二灰土底基層壓實度離散原因分析

二灰土底基層壓實度離散原因分析

自20世紀(jì)80年代以來，中國成功利用二灰土完成了高等教育和道路橋梁建設(shè)。在近年來修建高等級公路、一級公路、二級公路,二灰土底基層得到了廣泛的應(yīng)用。從建成通車的路用性能和整體穩(wěn)定性來看,效果相當(dāng)理想。二灰色土壤的壓縮二單個測值和平均目前,二灰土底基層壓實度均采用灌砂法進行檢測,通過對底基層的檢測大多數(shù)標(biāo)段平均值均超過規(guī)范要求,而且還比較高,有的單點測值和平均值超過了100%,但也存在一些問題。個別路段離散現(xiàn)象均比較嚴(yán)重,造成變異系數(shù)比較大,表1中最高達5.2%,致使部分標(biāo)段平均值雖超過規(guī)范要求,而且還比較高,但由于離散現(xiàn)象嚴(yán)重,致使所檢測的段落不合要求。摻加壓壓法造成二灰土壓實度離散原因很多,其主要原因有:?由于目前二灰土施工大多數(shù)采用路拌法。其具體方法是:首先,在土層上按計算得出石灰粉煤灰用量布置石灰和粉煤灰,并用鐵鍬攤平。布灰時,先鋪石灰后鋪粉煤灰,測其平均厚度至達到要求,再進行拌和碾壓。這種路拌法很容易造成石灰和粉煤灰用量布置不均勻,由于石灰和粉煤灰密度與土的密度不一樣,二灰用量少的地方壓實度測定值偏高,二灰用量多的地方壓實度測定值偏小。因此,測定壓實度時往往造成壓實度離散,這是其最主要原因。?碾壓時,二灰土與石灰土相比很容易偏離最佳含水量時壓實,因為二灰土中粉煤灰含水量極不均勻,有時表面很干,內(nèi)部很濕,布灰拌和后,容易產(chǎn)生有些地方含水量過高,而有些地方含水量過低。眾所周知,壓實時一般不在最佳含水量時,壓實度較難達到規(guī)范要求。?二灰土采用路拌法拌和時往往由于人為因素,存在著拌和不充分或拌和深度不平均現(xiàn)象,容易產(chǎn)生上層二灰多下層二灰少或出現(xiàn)純土塊夾心等現(xiàn)象,導(dǎo)致壓實度結(jié)果的離散性較大。路拌機的施工工藝由于二灰土穩(wěn)定材料主要是石灰和粉煤灰,而粉煤灰中也含有鈣質(zhì),因此并不能象石灰土那樣可測出二灰含量,并通過二灰劑量與最大干密度關(guān)系曲線來得出二灰土的實際干密度。因此,對各道施工工序應(yīng)嚴(yán)格控制,盡量使二灰布置均勻,并與土的用量比例一致,具體辦法為:首先保證路堤頂?shù)钠秸?并通過計算得出二灰土所用的土、石灰和粉煤灰的用量。接著在路基頂填筑所需要的土并整平輕壓(不需要壓實得較密),測量土的厚度,得出土的用量,如果土的用量準(zhǔn)確,用平地機進行整平并確保表面平整度。接著開始布石灰,布置石灰應(yīng)采用打格布灰的方法,布灰后先采用人工整平,并測量石灰的厚度,如厚度均勻、用量準(zhǔn)確,再開始布粉煤灰,布粉煤灰的方法與布石灰相同,上完粉煤灰表面要平整,確保路拌機行走較平穩(wěn)。待布灰均勻并與計算用量相符后,開始采用路拌機進行拌和,路拌機行走速度應(yīng)均速,二幅之間應(yīng)重疊10～15cm,路拌機拌和好以后,應(yīng)隨機檢查拌和深度,拌和均勻程度,色澤是否一致,無灰條、灰團和花面等現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)問題及時返工重新拌和。二灰色土壤強度二江蘇高速二灰土無側(cè)限抗壓強度二灰土作底基層對強度有較高的要求,規(guī)范規(guī)定高速公路應(yīng)大于0.6MPa。通過研究江蘇高速公路二灰土檢測情況表明,二灰土無側(cè)限抗壓強度代表值均能符合規(guī)范要求,有些標(biāo)段強度代表值還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過。其離散系數(shù)均小于10%,因此符合規(guī)范要求的試驗精度。影響二灰土強度的因素和改善措施影響二灰土強度的因素很多:有二灰土各結(jié)合料組成對強度的影響;有施工不當(dāng)造成二灰土強度的降低;有施工后養(yǎng)護不當(dāng)造成強度增長不高等。二灰土的類型影響二灰土內(nèi)在強度的原因主要有三方面即:(1)土的類型即土的塑性指數(shù)的大小;(2)二灰土中石灰的含量;(3)二灰土中粉煤灰對早期和后期強度的影響。下面就三種情況分別作討論。塑性指數(shù)不高土的類別對二灰土的強度影響很大。土的塑性指數(shù)愈大,二灰土的強度就愈高,但土塊也愈難粉碎。土的塑性指數(shù)愈小,二灰土的強度就愈低,但土塊較容易粉碎。因此,一般宜選用亞粘土,以兼顧強度和粉碎難易程度。從表1中可以看出,塑指數(shù)小于12的土,二灰土7d無側(cè)限抗壓強度均達不到規(guī)范大于0.6MPa的要求。因此,土的塑性指數(shù)對二灰土強度影響最為重要?！豆仿访婊鶎邮┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》(JTJ034-2000)規(guī)定土的塑性指數(shù)在12～20之間的粘性土(亞粘土)宜作為二灰土的土源使用。如果土的塑性指數(shù)小于12一般不作為二灰土底基層的材料。如寧宿徐高速公路K219+937～K230+864.6土的塑指數(shù)一般在6～11之間,二灰土強度均達不到要求,后改用10公里以外遠(yuǎn)調(diào)土的方法。如果在附近無法取到合適的土源,如寧靖鹽高速公路姜堰段有五十多公里的地段遇有粉砂土,其特點粘粒含量很少,相應(yīng)的塑性指數(shù)也很小,采用遠(yuǎn)調(diào)土方案會造成價格比較昂貴。經(jīng)過研究決定采用水泥石灰粉煤灰三灰綜合穩(wěn)定土方案。石灰用量一般在相同土質(zhì)的情況下,石灰摻量越高,則強度越高。材料中粉粒和粘粒含量和塑性指數(shù)增加,通常需增加石灰的用量。從表1可以看出,相同石灰粉煤灰摻量,石灰比例增加,粉煤灰比例減少,二灰土的強度增加。粉煤灰用量的影響在石灰粉煤灰土混合料中,粉煤灰用量越多,初期(7d)強度越低。石灰粉煤灰土的初期抗壓強度常低于同一石灰劑量的石灰土的強度。齡期三個月時,二灰土強度的增長幅度,則隨粉煤灰用量的增加而增大,與7d強度之比變化在3.5～10之間。齡期三個月時,二灰土的強度較同一石灰劑量的石灰土的強度高40%以上。而且,在石灰用量占混合料總重5%以上的情況下,粉煤灰用得越多,二灰土的強度比石灰土的強度高出的百分率也越大,可高出100%以上。當(dāng)石灰用量占混合料總重的5%～12%時,齡期三個月時二灰土的抗壓強度可超過4.0～5.0MPa(在壓實度高的情況下)。而石灰土的強度最高的也只有2.4MPa?；旌喜牧鲜┕姸鹊挠绊懡嵋汉蜐竦匾旱膹?fù)合只有全部材料充分拌和后,用石灰粉煤灰穩(wěn)定才能達到預(yù)期的最佳效果。在穩(wěn)定細(xì)粒土?xí)r,需要將土粉碎,使混合料中的土團減到最小。例如,土中15～25mm的土團含量不宜超過5%。拌和時間對混合料的強度有明顯影響。一般拌和時間越長拌和越充分,二灰土的強度越高。但拌和均勻后,繼續(xù)拌和不會產(chǎn)生明顯的效果。通常廠拌的混合料較路拌混合料更均勻。但現(xiàn)由于考慮經(jīng)濟方面的原因,均采用路拌機進行路拌法施工,為了達到拌和充分,路拌機應(yīng)至少拌和2～3遍,而且碾壓后,應(yīng)檢查表面是否有灰條、灰團和花面等現(xiàn)象。壓實度的影響一定配合比的石灰粉煤灰混合料的壓實程度明顯影響混合料的強度和耐久性。增加壓實度會改善二灰土強度和穩(wěn)定性。顯然在施工質(zhì)量控制上必須重視壓實度,壓實度的小量變化會使強度和耐久性有很大變化。這一特性與其他穩(wěn)定材料(水泥穩(wěn)定和石灰穩(wěn)定)是相同的。保濕和壓實養(yǎng)護,保證養(yǎng)護基二灰土壓實成型后,適宜在潮濕條件下進行養(yǎng)生,特別在開始幾天,應(yīng)經(jīng)常保持表面濕潤,禁止表面出現(xiàn)干燥現(xiàn)象。如果表面失水會產(chǎn)生表面松散,內(nèi)部強度降低,以后再也無法使強度得到增長。二灰土施工結(jié)束以后開始幾天,應(yīng)派專人進行養(yǎng)護,每天至少用灑水車灑水2遍以上,在氣溫較高時,一天甚至要灑水5～6遍才能滿足要求。??待拌和均勻以后,及時檢查含水量,如發(fā)現(xiàn)含水量與最佳含