電石灰改善土承載比cbr試驗在高速公路中的應用

電石灰改善土承載比(CBR)試驗在高速公路中的應用探討電石灰是化工企業(yè)以電石為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的副產(chǎn)品，它是以水法排放的，由流動狀態(tài)進入瀝水池，瀝水后?塑性狀態(tài)，挖出存放或直接排放到儲灰場，大面積自然脫水。由于生產(chǎn)電石的原材料化學成分、生產(chǎn)工藝等種種原因，各地產(chǎn)生的電石灰成分含量不盡相同。經(jīng)廠家定量分析表明，主要成分是Ca,以Ca(OH)2和CaCO3混合形式存在，雜質(zhì)中的有毒物質(zhì)砷As、氰CN含量低于GB12502-90國家規(guī)定的污染控制標準，為安全利用電石灰提供了可靠依據(jù)。電石灰和消石灰在性質(zhì)上基本一致，都以CaO、MgO為主要成分存在，經(jīng)我工地試驗室多次檢測，含量在50～56%之間，通過試驗表明，電石灰有較好的活性，對土有較好的膠結(jié)性能，可形成一定的強度，并且一定劑量的電石灰土的強度可滿足公路施工技術(shù)規(guī)范中的石灰穩(wěn)定土要求的指標，低液限粉土7天抗壓強度較低，低液限粘土7天抗壓強度較高，但較同劑量的石灰要低，適宜做等級較低的公路底基層或高速公路作為路床改善土替代石灰用，保滄高速滄州段C2合同段上路床均用電石灰土改善的，CBR值由素土4～6提高到8～40,挖驗具有很高的強度，路基彎沉值在40～70（0.01mm）。滄州、黃驊地區(qū)化工業(yè)發(fā)達，電石灰產(chǎn)量很大，它像粉煤灰一樣，干了很輕污染環(huán)境，保存它占用大量土地，用電石灰替代石灰應用于公路建設(shè)中，減少了石灰消解、過篩、倒運工序，方便了施工，可以創(chuàng)造較大的經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益，是一項利國利民、變廢為寶的好方法。保滄高速C2合同段全長10Km，路基填方160多萬方，其中上路床近8萬方。經(jīng)過試驗我合同段上路床路基填料CBR值均在4～6之間，而路基施工圖設(shè)計要求上路床土質(zhì)CBR值為8,達不到要求時可采用摻灰進行處理。因此，我們對上路床CBR值不滿足要求的填料摻加不同比例電石灰進行CBR試驗。1.試驗原理按標準擊實試驗確定素土及摻4%、6%、8%、10%電石灰土的最大干密度和最佳含水量制備所需的試件,為了模擬電石灰土在使用過程中的最不利狀態(tài),加載前先泡水四晝夜后進行貫入試驗,在試件頂面施加荷載板以模擬路面結(jié)構(gòu)對土基的附加應力,貫入試驗中,材料的承載能力越高,對其壓力一定貫入深度所需施加的荷載越大。2.試驗技術(shù)要求2.1試驗準備在預定做擊實試驗的前一天取代表土樣測風干含水量；按規(guī)范要求選擇合適的設(shè)備。2.2試驗過程求素土和摻4%、6%、8%、10%電石灰土的最大干密度和最佳含水量。按最佳含水量制備CBR試驗所需試件。在試件頂面加荷載板并泡水四晝夜。2.2.2貫入試驗時,使貫入桿以1～1.25mm/min的速度壓入試件,記錄不同貫入量?？傌炄肓恳话銘^7mm。2.2.3繪制P-τ關(guān)系曲線,必要時進行原點修正，從曲線上讀取貫入量分別為2.5mm和5.0mm所對應的單位壓力P2.5(Mpa)、P5.0(Mpa)，一般采用CBR2.5的值,如CBR5.0>CBR2.5,則試驗要重做。如果結(jié)果仍然如此,則采用CBR5.0的值。3.試驗操作注意事項3.1確定試樣的最大干密度和最佳含水量按照《公路工程土工試驗規(guī)程》T0313-93規(guī)定進行標準擊實試驗以確定試樣的最大干密度和最佳含水量,同時要注意,由于最大干密度和最佳含水量的確定與CBR試驗的精度直接相關(guān),同時也是做好CBR試驗的關(guān)鍵與基礎(chǔ),即使是均勻的土壤材料,由于試驗誤差的原因,一組試驗很難如實反映試樣的實際。因此,標準擊實必須做平行試驗,以平均最大干密度和平均最佳含水量作為制備CBR試件的標準。堅3.2賄確定路強儀的譯測力環(huán)校正系第數(shù)斤在選擇路強儀匹的測力環(huán)時應俱根據(jù)不同的材尤料進行選擇純:羨對于粘性土、蓋砂土應選用汪7.5KN甚、慣30KN未的測力環(huán)。但巧是測力環(huán)只能星讀出百分表的孕變形量磨,網(wǎng)然后才能根據(jù)濱變形量算出壓獅力值子,映計算時不能簡勒單地采用標定巷的變形與壓力忌的對應數(shù)據(jù)進貓行內(nèi)插導,凳而應當先將測決力環(huán)的標定數(shù)摧據(jù)進行回歸分洽析截,組得出測力環(huán)的怎變形量與壓力竄之間的回歸方勿程式盡,歇再將變形量乘巖以回歸系數(shù)得盤出壓力值。裙3.3仁制取試件過程狠中的注意事項堵降制件前揉,逝首先取樣測定葉試料的含水量塑,違按標準擊實試番驗確定的最佳館含水量計算每翅份試料應加的魯水量不,瘡制件時所加水離量和摻灰量一缺定要精確忽,羅試樣要充分拌幅和均勻秩,母再按規(guī)范規(guī)定秧的時間進行悶撈料。來榴制取試件過程何中饅,出有時會發(fā)生試柄樣粘在墊塊上能,奶從而造成試件奉頂面凹凸不平販的現(xiàn)象中,沉這樣的試件勢凳必將影響各CBR貫的真實值莊,沾只能作廢。為角防止這種現(xiàn)象民發(fā)生舟,漿可以在墊塊上虜放兩層濾紙雜,串從而減少試樣磚被粘的可能。泳3.4進試驗規(guī)程與方恥法雀試驗規(guī)程中鎮(zhèn)CBR認值是在試樣壓奴實度為私100%翼時進行試驗洞,栽僅在需要時制燕備三種干密度處試件磚,趨而《公路路基澆施工技術(shù)規(guī)范名》洞(雁JTJ03宗3-95)昏中對不同填土緣深度的填料遼CBR垂值要求有所不保同聲,猜相應的填土深巷度所要求的壓赴實度實際也不雹一樣?，F(xiàn)以我回合同段設(shè)計文躲件為例房,余見表漫3.1德。而規(guī)范中沒存有明確表行路基施工壓實軌度與填料最小斗強度蛋殺步括表軌3.1顫路基深度范圍葡高速公路、一雪級公路季路基壓實度碑(光%)嫌標準京填料最小強度橋(閃CBR)(%吸)失上路床虜(慈0絕～灘30)蘇≥烘96良8.0固下路床宗(育30馳～題80)閱≥罩96挽5.0嫌上路堤標(坐80腥～印150)錄≥灑95傷4.0短下路堤糟(笛>150)量≥紀93拿3.0控零填及路塹路境床續(xù)(澡0工～簽30)懷≥蘆96日8.0奧漁墨注：路基竣工草驗收彎沉值念266.2(概0.01mm賺)魯明對于不同填夕土深度的烘CBR帥值在試樣謹?鉛實度為相應值乞時進行試驗京,廊但筆者認為悔CBR坊試驗應該得出犧壓實度為諒90%芳、喊95%返、弱100%槍時相應的燈CBR置值倘,拐才能與實際施按工中的情況互殺相對應昨,孫從而在實際施恩工時束,難壓實度按填土暫深度分區(qū)才與猾CBR迷值按填土深度注分區(qū)一致。戴試驗方法法:1.月按照每層擊數(shù)南分別為詞30群次、貸50春次和親98郊次時制取試件災；蹲2.芹測出不同擊數(shù)冶條件下的干密戶度及相應的后CBR附值；蛛3.帆以亭CBR份值為燈X鏟軸迷,著干密度為溝Y姿軸畫出干密度鹿與縱CBR露值之間的關(guān)系堪曲線足,渾從曲線上可以殃得到對應于所閑需壓實度的希CBR沉求取方法。見餡圖真3.1犁。菊4.若試驗數(shù)據(jù)分析斬4.1CB坊R強值規(guī)范允許值隸合理性探討儲我合同段某土史場摻電石灰前瞎后土的象CBR猴值試驗數(shù)據(jù)見港表羽4.1忍。數(shù)據(jù)反映了蝦路基填料的水判穩(wěn)定性和整體翼強度的大小債,否也反映了材料跳的承載能力。雖同時也從側(cè)面物反映路基按規(guī)暴定壓實度成型突后的施工不均來勻沉降情況。干通過表壇4.1執(zhí)的數(shù)據(jù)分析陜,椅可以看出同種泰土摻電石灰前勁后瑞,厘不同的擊實次制數(shù)對應的質(zhì)CBR齡值的情況偏,歇進而得出如下蠢結(jié)論：壁(迅1)籮在擊實次數(shù)相歷同時將,畫同一土樣摻電宅石灰前后的校CBR引值差值明顯增巨加，但隨著摻榴灰量的增加，掃CBR食值增長速度逐沿漸減??；而膨心脹量則減小。滔(樣2)餡對上路床兵CBR騎達不到要求的顯路段，通過電清石灰的性質(zhì)貴,戰(zhàn)摻加電石灰來歲進行改善是完儀全可行的。先CBR妙試驗數(shù)據(jù)對照賣表闊慌咬習伶表隊4.1羽試驗項目詢承燦頓載著背比襪(運%)樸膨游何脹島憂量俘(廳%)富擊務脊實盜畢試佳鑰驗撥擊侮98藝次拍泡水黨擊貫50廢次潛泡水銹擊轟30囑次塘泡水盯擊呀98打次玉泡水組擊頑50痕次振泡水須擊啦30棋次虎泡水搏最會拿大刪干密度科最神宮佳浩含水量米素帖旗土行5.7畢3.9牧2.6陽0.19魂0.32番1.02孔1.808突14.15背4%騾電石灰土炕8.6喜7.5矮5.1足0.14雞0.36油0.43企1.70巡17丑6%洪電石灰土押16.7蹲8.7邀6.3檢0.1蘇0.23框0.3澤1限耮攔68鼓16嗽8%丟電石灰土睜36.5予25.9滅19.6賺0.09圖0.13稈0.18獲1.67情15伙10%盤電石灰土駱40.6愁29.3志21.8凈0.05燕0.11廳0.16李1.65軌13衫4.2CB痕R烈值的變化囑圖擋4.1鵲中的數(shù)據(jù)反映稿同一土樣在擊干實次數(shù)不同叔(挨也就是壓實度智不同床)仆的情況下撤,轉(zhuǎn)浸水時蘋CBR利值變化幅度的懶不同銅,闖擊實次數(shù)拖30劃次與艱50毫次的昂CBR周值下降幅度明片顯大于擊實次倦數(shù)為探98掘次的下降幅度盾。而規(guī)范規(guī)定啄的頑CBR景值是以填土高顛度來劃分的己,恰填土越高散,CBR豈值要求就越大訴。但實際上路奮基下層的填土棗受地下水、地虹表水、降水的伸影響大于路基通上層的填土斷,投所以奶CBR險允許值以層高亂來劃分并不科昨?qū)W言,氏建議對于不同快的干濕狀態(tài)的錄CBR槍值要求是否應毛該不同。礦5.CBR鴿值技術(shù)指標的艙應用及對釣CBR無試驗規(guī)范的幾錯點建議吸隨著高速公路別建設(shè)的發(fā)展掙,CBR文值已成為路基稼填料選擇的依壩據(jù)晨,拌當路基填料達泰不到要求時屈,們可采用摻石灰壁、電石灰、水愁泥或其它穩(wěn)定躲材料處理。一龜般情況下稠,帶可按泡水四晝嫂夜作為設(shè)計狀指態(tài)。但是幫,雹在干燥地區(qū)雨,果如能結(jié)合地區(qū)陵、地形、排水毒、路面排水結(jié)條構(gòu)和路面結(jié)構(gòu)角等因素跑,糖論證土基潮濕丸程度和試件泡滲水四晝夜的含碑水量有明顯差塑異時撫,跪則可適當改變宜試件飽水方法綿和飽水時間背,戒使稈CBR欄試驗更符合實梯際狀況。有時揉因檢測需要也淚在公路現(xiàn)場條填件下測定鬧CBR撤值并,宴但應注意接,構(gòu)因土基的含水管量和壓實度與漠室內(nèi)試驗條件沒不同屠,云也未經(jīng)泡水冤,形故與室內(nèi)試驗親CBR企值不一樣。我格們應通過試驗華,井尋找兩者之間杰的關(guān)系道,凳換算為室內(nèi)試采驗曾CBR可值后豪,振再用于路基施確工強度檢測及攪評定。件根據(jù)《公路土寫工試驗規(guī)程》盞(貝T0134-眠93)宋中的規(guī)定堵,CBR侮試驗要測定試在樣侍泡水后的膨脹截量習,扶但試驗時發(fā)現(xiàn)邀有的土樣膨脹泡量很大慶,揚但規(guī)范并沒有諒規(guī)定膨脹量有澤效值僅,拘因此試驗得出訪的膨脹量沒有蘭任何作用。在花進行貫入量試貧驗時紐,心測貫入量的左甩右兩個百分表浮的讀數(shù)會相差挪很大抱,欺實際上是貫入慕桿發(fā)生了偏移招,贏有時會出現(xiàn)一嚇側(cè)百分表停止置甚至倒轉(zhuǎn)的情也況岸,穩(wěn)但規(guī)范也沒有元對兩個百分表痛之間的誤差做織出限制勾,次使試驗操作者德在執(zhí)行時沒有陪依據(jù)。建議如誓果發(fā)生了一側(cè)槐百分表停止或晚倒轉(zhuǎn)的情況攔,齊該試件應作廢切,飾試驗應該重做神。6.結(jié)束語韻如今我合同段錄