石灰稳定土基层

1、工作三 石灰稳定土基层教 学 课 题: 石灰稳定土基层教学目的与要求: 掌握石灰稳定土混合料组成设计知 识 点：教学重点: 石灰稳定土混合料组成设计步骤教学难点: 石灰稳定土混合料组成设计方法突破难点的关键：实践授 课 形 式: 实习、教授,讨论教学过程与时间分配:在粉碎的土和原来松散的土中，掺人足量的石灰和水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰稳定土。用石灰稳定细粒土得到符合要求的混合料，简称石灰土。用石灰稳定中粒土和粗粒土得到符合要求的混合料，视所用原材料而定，原材料为天然砂砾土或级配砂砾时，简称石灰砂砾土；原材料为天然碎石土或级配碎石时，简称石灰碎石

2、土。用石灰稳定原中级路面，使其适应做沥青路面和水泥混凝土路面的基层时，属于石灰砂砾土或石灰碎石土。用石灰稳定土铺筑的路面基层和底基层，分别称石灰稳定土基层和石灰稳定土底基层，也可在基层或底基层前标以具体简名，如石灰土碎石基层、石灰土底基层等。1、石灰稳定土强度形成的原理在土中掺入适当的石灰，并在最佳含水量下压实后，既发生了一系列的物理力学作用，也发生了一系列的化学与物理化学作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，主要表现在土的结团、塑性降低、最佳含水量的增大和最大密实度的减小等。后期变化主要表现在结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。石灰稳定土强度形成主要依靠离子交换作用、火山灰

3、作用、碳酸化作用、结晶作用形成。2、影响石灰土强度的因素1)土质各种成因的土都可以用石灰来稳定，但生产实践表明，粘质土较好，其稳定的效果显著，强度也高。当采用塑性指数过高的土时施工不易粉碎，且增加干缩裂缝；采用塑性指数偏小的土时容易拌和，但难以碾压成型，稳定效果不显著。选用土质，既要考虑其强度，还要考虑到施工时易于粉碎便于碾压成型。一般选用塑性指数为1520的粘质土。塑性指数偏大的粘质土，要加强粉碎，粉碎后，土中1525mm的土块不宜超过5%。经验证明，塑性指数小于12的土不宜用石灰稳定。对于硫酸盐类含量超过0.8%或腐殖质含量超过10%的土，对强度有显著影响，不宜直接采用。2)灰质石灰的等级

4、愈高(即Ca0+Mg0的含量愈高)时，稳定效果愈好；石灰的细度愈大，其表面积愈大，在相同剂量下与土粒的作用愈充分，因而效果愈好。3)石灰剂量石灰剂量是指石灰质量占全部粗细土颗粒(即砾石、碎石、砂砾、粉粒和粘粒)干质量的百分率。(石灰剂量=石灰质量/干土质量)石灰剂量对石灰稳定土强度影响显著，石灰剂量较低(小于3%4%)时，石灰主要起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强度得到改善。随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量超过一定范围时，强度反而降低。生产实践中常用的最佳剂量范围，对于粘质土及粉质土为8%14%；对细粒土则为9%16%。剂量的确定应根据结构层技术要求进行混合料组

5、成设计。4)含水量水是石灰稳定土的重要组成部分，具有以下作用：使石灰与土发生物理化学反应，形成强度。是土的粉碎、拌和与压实的必要条件，最佳含水量下可达到最佳压实效果。养生时保持一定湿度。不同土质的石灰稳定土有不同的最佳含水量，需通过标准击实试验确定，并用以控制施工中的实际加水量。5)压实度石灰稳定土的强度随压实度的增加而增长。实践证明，石灰稳定土的压实度每增减1%，强度约增减4%左右。而且密实的石灰稳定土，其抗冻性、水稳定性也好，缩裂现象也少。6)龄期石灰稳定土强度具有随龄期增长的特点。石灰稳定土初期强度低，随着时间的逐渐增长而趋于稳定。一般情况下石灰稳定土的强度在90d以前增长比较显著，以后

6、就比较缓慢。石灰稳定土的这种特性对施工程序的衔接有相当的灵活性。7)养生条件养生条件主要指温度与湿度。养生条件不同，其强度也有差异。当温度高时，物理化学反应、硬化、强度增长快，反之强度增长慢，在负温条件下甚至不增长。因此，要求施工的最低温度应在5以上。经验证明，夏季施工的石灰稳定土强度高，质量可以保证。湿度条件对石灰稳定土的强度有很大影响，在一定潮湿条件下养生，强度的形成比在一般空气中养生要好。3、一般规定 (1)石灰稳定土适用于各级公路的底基层，以及二级以下公路的基层，但石灰土不得用做二级公路及二级以上公路高级路面的基层。(2)在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，不宜采用石灰土做

7、基层。当只能采用石灰土时，应采取措施防止水分浸入石灰土层。(3)石灰稳定土层应在春末和夏季组织施工。施工期的日最低气温应在5以上，并应在第一次重冰冻(-35)到来之前一个月到一个半月完成。稳定土层宜经历半月以上温暖气候养生。多雨地区，应避免在雨季进行石灰土结构层的施工。(4)在雨季施工石灰稳定中粒土和粗粒土时，应采用排除表面水的措施，防止运到路上的集料过分潮湿，并应采取措施保护石灰免遭雨淋。(5)石灰稳定土层施工时，应遵守下列规定：细粒土应尽可能粉碎，土块最大尺寸不应大于15mm。配料应准确。路拌法施工时，石灰应摊铺均匀。洒水、拌和应均匀。应严格控制基层厚度和高程，其路拱横坡应与面层一致。应在

8、混合料处于最佳含水量或略小于最佳含水量(1%2%)时进行碾压，直到达到要求压实度。石灰稳定土结构层应用12t以上的压路机碾压。用1215t三轮压路机碾压时，每层压实厚度不应超过15cm；用1820t三轮压路机和振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm；对于石灰稳定土，采用能量大的振动压路机碾压时，或对于石灰土，采用振动羊足碾与三轮压路机配合碾压时，每层的压实厚度可以根据试验适当增加。压实厚度超过上述规定时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为10cm，下层宜稍厚。对于石灰土，应采用先轻型、后重型压路机碾压。石灰稳定土层宜在当天碾压完成，碾压完成后必须保湿养生，不使稳定土层表面干燥，也不应过

9、分潮湿。石灰稳定土层上未铺封层或面层时，禁止开放交通；当施工中断，临时开放交通时，应采取保护措施，不使基层表面遭破坏。石灰稳定土基层施工时，严禁用薄层贴补的办法进行找平。在采用石灰土做基层时，必须采取措施防止表面水透入基层，同时应经历一个月以上的温暖气候养生。作为沥青路面的基层时，还应采取措施加强基层与面层的联结。4、施工方法：对于二级以下的公路，石灰稳定土基层和底基层可以采用路拌法施工。对于二级公路，宜采用专用的稳定土拌和机路拌或用集中厂拌法拌制混合料。对于高速公路和一级公路，直接铺筑在土基上的底基层下层，可以用专用稳定土拌和机进行路拌法施工，如土基上层已用石灰或固化剂处理，则底基层的下层也

10、应用集中拌和法拌制混合料。其上的各个稳定土层都应用集中厂拌法拌制混合料并宜用摊铺机摊铺混合料。5、材料要求1）土质粘性土、砂性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土(如天然砂砾土和碎石土，旧石灰稳定中级路面及旧级配砾石路面等)均适宜于用石灰稳定。不含粘性土的砂砾、级配碎石和未筛分碎石，应用石灰土进行稳定。塑性指数1520的粘性土，易于粉碎，便于碾压成形，施工和使用效果都较好。塑性指数偏大的粘性土，要加强粉碎，粉碎后土块的尺寸不宜超过标准规定的5%。可以采取两次拌和法，第一次加部分石灰拌和后，闷放2448h，再加入其余石灰，进行第二次拌和。塑性指数偏小的亚砂土和砂土，使用石灰较多，难于碾压成形

11、，应采取适当的施工措施。土的质量要求有压碎值、最大粒径、液限、塑性指数、有机质含量、硫酸盐含量等。2）石灰石灰应符合下表3-7III级以上石灰的要求，要尽量缩短石灰的存放时间。高速公路和一级公路，宜用磨细生石灰粉。生石灰应在使用前7lOd，充分消解成能通过10mm筛孔的熟石灰粉，并尽快使用，石灰消解后存放期不应超过三个月，以免降低活性。石灰应设棚存放，并能防风避雨，在用于工程之前按公路工程无机结合料稳定材料试验规程(JTJ05794)进行试验，不符合上述要求时，不得使用。3)水水应洁净，不含有害物质。一般人或牲畜饮用的露天水源均可用于石灰土施工。遇有可疑水源时，应按照公路工程水质分析操作规程(

12、JTJ056-84)要求进行试验鉴定。6、混合料组成设计石灰稳定土混合料的组成设计应符合公路路面基层施工技术规范(JTJ 034-2000)有关规定。混合料的原材料应按要求进行试验，混合料按设计掺配后，应进行重型击实试验。石灰稳定土混合料的组成设计包括：用于底基层7d浸水抗压强度标准应符合规范要求，并考虑气候、水文条件等因素，通过试验选取最适宜于稳定的土，确定必须的或最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量。在需要改善混合料的物理力学性质时，还应包括确定掺加料的比例。采用石灰和水泥综合稳定土时，如水泥用量占结合料总重的30%以下，则按本节要求进行组成设计。石灰稳定土混合料的组成设计包括：根据要求的强

13、度标准，通过试验选取适宜于稳定的土，确定必须的或最佳的石灰剂量和确定混合料的最佳含水量。在需要改善混合料的物理力学性质时，还应包括掺料的比例。1）原材料试验在石灰稳定土层施工前，应取所定料场有代表性的材料进行下列试验：土的颗粒分析；液限和塑性指数；重型击实试验；碎石或砾石的压碎值试验；有机质及硫酸盐含量。如碎石、碎石土、砂砾、砂砾土等级配不好，宜外加某种土料改善其级配，并通过试验确定配合比。试验石灰的有效钙和氧化镁含量。2）混合料的组成设计步骤（1）制备同一种土样，不同石灰剂量的石灰土混合料，一般情况下建议按表3-8所列石灰剂量配制(施工时石灰剂量应比试验时提高0.5%l%，一般在采用集中厂拌

14、法施工时，可只增加0.5%；采用路拌法施工时，宜增加1%)。（2）确定混合料的最佳含水量和最大干密度，至少需做三个不同石灰剂量混合料的重型击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量，其余两个混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。（3）按工地预定达到的压实度，分别计算不同石灰剂量时试件应有的干密度。按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件。进行强度试验时，作为平行试件数量应符合表3-9中的规定。试件结果的偏差系数大于表中规定的值，则应重做试验，并找出原因，加以解决。如不能降低偏差系数，则应增加试件数量。（4）试件在规定温度(冰冻地区20±20C；非冰冻地区25±2)下保湿养

15、生6d、浸水1d后，进行无侧限抗压强度试验。计算试验结果的平均值和偏差系数。不同交通类别道路上，石灰稳定细粒土7d浸水抗压强度标准规定如表3-10。稳定粒料土的7d浸水抗压强度应大于0.8MPa。(5)根据强度标准，选定合适的石灰剂量。此剂量试验室内试验结果的平均抗压强度应符合要求。(6)石灰土稳定碎石和石灰土稳定砂砾，可仅对石灰土进行组成设计。对碎石和砂砾，只要求它具有较好的级配，石灰土与碎石或砂砾的质量比宜为1：4。当采用水泥和石灰综合稳定土时，如水泥用量占结合料总重的30%以下，可按上述要求与步骤进行组成设计。作业：一、填空题：1、影响石灰土强度的因素： 、 、 、 、 、 、 。2、对于二级以下的公路，石灰稳定土基层和底基层可以采用 施工。对于二级公路，宜采用 或