淺析石灰土路基施工灰劑量衰減對(duì)壓實(shí)度的影響

陳明

摘要：本文以工程實(shí)踐為例，通過(guò)總結(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和探討石灰土路基施工時(shí)存在灰劑量衰減的情況下對(duì)壓實(shí)度的影響程度。

關(guān)鍵詞：石灰土;施工;灰劑量;壓實(shí)度

在石灰穩(wěn)定土的檢測(cè)中，不同灰劑量所取用的最大干密度不同，灰劑量越小，取用的最大干密度越大;灰劑量越大，取用的最大干密度越小。而實(shí)際施工中摻灰的不均勻性，決定了檢測(cè)中不能采用單一的最大干密度。

在石灰穩(wěn)定土施工中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)石灰穩(wěn)定土的灰劑量和壓實(shí)度在檢測(cè)時(shí)不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，而實(shí)際施工中用灰量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)用量，遇到這種情況，為保證工程質(zhì)量，經(jīng)常采取返工處理，不僅影響施工進(jìn)度，而且挫傷施工人員的積極性。為此，通過(guò)大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，石灰穩(wěn)定土的灰劑量滴定隨時(shí)間的增長(zhǎng)有所衰減，即灰劑量衰減。在壓實(shí)度檢測(cè)過(guò)程中，由于取樣的時(shí)間不同，灰劑量滴定就不一樣，因而確定的最大干密度也就不一樣。時(shí)間越長(zhǎng)，滴定出的灰劑量越低，取用的最大干密度越大，從而反映出的路基壓實(shí)度越小。因此，我們?cè)谑曳€(wěn)定土的檢測(cè)中有必要考慮灰劑量衰減對(duì)路基壓實(shí)度的影響。為確保路基填料的壓實(shí)度和CBR值，同時(shí)考慮施工季節(jié)及工期的要求，路基中部填料總體積的40%～70%采用摻石灰處治，因此控制好石灰穩(wěn)定土的施工對(duì)于路基整體質(zhì)量尤為重要。

1? 室內(nèi)試驗(yàn)

為了便于檢測(cè)石灰穩(wěn)定土的施工質(zhì)量，需繪制不同灰劑量對(duì)應(yīng)的最大干密度曲線(xiàn)、EDTA消耗量與石灰劑量關(guān)系曲線(xiàn)、灰劑量隨時(shí)間變化曲線(xiàn)。

我們?cè)谀骋患?jí)公路取具有代表性的1#取土坑的摻灰改良土進(jìn)行試驗(yàn)，繪制3種不同曲線(xiàn)。

1.1? 確定不同灰劑量與最大干密度的關(guān)系曲線(xiàn)

1）通過(guò)重型擊實(shí)試驗(yàn)，得到不同灰劑量的最大干密度如表1

2）通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析，最大干密度與摻灰劑量的多少是有規(guī)律的，繪制成曲線(xiàn)如圖1所示。

3）由圖1可以查出不同灰劑量對(duì)應(yīng)的最大干密度。

1.2? 確定EDTA的消耗量與石灰劑量的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

1）通過(guò)下列公式進(jìn)行混合料組成的計(jì)算：①干混合料質(zhì)量=300 g/（1+最佳含水量）;②干土質(zhì)量=干混合料質(zhì)量/（1+石灰劑量）;3干石灰質(zhì)量=干混合料質(zhì)量-干土質(zhì)量;④濕土質(zhì)量=干土質(zhì)量X（1+土的風(fēng)干含水量）;⑤濕石灰質(zhì)量=干石灰X （1+石灰的風(fēng)干含水量）。

2）根據(jù)上述公式計(jì)算的結(jié)果配制石灰穩(wěn)定土的混合料，通過(guò)EDTA滴定法，得到不同灰劑量滴定消耗EDTA量如表2。

3）通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析，繪制EDTA消耗量與石灰劑量的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)如圖2所示。

4）由圖2可以得到不同石灰劑量與EDTA消耗量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1.3? 確定石灰劑量隨時(shí)間變化曲線(xiàn)（即灰劑量衰減曲線(xiàn)）

1）根據(jù)已經(jīng)確定的最大干密度和最佳含水量選取5%石灰劑量的穩(wěn)定土，通過(guò)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法中的制件方法配制試件，模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件對(duì)已配制的試件進(jìn)行養(yǎng)生，根據(jù)不同齡期分別做EDTA消耗量試驗(yàn)，灰劑量衰減試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)分析處理后如表3。

2）以齡期為橫坐標(biāo)，灰劑量衰減后剩余率為縱坐標(biāo)，繪制出的灰劑量衰減曲線(xiàn)如圖3所示。

2? 施工質(zhì)量控制

2.1? 材料控制

1）每批石灰進(jìn)場(chǎng)前，測(cè)定其有效氧化鈣和氧化鎂及未消解殘?jiān)渴欠襁_(dá)到Ⅲ級(jí)石灰技術(shù)要求。

2）大批量石灰進(jìn)場(chǎng)后，堆放成高堆并用篷布覆蓋，然后邊用邊揭蓋，防止石灰被風(fēng)吹雨淋日曬，致使其有效氧化鈣和氧化鎂的含量損失。

2.2? 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

1）為了保證石灰穩(wěn)定土的摻灰劑量和壓實(shí)質(zhì)量，要求用灌砂法檢測(cè)壓實(shí)度，對(duì)試坑的土樣進(jìn)行灰劑量滴定，根據(jù)實(shí)測(cè)灰劑量并考慮灰劑量衰減，推算實(shí)際摻灰量，然后再選用最大干密度，計(jì)算其壓實(shí)度，從而真實(shí)地反映出路基穩(wěn)定土的壓實(shí)質(zhì)量。

2）以某公路K36十703～K36十800段路基選取一檢測(cè)斷面為例，計(jì)算摻灰劑量和壓實(shí)度，結(jié)果見(jiàn)表4。

本段路基為雙向六車(chē)道，檢測(cè)頻率為：1個(gè)斷面/50米/層，每個(gè)斷面每車(chē)道測(cè)一點(diǎn)，共6個(gè)測(cè)點(diǎn)，取4個(gè)測(cè)點(diǎn)。石灰穩(wěn)定土齡期為10 d;土源：1#取土坑;摻灰劑量5%;壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)：≥93%。

3）若不考慮灰劑量衰減，檢測(cè)結(jié)果如表5。灰劑量的平均值為3. 65，超出了規(guī)范規(guī)定的石灰用量小于設(shè)計(jì)灰劑量“-1”的容許誤差范圍。壓實(shí)度見(jiàn)表5，全部不合格。

由分析結(jié)果可以看出，灰劑量和壓實(shí)度都達(dá)不到規(guī)范要求。

4）通過(guò)考慮灰劑量衰減和不考慮灰劑量衰減兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比，我們可以發(fā)現(xiàn)灰劑量衰減對(duì)于指導(dǎo)石灰穩(wěn)定土的施工，保證路基壓實(shí)度的真實(shí)性，具有重要作用，避免合格工程做不合格處理。

3? 結(jié)論

1）當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)路基壓實(shí)度不合格，而采用灰劑量衰減曲線(xiàn)又不被認(rèn)可的情況下，可在被檢工作面的路基穩(wěn)定土的試坑中現(xiàn)場(chǎng)取樣，通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定最大干密度，這樣就能客觀(guān)地反映路基的實(shí)際壓實(shí)度，避免將合格工程作為不合格處理。若這樣檢測(cè)，壓實(shí)度仍不合格，則要堅(jiān)決返工處理。

2）由于灰劑量隨時(shí)間的增長(zhǎng)有所衰減，這就要求我們?cè)谑曳€(wěn)定土施工中盡可能現(xiàn)拌現(xiàn)用，并及時(shí)檢測(cè)，檢測(cè)合格后，及時(shí)上土，盡量減少石灰衰減。

3）灰劑量衰減曲線(xiàn)要根據(jù)不同土質(zhì)、不同塑性指數(shù)、不同的石灰劑量，模擬現(xiàn)場(chǎng)施工條件而繪制。

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