淺談粘性土的摻灰改良

李尊武

(中交一公局橋隧公司北黑高速公路A1標段)

淺談粘性土的摻灰改良

李尊武

(中交一公局橋隧公司北黑高速公路A1標段)

粘性土在我國一些地區特別是東北地區具有典型的代表性，作為路基填料的一種，它有著液塑限含水率高，CBR強度低，板結作用及壓實效果差等弊端。因此，一直是公路路基中慎用的一種填料。但在土源缺乏等特定的條件下，對此種土質進行摻灰改良，主要是改善土的顆粒大小，液塑限，含水率，CBR強度等仍可用做路基填料，其性能經試驗論證亦可滿足路基填料的各項性能指標要求。

粘性土;顆粒分析;液塑限;含水率;CBR強度;板結作用

1 粘性土粒徑的改善

粘性土含水率偏大，有機質含量較高，易抱團成塊，即使表面曬干，但由于其顆粒較大內部水分難以蒸發，而且有著曬干后，土質堅硬難以粉碎的弊端。摻入石灰后，在石灰的化學反應之下，其水分及有機質含量減少，粘度降低，顆粒便易于粉碎。

2 粘性土液塑限的改善

高液限土是指天然土的液限＞50、塑性指數＞26，天然含水量超過規定的土。需要經過一定的技術改進才能用于高速公路路堤填筑。土的粘粒含量越高，其塑性指數越大，滲透性越差，難以曬干和粉碎，往往出現土塊外部干燥而內部含水量卻很大的情況，造成回填壓實路面、地基時的開裂現象，并在碾壓過程中容易出現彈簧，在粘性土中加入適量的生石灰，可使其塑性降低，有效改良土壤顆粒的粘附性，易于控制填土的含水率，便于施工。此外摻入石灰后，石灰與土中的礦物成分發生化學反應，使土體表面砂化，從而使土的粘粒含量有所下降，而且通過摻灰，使得面—面疊聚體片狀密集排列的粘膠基質結構變成疏松排列的粘粉基質結構，可降低其膨脹，提高可壓實性。試驗表明，粘性土的液限及塑性指數與摻灰量的多少存在著一定的反比關系，即隨著摻灰量的增加，其液限及塑性指數會相應降低，見表1。

表1 摻灰量與液塑限關系表

3 粘性土含水率的改善

粘性土有著含水率偏高且不易于翻曬的特性，摻入一定量的生石灰或消石灰時，由于摻入的石灰本身需要消耗水分，再者石灰的水化消解也需要一定的水分，繼而便會在石灰的作用下使其含水率降到最佳，以便進行路基填筑，加速施工速度，保證施工質量。當然，含水率的降低也會對路基施工中的翻漿、彈軟，干縮、溫縮裂縫等病害有著一定的遏制作用。摻灰量的多少與含水量存在著一定的反比關系。

圖1 摻灰量與含水率關系

4 CBR強度值的提高

CBR又稱加州承載比，是California Bearing Ratio的縮寫，由美國加利福尼亞州公路局首先提出，所謂CBR是路基處于最不利情況下(浸水4晝夜)的路基強度值，用于評定路基土和路面材料的強度指標，對路基填筑材料合理的選擇具有重要的參考意義，其技術指標見表2。

表2 路基填料最小強度(CBR)

而隨著摻灰量的增加，其CBR強度值也會有相應的提高，詳見表3。

表3 摻灰量與CBR值對比

5 板結作用的形成與提高

粘性土摻灰處理最重要的一點便是能夠使路基形成一個整體即板結結構，板結作用的形成一方面使灰土路基強度得以提高，另一方面，板結作用的形成使水難以侵入滲透路基底面，減少了路基的水侵害，遏制了溫縮及干縮裂縫的發生發展，保證了路基質量的各項指標要求。

6 現場壓實度的提高

粘性土由于存在諸多弊端，難以達到路基施工時的壓實度要求，摻入石灰改良后，在其含水率達到最佳的基礎上，其壓實效果亦會最佳。

7 結束語

粘性土雖然是路基施工中的不利土質，但考慮到工程實際，在試驗論證及經驗積累的基礎上進行摻灰改良，以便保證工程質量，順利完成施工。

［1］公路工程質量檢驗評定標準(土建工程)(JTG F80/1－2004)［S］.

［2］公路土工試驗規程(JTG 051－93)［S］.

［3］公路工程路基施工技術規范(JTG F10－2006)［S］.

U416.1

C

1008－3383(2011)12－0015－01

2011－10－13