石灰穩定碎磚土路基在城市道路中的應用

摘要：提出了用石灰穩定碎磚土修筑路基的方法，包括室內外試驗結果。研究證明了石灰穩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用。

關鍵詞：路基；石灰穩定；碎磚土

我國城市建設正在日新月異地向前邁進，在城市擴建和改建過程中，道路的建設是必不可少的一個重要環節，而具有一定強度和穩定度的路基又是路面結構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，這是城市道路建設中急待解決的一個課題，有著重要的現實意義。

本論文就是針對上述情況通過系統的研究，提出用石灰穩定碎磚土修筑路基的方法和施工工藝，為石灰穩定碎磚土路基的施工提供科學依據，使其壓實度、彎沉值等指標均能達到設計要求和有關規范的標準，不但加快工程進度，而且節約了投資，并為石灰穩定碎磚土在城市道路路基施工中的推廣應用積累經驗。

1 設計技術標準

1.1 壓實度

根據城市的總體規劃，以城市交通主干道為例。依照該地區地基的特點和國家標準《城市道路工程施工及驗收規程( DBJ08- 225- 97)》}中對路基上的壓實采用輕型擊實標準控制，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，路基壓實度不應小于95 %，但考慮到該路段的重要性，設計中將30 cm的范圍內壓實度標準確定為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，其值的大小對路面耐久性有較大影響，《城市道路設計規范(CJJ37- 90)》規定路槽底面土基設計回彈模量值宜大于或等于20 Mpa，在不能滿足上述要求時，應采取措施提高土基強度；而《公路瀝青路面設計規范(JTJ014- 97)》要求高速公路和一級公路的路基回彈模量應大于25 Mpa。故該路段路基回彈模量的設計要求定為不小于25 MPa。

1.3路基頂面彎沉值

路基回彈模量的現場測定需要用大型承載板法進行，方法比較復雜，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]。

《公路路基施工技術規范(JTJ033- 95)》明確規定對土質路床頂面壓實完成后應進行彎沉檢驗，路床頂面的檢測彎沉值應不大于設計要求。該路段路床頂面的彎沉設計值為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，《公路路基設計規范(JTJ013-95) 》和 《公路路基施工技術規范(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的設計最小CBR值為8%， 30 cm石灰穩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 室內試驗研究

2.1 試驗用原材料

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

2. 2摻灰量的確定

為了確定磨細生石灰的摻加比例，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，測定其無側限抗壓強度，養生齡期7d，最后一天將試件浸在水中24h。實測數據匯總于表2。

從表中數據可知，石灰土7 d齡期的無側限抗壓強度并非是石灰摻量越大越高，而存在著最佳劑量，根據以往的經驗，這個最佳劑量(質量分數)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定土的擊實試驗和CBR值

為了了解不同碎磚含量穩定土的性能，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，用輕型擊實標準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《柔性路而設計參數測定方法標準(CJJ/T59- 94)》進行，試驗結果見表3。

從表3中實測數據可分析得：

石灰穩定碎磚上隨著碎磚含量的增加，其最大干密度的數值也隨之增加，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定碎磚上實測CBR值均大于規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，以上說明石灰穩定碎磚土完全可以用于路基的填筑，且在10%-30%的碎磚質量分數范圍內，碎磚質量分數高，其路用性能越好。

根據以上室內試驗及分析可得出，在碎磚所占質量分數為10%-30%的范圍內石灰穩定碎磚土的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結語

通過室內試驗研究證明石灰穩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，完全滿足規范對路基填料大于8%的要求。

石灰穩定碎磚上的級配組成中，石灰所摻質量分數可在土的4%-6%之間，本研究成果不僅適用于質量分數約為10%碎磚斷瓦的碎磚土，而且也可用于10%-30%范圍內不同質量分數的碎磚土，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用，取得了良好的效果。根據實測，石灰穩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范和設計要求。

采用石灰穩定碎磚土路基，不但加快了工程進度，節約了投資，而且為石灰穩定碎磚土在城市道路路基建設中的應用積累了經驗。

參考文獻

[1]JTJ033-95.公路路基施工技術規范[S].

[2]田賽南 . 科技興路[M].上海。同濟大學出版社，2001.

[3]JTT071-94.公路工程質量檢驗評定標準[S].

[4]DBJ08-225-97.城市道路施工及驗收規程[S].

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