石灰穩(wěn)定碎磚土路基在城市道路中的應(yīng)用

摘要：提出了用石灰穩(wěn)定碎磚土修筑路基的方法，包括室內(nèi)外試驗結(jié)果。研究證明了石灰穩(wěn)定碎磚土是良好的城市道路路基建筑材料。此成果已在許多城市道路上得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：路基；石灰穩(wěn)定；碎磚土

我國城市建設(shè)正在日新月異地向前邁進(jìn)，在城市擴建和改建過程中，道路的建設(shè)是必不可少的一個重要環(huán)節(jié)，而具有一定強度和穩(wěn)定度的路基又是路面結(jié)構(gòu)整體強度和使用壽命的根木保證。而在城市道路的新建和改建中普遍遇到舊房拆遷地段，如何有效利用這些碎磚斷瓦在原有地面上修建符合要求的路基，這是城市道路建設(shè)中急待解決的一個課題，有著重要的現(xiàn)實意義。

本論文就是針對上述情況通過系統(tǒng)的研究，提出用石灰穩(wěn)定碎磚土修筑路基的方法和施工工藝，為石灰穩(wěn)定碎磚土路基的施工提供科學(xué)依據(jù)，使其壓實度、彎沉值等指標(biāo)均能達(dá)到設(shè)計要求和有關(guān)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，不但加快工程進(jìn)度，而且節(jié)約了投資，并為石灰穩(wěn)定碎磚土在城市道路路基施工中的推廣應(yīng)用積累經(jīng)驗。

1 設(shè)計技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

1.1 壓實度

根據(jù)城市的總體規(guī)劃，以城市交通主干道為例。依照該地區(qū)地基的特點和國家標(biāo)準(zhǔn)《城市道路工程施工及驗收規(guī)程( DBJ08- 225- 97)》}中對路基上的壓實采用輕型擊實標(biāo)準(zhǔn)控制，對于主干道，填上高度小于80c m及不填不挖路段，原地面以下0-30cm范圍內(nèi)，路基壓實度不應(yīng)小于95 %，但考慮到該路段的重要性，設(shè)計中將30 cm的范圍內(nèi)壓實度標(biāo)準(zhǔn)確定為98%[1]。

1.2路基回彈模量

路基回彈模量Eo是反映路基整體強度的重要指標(biāo)，其值的大小對路面耐久性有較大影響，《城市道路設(shè)計規(guī)范(CJJ37- 90)》規(guī)定路槽底面土基設(shè)計回彈模量值宜大于或等于20 Mpa，在不能滿足上述要求時，應(yīng)采取措施提高土基強度；而《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范(JTJ014- 97)》要求高速公路和一級公路的路基回彈模量應(yīng)大于25 Mpa。故該路段路基回彈模量的設(shè)計要求定為不小于25 MPa。

1.3路基頂面彎沉值

路基回彈模量的現(xiàn)場測定需要用大型承載板法進(jìn)行，方法比較復(fù)雜，而彎沉測定就比較簡便、快捷。因此可以通過測定彎沉來評價路基強度，計算路基回彈模量[2]。

《公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ033- 95)》明確規(guī)定對土質(zhì)路床頂面壓實完成后應(yīng)進(jìn)行彎沉檢驗，路床頂面的檢測彎沉值應(yīng)不大于設(shè)計要求。該路段路床頂面的彎沉設(shè)計值為6.2mm。

1.4填料最小強度(CBR)

CBR是衡量路基填料本身強度的一個重要指標(biāo)，《公路路基設(shè)計規(guī)范(JTJ013-95) 》和 《公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ033-95) 》首次明確提出了高速公路、一級公路路基填料最小強度和填料最大粒徑的要求，見表1。

城市道路的交通主干道，路面為瀝青混凝土，路面底面下30 cm的設(shè)計最小CBR值為8%， 30 cm石灰穩(wěn)定碎磚土按二層施工，每層壓實厚度15cm，填料最大粒徑取8cm。

2 室內(nèi)試驗研究

2.1 試驗用原材料

試驗用碎磚土取自施工現(xiàn)場，具代表性。去除鋼筋及大于8cm碎磚等雜物后，經(jīng)篩分小于5mm的土的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88%，0.5-8.0cm的碎磚等瓦礫所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12% ，其中主要為碎磚。經(jīng)試驗，土的液限為36%，塑限為23%，塑性指數(shù)Ip=13%。碎磚的視密度2.463g.cm-3，毛體積密度1.693g.cm-3，吸水率(質(zhì)量分?jǐn)?shù))18. 4%；試驗用石灰采用袋裝磨細(xì)生石灰，經(jīng)檢測其細(xì)度在0.5mm以下，有效鈣鎂所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80. 4%。

2. 2摻灰量的確定

為了確定磨細(xì)生石灰的摻加比例，采用，石灰： 土分別為4：96、6：94和8： 92的三組比例進(jìn)行擊實試驗確定各組的最大干密度和最佳含水量，然后每組用最佳含水量各成型6只試件，測定其無側(cè)限抗壓強度，養(yǎng)生齡期7d，最后一天將試件浸在水中24h。實測數(shù)據(jù)匯總于表2。

從表中數(shù)據(jù)可知，石灰土7 d齡期的無側(cè)限抗壓強度并非是石灰摻量越大越高，而存在著最佳劑量，根據(jù)以往的經(jīng)驗，這個最佳劑量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))約為6%-7%，本研究的試驗也說明了這一點，因此決定采用6%的摻灰劑量[3]。

2. 3不同碎磚含量的石灰穩(wěn)定土的擊實試驗和CBR值

為了了解不同碎磚含量穩(wěn)定土的性能，在研究中采用，碎磚：石灰土分別為10：90 、15：85、20：80和30：70的四組級配，用輕型擊實標(biāo)準(zhǔn)通過擊實試驗分別得到各組的最大干密度和最佳含水量。然后每組各按最佳含水量成型CBR試件3個，4組共12個，測定其CBR值，CBR試驗按《柔性路而設(shè)計參數(shù)測定方法標(biāo)準(zhǔn)(CJJ/T59- 94)》進(jìn)行，試驗結(jié)果見表3。

從表3中實測數(shù)據(jù)可分析得：

石灰穩(wěn)定碎磚上隨著碎磚含量的增加，其最大干密度的數(shù)值也隨之增加，這是因為碎磚的毛體積密度(1. 693 g.cm-3)略大于6%石灰上的最大干密度(1. 55 g.cm-3)，但增幅有限，從碎磚：石灰土為10：90的1. 56 g.cm-3增加到30：70時的1. 59 g.cm-3，增幅僅1. 9%[4]。

四組不同碎磚含量的石灰穩(wěn)定碎磚上實測CBR值均大于規(guī)范對填上材料的最小CBR值8%的要求，而且隨碎磚含量的增大而增大，以上說明石灰穩(wěn)定碎磚土完全可以用于路基的填筑，且在10%-30%的碎磚質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，碎磚質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，其路用性能越好。

根據(jù)以上室內(nèi)試驗及分析可得出，在碎磚所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-30%的范圍內(nèi)石灰穩(wěn)定碎磚土的CBR都大于8%，完全可以用于路基的修筑，其中石灰與土的級配可用石灰：土為6：94的比例摻配。

3結(jié)語

通過室內(nèi)試驗研究證明石灰穩(wěn)定碎磚土是良好的城市道路路基建筑材料，其CBR值為35%左右，完全滿足規(guī)范對路基填料大于8%的要求。

石灰穩(wěn)定碎磚上的級配組成中，石灰所摻質(zhì)量分?jǐn)?shù)可在土的4%-6%之間，本研究成果不僅適用于質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為10%碎磚斷瓦的碎磚土，而且也可用于10%-30%范圍內(nèi)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的碎磚土，因而具有推廣價值。

本研究提出的施工工藝已在道路上推廣應(yīng)用，取得了良好的效果。根據(jù)實測，石灰穩(wěn)定碎磚土路基的壓實度、頂而彎沉值和回彈模量等全部符合規(guī)范和設(shè)計要求。

采用石灰穩(wěn)定碎磚土路基，不但加快了工程進(jìn)度，節(jié)約了投資，而且為石灰穩(wěn)定碎磚土在城市道路路基建設(shè)中的應(yīng)用積累了經(jīng)驗。

參考文獻(xiàn)

[1]JTJ033-95.公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]田賽南 . 科技興路[M].上海。同濟大學(xué)出版社，2001.

[3]JTT071-94.公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]DBJ08-225-97.城市道路施工及驗收規(guī)程[S].

作者簡介: 夏英志，男，漢族，1975年生，河南沈丘縣人，工學(xué)碩士，平頂山工學(xué)院土木工程系道橋教研室，從事教學(xué)科研工作。