淺議低液限弱膨脹土在二灰土的處理應(yīng)用

李樹年

摘 ?要：針對(duì)底液限弱膨脹土在二灰土基層施工潮濕狀態(tài)下具有很強(qiáng)的塑性，晾曬含水量降低緩慢，膨脹土含有砂漿石粉碎困難，導(dǎo)致二灰土灰劑量拌合后不均勻，成型后強(qiáng)度、壓實(shí)度離散性大，表面不易打碎的土顆粒遇水膨脹影響外觀質(zhì)量，后期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)容易干縮裂縫，經(jīng)過工地現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、施工工藝對(duì)比總結(jié)，總結(jié)對(duì)該種土的處理方法，有效地保證了二灰土的內(nèi)在、外在質(zhì)量，消除了干縮裂縫的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：原材試驗(yàn);底液限弱膨脹土;施工;質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)：U414.03 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）35-0169-02

1 ?工程概況

文章以軟土路基中，二灰土路基是兩側(cè)挖溝取土;邳州地區(qū)土質(zhì)原是古黃河水系沖擊平原，大部分土質(zhì)含小部分砂漿石，里含有小部分砂性土，石灰用邳州當(dāng)?shù)兀珻ao和MgO2含量超過55%?，F(xiàn)場(chǎng)邊溝取的土以低液限弱黃色膨脹粘土為主，當(dāng)土粒<5 cm時(shí)，土質(zhì)干硬，含有砂漿石很難打碎;土粒>5 cm以上的土樣空隙大，含黏淤泥多。于二灰土摻伴后，二灰無(wú)法摻伴均勻，使拌合后二灰土里的黏土團(tuán)遇水膨脹，失水干縮裂縫。很難保證二灰土質(zhì)量。所以，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工中的處理應(yīng)用進(jìn)行初步探討研究，有效的解決了相關(guān)問題，從而保證了二灰土工程質(zhì)量，加快了二灰土施工進(jìn)度。

2 ?施工前對(duì)原材料進(jìn)行試驗(yàn)

2.1 ?在施工二灰土前的準(zhǔn)備工作

在施工二灰土前，首先石灰和粉煤灰原材試驗(yàn)和配合比設(shè)計(jì)，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行二灰土配合比試驗(yàn)，最后選定二灰土配合比為10：30：60（石灰：粉煤灰：土），二灰土的塑性指數(shù)為18.4。二灰土施工前一星期用3%消石灰對(duì)黃色膨脹土進(jìn)行砂化處理;提前48 h進(jìn)行石灰和粉煤灰、土樣進(jìn)行摻拌拌和和悶材料，更好使二灰土混合料易拌和。

石灰和粉煤灰原材試驗(yàn)：有限氧化鈣和氧化鎂的含量見表1，粉煤灰試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告見表2。

土樣按Wl、Ip的不同進(jìn)行了膨脹率的試驗(yàn)測(cè)定，根據(jù)試驗(yàn)分析得：沿線土質(zhì)Wl>40～49，Ip>20，30%

2.2 ?二灰土試驗(yàn)路段

從對(duì)原材檢測(cè)，二灰土配料，施工全過程后檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看，存在以下問題：

①石灰消解不透，碾壓成型后，容易形成“小蘑菇”，導(dǎo)致路基開裂松散。

②特別是土樣含水量>18%～23%;土粒粒徑>5 cm，一般不意打碎，得用穩(wěn)定土路拌機(jī)深拌3～5遍后才能破碎砂漿石、打散淤泥土顆粒，否則還是淤泥粘土顆粒狀偏多。

③含水量控制不均勻，含水量偏大，表面容易彈簧開裂，個(gè)別地段很難壓實(shí);含水量偏小，表面干燥松散，壓實(shí)度離散性大影響整體強(qiáng)度。

④石灰攤鋪不均勻、拌合不均勻，導(dǎo)致灰劑量取樣滴定灰劑量5%～10%不等，很容易出現(xiàn)個(gè)別地段松散、不成型，影響整體強(qiáng)度。

⑤個(gè)別地段碾壓成型后存在起皮現(xiàn)象，緊近路肩內(nèi)側(cè)位置表面松散干燥。

⑥結(jié)構(gòu)物頂部和接縫處處理不好容易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

⑦碾壓成型后，表面需覆蓋養(yǎng)生，否則容易出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

3 ?試驗(yàn)段施工中出現(xiàn)的問題分析

①對(duì)于低液限黃色淤泥土：在IP>20的情況下在一定含水量自然密實(shí)狀態(tài)下的CBR值，粒徑小于5 cm和大于1.5 cm直徑之間的土粒都比較密實(shí)，有一定的強(qiáng)度。小于5 cm以下的砂漿石黏土粒，在打碎過程中小于刀片之間的縫隙，土塊和砂漿石難切開，易推移，不容易打碎。

②直徑1.5～5 cm以內(nèi)的土粒和含水量在18%～23%的淤泥土粒，于二灰深拌和砂化后，沒有砂化均勻，二灰土中土顆?？障抖嗑哂休^強(qiáng)的吸附力，遇水膨脹失水后收縮干裂剝落，導(dǎo)致二灰土里的灰劑量不均勻、密實(shí)度偏低現(xiàn)象。

③石灰攤鋪拌合不均勻：石灰里會(huì)含有小灰塊，主要是石灰沒有過篩、沒有提前消解。石灰應(yīng)分兩次上灰，用鐵锨翻倒成小灰堆，在用平地機(jī)刮平均勻分部。

④二灰土是剛性材料，高溫天氣下，養(yǎng)護(hù)時(shí)間過短，表面容易失水干燥松散，加之膨脹土的收縮，容易形成干縮裂縫。

4 ?預(yù)防控制措施應(yīng)用

針對(duì)二灰土施工過程控制中問題，對(duì)低液限弱膨脹土的施工處理進(jìn)行了方案控制措施與應(yīng)用。

4.1 ?準(zhǔn)備工作

要提前一星期用消石灰對(duì)黃色淤泥土樣加灰拌合;砂化后土的IP、FS變化情況和砂化過的土樣配備二灰土配合比，強(qiáng)度變化為主要施工依據(jù);據(jù)試驗(yàn)配備不同土質(zhì)摻1%～5%消石灰對(duì)黃色淤泥土土樣砂化1 d、3 d、5 d、7 d，檢測(cè)其WL、IP的降低情況與石灰砂化土樣消耗量。

所以消石灰砂化取土坑內(nèi)土樣時(shí)，Ip在1～5d降低最快，7d趨于緩和，與之對(duì)應(yīng)的消石灰亦是在1～7d內(nèi)消耗量最大（約3%），7d后逐漸減緩且在砂化4～6 d間Ip=15～20，此時(shí)的土更適合二灰土施工，經(jīng)測(cè)Fs=11，遠(yuǎn)小于30。因此我們選用3%消石灰悶土7d表面拍打緊密、碾壓密實(shí)、以便于保濕，防止石灰和土熱反應(yīng)消失，加快沙化的方案對(duì)原土進(jìn)行砂化，并用砂化土重新做二灰土配比試驗(yàn)，選出最佳配合比為10：30：60。采用此配比進(jìn)行實(shí)施施工，因砂化土WL、Ip、Fs大大降低，粉碎效果明顯好轉(zhuǎn)，通過路拌機(jī)深拌5～6遍即可使D>1.5 cm的土粒含量<10%、二灰土灰劑量和強(qiáng)度均合格，其離散型明顯減小，且二灰土整體強(qiáng)度有了很大提高。

4.2 ?施工工藝

配備機(jī)械：穩(wěn)定土拌合機(jī)一臺(tái)，振動(dòng)壓路機(jī)一臺(tái)，平地機(jī)一臺(tái)，三輪壓路機(jī)二臺(tái)，膠輪壓路機(jī)一臺(tái)，鏵犁機(jī)械一臺(tái)。

先取邊溝土堆放在路基上土層厚30 cm，鏵犁機(jī)械翻曬測(cè)土樣含水量小于20%以下，加3%消白灰沙化悶土后;在上穩(wěn)定土路拌機(jī)拌2～4遍; ? ? ? ? 上粉煤灰緊接上白灰用平地機(jī)刮平后;上穩(wěn)定土路拌機(jī)在拌3～5遍.緊接著上振動(dòng)壓路機(jī)穩(wěn)壓一遍、測(cè)量高程、橫坡度以放好的白灰點(diǎn)平地機(jī)刮平1～2次;對(duì)局部高程稍低的二灰土嚴(yán)禁貼補(bǔ)，用人工或鏵犁機(jī)械翻松10 cm后再加二灰土進(jìn)行找補(bǔ)，精平后用振動(dòng)壓路機(jī)夯實(shí)3～4遍，在上三輪壓路機(jī)碾壓4～6遍。

4.3 ?碾壓含水量預(yù)控處理措施應(yīng)用

①現(xiàn)場(chǎng)控制含水量多采用鐵鍋炒干和酒精燃燒法一般略小于真實(shí)含水量。

②關(guān)注天氣情況制定詳細(xì)計(jì)劃、施工人員和機(jī)械配置;夏季施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做防雨措施，成型段落長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)。

③碾壓段落含水量偏小，用灑水車噴霧狀撒水深拌均勻。含水量偏大地段用鏟車打成堆，或表面耕松加消解的石灰粉摻拌，耕松晾曬。

4.4 ?石灰消解灰劑量控制措施

①提前一周消解生石灰，充分消解打堆悶灰，并通過1 cm篩篩過后使用。

②過篩后石灰防止CaO、MgO2消失要覆蓋。

③石灰拌合不均勻，用穩(wěn)定土拌合機(jī)深拌3～5遍后滴定灰劑量，滴定灰劑量不夠地段要二次上灰至灰劑量達(dá)到10%左右。

4.5 ?起皮的預(yù)防措施

施工現(xiàn)場(chǎng)高程偏低，要用路拌機(jī)重新加入二灰粉碎拌合，根據(jù)松鋪系數(shù)調(diào)整到合適的高程進(jìn)行穩(wěn)壓。局部含水量過小或過大段落，加消解石灰翻拌晾曬，使各處含水量均勻一致后穩(wěn)壓密實(shí)。

4.6 ?路基與路肩邊坡內(nèi)側(cè)容易松散不穩(wěn)定的預(yù)防應(yīng)用

攤鋪二灰基層前，先用人工安置路肩內(nèi)模，打土堰30～50 cm寬人工夯實(shí)，以利于二灰土外側(cè)與路肩內(nèi)側(cè)搭接地段保濕密實(shí)。

4.7 ?措施與應(yīng)用

①砂化：低液塑限膨脹土砂化非常重要，關(guān)系到二灰土與土樣拌合均勻性，拌合均勻二灰成型后強(qiáng)度高，板體整體性好，砂漿石、黏土粒少，減少干縮裂縫。

②含水量：影響因素多，變化性大，最難控制，碾壓時(shí)最佳含水量一般控制在±2%范圍內(nèi)。③石灰：應(yīng)提前消解透，打成堆悶1～3 d。過1 cm篩網(wǎng)進(jìn)行過篩，嚴(yán)格控制小灰塊含量，杜絕生皮蛋（過火灰）。

④嚴(yán)禁在沒有成型前放車通行：二灰土前7 d成型緩慢，強(qiáng)度低。禁止一切車輛通行。

⑤養(yǎng)生：二灰土施工后強(qiáng)度形成較慢，須精心養(yǎng)生。要覆蓋土工布灑水養(yǎng)生。上面再覆蓋塑料布蒸汽養(yǎng)生，以減少水分蒸發(fā)流失。減少灑水車在上面掉頭、剎車，影響內(nèi)部強(qiáng)度形成。使之二灰土表面濕潤(rùn)，減少干縮裂縫，延長(zhǎng)14～20 d養(yǎng)護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] GTJF 20-2015，公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].