路基工程中粉質(zhì)黏土的石灰加固技術(shù)研究

周建偉

摘 要：文章以路基工程粉質(zhì)黏土的石灰加固技術(shù)為研究對(duì)象，首先分析討論了關(guān)于路基工程中粉質(zhì)粘土的石灰加固技術(shù)應(yīng)用存在的空白問題，隨后結(jié)合相應(yīng)的問題，結(jié)合試驗(yàn)分析進(jìn)行了解答，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供一定參考。

關(guān)鍵詞：路基工程;粉質(zhì)黏土;石灰加固技術(shù)

文章編號(hào)：2095-4085（2020）09-0111-02

在路基加固工程中，經(jīng)常會(huì)用到粉質(zhì)黏土石灰加固技術(shù)，但對(duì)于該加固技術(shù)本身而言，仍存在一些細(xì)節(jié)問題沒有得到解決，比如石灰摻量控制在多少所起到的路基加固效果最好，在采用該加固技術(shù)時(shí)如何進(jìn)行凍脹病害的預(yù)防等，因此有必要采用一些試驗(yàn)來對(duì)粉質(zhì)黏土加固技術(shù)作進(jìn)一步分析探討，從而有效促使該技術(shù)的作用價(jià)值得到更好的發(fā)揮。

1 路基工程中粉質(zhì)粘土石灰加固技術(shù)應(yīng)用存在的空白問題補(bǔ)充

在實(shí)際開展路基工程施工過程中，隨著針對(duì)粉質(zhì)黏土路基采用石灰進(jìn)行加固的施工技術(shù)應(yīng)用日趨成熟，已經(jīng)能夠取得良好的加固效果，但圍繞粉質(zhì)粘土的石灰加固技術(shù)的作用機(jī)理，仍存在一些空白問題有待分析填補(bǔ)。比如當(dāng)粉質(zhì)黏土路基出現(xiàn)凍脹病害問題時(shí)，具體的作用機(jī)理是什么？又如石灰摻配比例不同， 對(duì)于路基加固效果有何影響等？仍需要通過相應(yīng)試驗(yàn)，做進(jìn)一步的解讀與分析，這對(duì)于提升粉質(zhì)粘土石灰加固技術(shù)的應(yīng)用效果有著非常重要的意義。

2 路基工程中粉質(zhì)粘土石灰加固技術(shù)的研究分析

2.1 加固土體的界限含水率測定試驗(yàn)分析

在本次開展的試驗(yàn)中，采用百分比為4，6，8，10的石灰摻比， 取1kg粉質(zhì)黏土土樣，要求土樣已經(jīng)風(fēng)干，然后在篩孔直徑為0.5 mm土樣篩的幫助下，做好土壤樣品的進(jìn)一步篩取，然后均分為四份并向其中摻入上述比例的改良用石灰。針對(duì)每份改良后土樣，平均分成3份，每份質(zhì)量相同，然后將其置于小型密閉塑料袋中，采用量筒，量取一定體積的蒸餾水，倒入塑料袋之中，然后進(jìn)行靜置，靜置時(shí)間控制在24h， 取100g土體試錐，采用SYS數(shù)顯液塑限測定儀，完成界限含水率測量工作。在獲得測試結(jié)果后，采用數(shù)據(jù)點(diǎn)形式，完成坐標(biāo)系的建立，其中縱坐標(biāo)是土體試錐錐入深度，橫坐標(biāo)是粉質(zhì)黏土樣本在經(jīng)過改良后，自身所具備的含水率。然后繪制出液限點(diǎn)a，b，c，其中b比a稍大一些，c點(diǎn)處于ab中間狀態(tài)，連線ab與ac。隨后在規(guī)程圖的幫助下，查得hp，針對(duì)縱坐標(biāo)，應(yīng)取錐入深度hp的對(duì)數(shù)值，在這一過程中，需要找出兩條直線對(duì)應(yīng)的一對(duì)含水率對(duì)數(shù)值，并計(jì)算出其含水率及差值，如果差值小于2%，可取中間值，并連接液限點(diǎn)形成新的直線; 反之則說明實(shí)驗(yàn)不準(zhǔn)確，需要重新進(jìn)行試驗(yàn)。

在本試驗(yàn)中，四組含水率間差值均小于2%，滿足相應(yīng)規(guī)范要求。從最終結(jié)果來看，石灰摻加比例與塑限變化呈正比，石灰摻加比例越高，塑限越高，但對(duì)于粉質(zhì)粘土的液限基本沒有影響，上下浮動(dòng)在0.8%以內(nèi)。而對(duì)于改良后粉質(zhì)黏土的塑性指數(shù)而言，由于對(duì)黏土的液限影響比較小，因此在實(shí)際進(jìn)行變化規(guī)律判斷分析需要分析在石灰改良后，受黏土塑限的變化影響，所呈現(xiàn)的下降趨勢。

2.2 加固黏土擊實(shí)試驗(yàn)測定試驗(yàn)分析

在本次試驗(yàn)中，摻了石灰粉質(zhì)黏土樣本在具體摻量比例方面與上述實(shí)驗(yàn)樣本相同，并且同樣需要保證其有著良好的風(fēng)干狀態(tài)，然后在篩孔直徑為0.5 mm土樣篩的幫助下，做好土壤樣品的進(jìn)一步篩取，在本次試驗(yàn)中，需要制備五份樣本，同時(shí)還要與對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的不同用水量的水進(jìn)行混合。在此基礎(chǔ)上，在開展壓實(shí)測試前，還需要做好樣本的靜置處理，靜置時(shí)間應(yīng)控制在12h ，然后即可以采用干土擊實(shí)法，完成擊實(shí)試驗(yàn)操作。在此之后，需要建立擊實(shí)坐標(biāo)系，畫出擊實(shí)變化的曲線，其中橫坐標(biāo)可設(shè)置為預(yù)設(shè)的含水率，縱坐標(biāo)則可設(shè)置為土樣干密度。最終，能夠結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，分析得出每組改良土體的最大干密度與最佳含水率。在本次試驗(yàn)中，針對(duì)于石灰改良參配比例為2%的粉質(zhì)黏土，最佳含水率為13.95%，最大干密度為1.853g/cm3;針對(duì)于石灰改良參配比例為4%的粉質(zhì)黏土，最佳含水率為14.28%，最大干密度為1.796g/cm3;針對(duì)于石灰改良參配比例為8%的粉質(zhì)黏土，最佳含水率為14.97%，最大干密度為1.768g/cm3;針對(duì)于石灰改良參配比例為10%的粉質(zhì)黏土，最佳含水率為15.72%，最大干密度為1.746g/cm3。

從上述測得的數(shù)據(jù)來看，摻配石灰比例與土壤樣本最佳含水率成正比關(guān)系，摻配石灰比例越高，最佳含水量越高;同時(shí)摻配石灰比例與土壤樣本最大干密度呈反比關(guān)系，摻配石灰比例越高，最大干密度越低。同時(shí)值得注意的是，如果改良的石灰摻加比例在6%以上，最大干密度雖然也會(huì)下降，但下降的幅度會(huì)明顯減緩，而在同一條件下，最佳含水率增大的趨勢則在明顯增大。由此我們能夠認(rèn)識(shí)到，在粉質(zhì)粘土中進(jìn)行石灰的摻加，摻配比例并不是越高越好，一般將摻配比例控制在6%～8%之間，對(duì)于粉質(zhì)黏土的路基的加固效果最好。

2.3 加固土體的顆粒分析測定試驗(yàn)分析

在本次試驗(yàn)中，土體樣本顆粒粒徑分布范圍為0.005mm～0.075mm，黏土改良土樣本的石灰摻量同上文所述。然后在篩孔直徑為2mm土樣篩的幫助下，做好土壤樣品的進(jìn)一步篩。將樣本置于燒瓶中加入200mL蒸餾水進(jìn)行浸泡，浸泡時(shí)間需要控制在12h。然后經(jīng)過六偏磷酸鈉分散，再采用電爐進(jìn)行煮沸，冷卻后需要進(jìn)行靜置處理，再將液體注入量筒中，采用玻璃棒進(jìn)行沉淀土的研磨，加水?dāng)嚢韬箪o置，再注入量筒重復(fù)上述步驟，最終獲取土壤粒徑測范圍試數(shù)據(jù)。從最終結(jié)果來看，隨著摻配的石灰比例與0.005～0.075mm 粒徑范圍所占比重呈反比，而此部分粒徑的土體是路基凍脹產(chǎn)生的主要原因。

3 結(jié) 語

綜上所述，通過上述研究我們能夠得出以下結(jié)論，一是改良土塑性指數(shù)會(huì)因粉質(zhì)黏土塑限變化而下降;二是石灰能夠起到良好的粉質(zhì)黏土路基的加固效果，其中石灰摻配比一個(gè)控制在6%～8% 。三是針對(duì)0.005mm～0.075mm粒徑范圍內(nèi)的黏土土體，更易發(fā)生凍脹病害，減少石灰摻配量，能夠降低該范圍內(nèi)土粒比重，最終起到預(yù)防凍脹病害的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]文華，羅鑫，張玲玲.川南地區(qū)高含水量粉質(zhì)黏土摻灰法處置研究[J].施工技術(shù)，2015，（16）：90-93，108.