黑大公路A25標(biāo)段白灰土土場(chǎng)摻拌施工

欒慶志

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

黑大公路A25標(biāo)段白灰土土場(chǎng)摻拌施工

欒慶志

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150090)

土方路基摻灰土的施工，降低黏土含水量，使施工時(shí)土質(zhì)接近最佳含水量進(jìn)行填筑施工，才能有效的保證路基整體強(qiáng)度、保證路基整體質(zhì)量。既要保證路基施工的材料供應(yīng)，同時(shí)也要保證灰土含水量,土場(chǎng)開挖、灰土摻拌尤為重要。介紹了摻灰土原理，并對(duì)土場(chǎng)合理規(guī)劃、白灰摻拌方法、悶料時(shí)間、含水量測(cè)定等幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。

摻灰土；石灰；含水量；翻曬

1 工藝原理

1.1 摻灰的原理

(1)生石灰在土中的作用原理

生石灰是石灰石經(jīng)煅燒而成的，化學(xué)組成為CaO和MgO(少量)。生石灰CaO遇水H2O發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成Ca(OH)2吸收了水分，并放出大量的熱量，氫氧化鈣繼續(xù)吸收水分，溶于水中分解為離子，并放出更大的熱量，使土中部分水分受熱蒸發(fā)，從土中溢出。化學(xué)反應(yīng)方程如下

CaO+H2O=Ca(OH)2+635.5(kJ/mol)

Ca(OH)2=Ca2++OH-+986.5(kJ/mol)

摻拌生石灰的粘土與空氣中的二氧化碳和水發(fā)生緩慢的反應(yīng)生成碳酸鈣(鈣化)，釋放出水，這時(shí)土的含水量反彈(增加)，隨后緩慢與粘土形成一體，使其具有一定的強(qiáng)度，從而形成板體。

Ca(OH)2+CO2+n(H2O)=CaCO3+(n+1)H2O(碳化)

1.2 試驗(yàn)分析

(1)摻灰1～12 h，土的含水量迅速降低，12 h降至最低點(diǎn)。

(2)摻灰12～24 h，含水量反彈，增至接近天然含水量。

(3)摻灰24～48 h，含水量逐漸下降。

(4)摻灰48 h后，含水量繼續(xù)下降并趨于穩(wěn)定。

素土天然含水量為28.4%，圖1以摻拌3%灰土含水量變化為代表。

圖1 摻拌3%灰土的含水量變化

2 材料準(zhǔn)備

2.1 石灰選擇

(1)采用等級(jí)II級(jí)以上的燒制鈣質(zhì)生石灰，根據(jù)規(guī)范要求，對(duì)進(jìn)場(chǎng)石灰進(jìn)行檢測(cè)活性Cao+Mgo含量(按干重計(jì))不小于80%。

(2)石灰采用塊灰。石灰進(jìn)場(chǎng)后摻入土方中進(jìn)行消解。

(3)由試驗(yàn)室通過石灰土的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定其最大干密度和最佳含水量，石灰土最大干密度最大干密度1.718 g/cm3；最佳含水量W佳=16.1%。按2%、4%、6%、8%、10%。

2.2 石灰摻拌

取一定量的土進(jìn)行試驗(yàn)，確定每摻入1%的灰可以降低的含水量。對(duì)土場(chǎng)基坑進(jìn)行編號(hào)(如：A、B、C……)。由于不同深度土的含水量不一樣，土場(chǎng)分層取土，每一層取土1 m，分別對(duì)基坑每1 m的深度進(jìn)行編號(hào)(如A1、A2、B1、B2、……,)取土進(jìn)行天然含水量的測(cè)定，根據(jù)測(cè)定含水量及土方數(shù)量分別摻灰處理，使之達(dá)到設(shè)計(jì)值。最終的取土深度取決于底部土質(zhì)狀況、施工需求土方量。

3 土場(chǎng)的開挖與灰土摻拌

3.1 U型開挖法

(1)土場(chǎng)開挖(寬度>400 m，長(zhǎng)度>200 m)的土場(chǎng)一般采用U形開挖法，以一端開始環(huán)繞土場(chǎng)開挖，開挖寬度為5 m，深度4.5 m。

(2)將距離截水溝內(nèi)側(cè)5 m處用白灰進(jìn)行劃線，根據(jù)開挖深度(5 m×4.5 m×土場(chǎng)長(zhǎng)度)、土場(chǎng)土壤的含水量、摻灰比例，對(duì)照摻灰曲線，計(jì)算出每延米或定每m2摻灰量，用Z50鏟車將生石灰均勻攤鋪于即將開挖的取土區(qū)上。

(3)鋪好灰后，用挖掘機(jī)開挖。先用挖掘機(jī)取土翻拌時(shí)，不要一挖一斗，石灰與土塊分離，應(yīng)每次挖30 cm厚度左右，從取土底部逐漸上挖，讓土大致松散地流入斗中，同時(shí)石灰也流入斗中，起到一定的拌和作用。然后挖掘機(jī)轉(zhuǎn)身撒料于土堆上，起到二次拌和作用，將挖出的土和灰倒在挖掘機(jī)的另一側(cè)，碼成土壟。

(4)拌和悶料12 h后進(jìn)行含水量的檢測(cè)，并記錄。安排另一臺(tái)挖掘機(jī)進(jìn)行第二遍的拌和，將土壟用挖掘機(jī)翻拌、倒垛至距取土坑邊緣5 m以外，碼成土壟，悶料至24 h后進(jìn)行含水量檢測(cè)。倒垛卸料時(shí)，挖掘機(jī)斗盡可能高一些，拌和均勻灰土。

(5)第二遍翻拌同時(shí)，距離取土坑邊緣劃出5 m灰土線，撒布白灰，第一臺(tái)挖掘機(jī)繼續(xù)開挖、翻拌、悶料，寬度為5 m。

(6)按照(4)的方法繼續(xù)進(jìn)行第三遍翻拌悶料，48 h后灰土含水量趨近不變，根據(jù)含水量進(jìn)行摻灰量調(diào)整和翻拌遍數(shù)的。灰土最好悶料3 d以上使用，以便土的含水量降至最低，而且可以大大減少土塊。第一層深度開挖完后，以同樣方法進(jìn)行下層開挖。

在運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，注意對(duì)便道進(jìn)行維護(hù)。取土后的坑底修建成傾斜2%～4%的縱坡以利于排水。

3.2 條形開挖法

(1)對(duì)土場(chǎng)進(jìn)行取土坑的編號(hào)和規(guī)劃。從一側(cè)向另一側(cè)開挖。開挖形狀為矩形。

(2)在土場(chǎng)一側(cè)預(yù)留原狀土，寬度為5～10 m。

(3)在1#取土坑均勻撒布灰，開挖取土，翻拌一遍后將土放置在預(yù)留原狀土上碼成土壟，悶料12 h。

(4)12 h后將灰土倒入1#取土坑中進(jìn)行第二遍翻拌并悶料。

(5)24 h后，將1#取土坑中的土重新放入預(yù)留的場(chǎng)地進(jìn)行第三遍翻拌悶料。同時(shí)，進(jìn)行2#取土坑撒石灰開挖，放入1#基坑中進(jìn)行第一遍翻拌悶料。48 h后檢測(cè)含水量合格后，運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行路基填筑。

(6)從2#取土坑中取出的土放入1#取土坑中悶料12 h后，將土倒入到預(yù)留原狀土進(jìn)行第二遍翻拌悶料。同時(shí)開挖3#取土坑放入2#取土坑中。

(7)每隔12 h進(jìn)行翻拌悶料。悶料3 d后運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。

4 土場(chǎng)的復(fù)原

(1)按期完成施工任務(wù)，保證協(xié)議用地時(shí)間。

(2)清理現(xiàn)場(chǎng)，用挖掘機(jī)和推土機(jī)整平，把現(xiàn)場(chǎng)殘余石灰等不利于植物生長(zhǎng)的生產(chǎn)材料清除。將所有殘留物裝車運(yùn)至棄料場(chǎng)做無污染處理。

(3)對(duì)基底整平，挖松進(jìn)行深翻(深度保證在50 cm以上)后，利用推土機(jī)把剝離的表土回填，用旋耕機(jī)對(duì)林地進(jìn)行整平、翻松，直至達(dá)到原林地或耕地用地標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)(JTG F80/1-2004)[S].

[2] 公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTG F10-2006)[S].

[3] 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004)[S].

U416.1

C

1008-3383(2017)08-0040-01

2017-01-20