由风干状态开始加水击实,随着含水量的增加密度提高,达到一定值后,含水量增加,干密度下降不明显,施过程碾压含水量大于最佳含水量,易于达到压实度要求。4. 工程概况沈营线城昂堡至千山西路新建工程起点为鞍山市城昂堡，终点为千山西路，全长6.0502公里。建设标准为一级公路，它连接达道湾的城昂堡村、达道湾村、达朝村，南抵黑大线。共分为两个合同段，本合同段为第一合同段，起点为K0+000，终点为K3+000，全长3.000公里。设计标准设计标准：城市一级公路标准设计速度：80km/h标准横断面型式：采用双幅路型式，路基宽50.8米，中央分隔带8米，两侧各18米行车道，3.4米路缘石及土路肩，本路面横坡为2%，土路肩横坡为3%。4.1主要工程量4.1.1 路基工程：a) 土石方工程数量为：挖方总量：36883m3，其中挖土方：36883 m3填方总量：42440 m3，其中路基填筑借方28532 m3；利用土方13908 m3特殊地基处理：抛石：33225 m3b) 路基防护工程数量为：浆砌片石239 m34.1.2桥涵工程：本标段主线有小桥22.17m/2座，圆管涵250m/3道桥梁结构形式见表41：表41桥涵结构一览表序号中心桩号孔数跨径桥涵全长（米）桥面宽度（米）结构类型上部结构下部结构1K1+8291812.4450.30矩形板扩大基础2K2+955179.7350.30矩形板扩大基础3K0+388直径10064.844K1+945直径10077.205K2+495直径10058.564.2主要工程项目的施工方案、施工方法 4.2.1路基工程在施工过程中，根据完成的分项工程的施工资料和实验数据的分析结果，对机械配置方案和施工参数进行优化，形成装、运、平、压、检一条龙机械化作业。按机械最佳运距，运距100m以内土方采用推土机施工，运输距离100m以上土石采用挖掘机配自卸汽车施工，地质不良地段先施工，土方避开雨季施工；挡护工程与土石方工程协调同步进行。4.2.2 施工方案施工前准备工作a) 恢复定线开工前对建设单位交付的导线点、水准点进行复测和增设，对导线、中线进行现场恢复，对横断面进行测量与绘制，对所有测量进行记录并整理，形成复测报告送交监理工程师核查。对各种防护及排水设施的位置、长度、断面尺寸，软土地基处理的范围进行详细的现场复核，如发现问题及时提交报告，报请监理工程师核查。b) 施工放样在监理工程师核准测量成果后，按图纸要求现场设置路基用地界桩和坡脚、路堑堑顶、边沟、护坡道、取土坑、弃土堆等具体位置桩。报请监理工程师检查批准。施工测量的精度应符合JTJ061-99公路勘测规范要求。施工放样还应符合JTJ033-95公路路基施工技术规范的规定。c) 施工便道本项目路基一侧设6m宽施工便道，做好各项养护工作，确保便道畅通。4.2.3路基填筑试验a) 试验段的目的核对室内试验结果，确定工艺参数和施工方法，即：水泥稳定沙砾基层试验分析(水稳基层)（1）选定最适宜的压实机械机型；（2）选定最佳填层厚度；（3）选定最经济的压实遍数；（4）选定最佳含水量和控制方法；（5）核定切合实际的土方量变化率；（6）选定合理的工艺流程和施工方法。b) 试验方法在进行全路段路基填筑前，要提前一个月按照监理工程师的指示，修筑试验段。具体方法是在现场选一区段按不同种类的填料选用不同的压实机械进行填筑试验，找出机型、厚度、压实遍数同设计规定指标的规律曲线。经试验段施工后，以选定合理的压实工艺参数，以此作为路基填筑工艺的依据。试验路段应选择在地质条件、断面形式均具有代表性的地段。现场压实试验应进行到能有效地使用该种填料达到规定的压实度为止。试验时应作好记录，记录压实设备类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度、工序、每层材料的松铺厚度、材料的含水量等，试验结果经监理工程师批准后，作为该种填料施工时使用的依据。4.2.4 路基填方施工a) 基底原地面的清除填方路基在施工前，应将路基范围内原地面上的垃圾、有机杂质清除，开出一条施工所需的地带。当基底为耕地或松土时，应先清除有机质土、种植土，清除深度一般不小于15cm。将路堤填筑范围内清理留下的坑、同等回填，并予以压实。在有地面积水的地段，施工前应做好基底的排水工作，促使排水畅通。b) 基底填前处理地面坡底小于1：101：5时，清除路基范围内的树木等，用推土机清除原地面不小于15cm。c) 软土路基处理施工采用挖掘机进行，方法为进占法。首先由挖掘机在作业半径内均匀抛第一层毛石，完成后，采用自重较大的T180，T140推土机及EX300挖掘机来回走动进行碾压，待块石沉入与基底齐平后，可进行第二层抛石。完成后用同样方法进行碾压，若块石无明显沉降，可由前延伸进行下一段施工，若石块沉降量仍较大，则需再抛一层石块进行碾压，直至块石沉降量较小为止。全部路段都抛石一遍完成后，用自卸汽车将石料运至基坑边缘后用推土机推至坑基内，均匀铺上一层后掺入适当碎石以填充块石缝隙，铺平后用12T震动碾碾压4-5遍。碾压完成后进行下一层施工，直至设计标高。致谢语 打下致谢语这三个字的时候，我知道论文的撰