黑大公路A25標段白灰土土場摻拌施工

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標段白灰土土場摻拌施工

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，使施工時土質接近最佳含水量進行填筑施工，才能有效的保證路基整體強度、保證路基整體質量。既要保證路基施工的材料供應，同時也要保證灰土含水量,土場開挖、灰土摻拌尤為重要。介紹了摻灰土原理，并對土場合理規劃、白灰摻拌方法、悶料時間、含水量測定等幾個方面進行了闡述。

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

生石灰是石灰石經煅燒而成的，化學組成為CaO和MgO(少量)。生石灰CaO遇水H2O發生化學反應，生成Ca(OH)2吸收了水分，并放出大量的熱量，氫氧化鈣繼續吸收水分，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，從土中溢出。化學反應方程如下

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生緩慢的反應生成碳酸鈣(鈣化)，釋放出水，這時土的含水量反彈(增加)，隨后緩慢與粘土形成一體，使其具有一定的強度，從而形成板體。

Ca(OH)2+CO2+n(H2O)=CaCO3+(n+1)H2O(碳化)

1.2 試驗分析

(1)摻灰1～12 h，土的含水量迅速降低，12 h降至最低點。

(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，含水量繼續下降并趨于穩定。

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 材料準備

2.1 石灰選擇

(1)采用等級II級以上的燒制鈣質生石灰，根據規范要求，對進場石灰進行檢測活性Cao+Mgo含量(按干重計)不小于80%。

(2)石灰采用塊灰。石灰進場后摻入土方中進行消解。

(3)由試驗室通過石灰土的標準擊實試驗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

取一定量的土進行試驗，確定每摻入1%的灰可以降低的含水量。對土場基坑進行編號(如：A、B、C……)。由于不同深度土的含水量不一樣，土場分層取土，每一層取土1 m，分別對基坑每1 m的深度進行編號(如A1、A2、B1、B2、……,)取土進行天然含水量的測定，根據測定含水量及土方數量分別摻灰處理，使之達到設計值。最終的取土深度取決于底部土質狀況、施工需求土方量。

3 土場的開挖與灰土摻拌

3.1 U型開挖法

(1)土場開挖(寬度>400 m，長度>200 m)的土場一般采用U形開挖法，以一端開始環繞土場開挖，開挖寬度為5 m，深度4.5 m。

(2)將距離截水溝內側5 m處用白灰進行劃線，根據開挖深度(5 m×4.5 m×土場長度)、土場土壤的含水量、摻灰比例，對照摻灰曲線，計算出每延米或定每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上。

(3)鋪好灰后，用挖掘機開挖。先用挖掘機取土翻拌時，不要一挖一斗，石灰與土塊分離，應每次挖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，同時石灰也流入斗中，起到一定的拌和作用。然后挖掘機轉身撒料于土堆上，起到二次拌和作用，將挖出的土和灰倒在挖掘機的另一側，碼成土壟。

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

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

(6)按照(4)的方法繼續進行第三遍翻拌悶料，48 h后灰土含水量趨近不變，根據含水量進行摻灰量調整和翻拌遍數的。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，以同樣方法進行下層開挖。

在運輸的時候，注意對便道進行維護。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)對土場進行取土坑的編號和規劃。從一側向另一側開挖。開挖形狀為矩形。

(2)在土場一側預留原狀土，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留的場地進行第三遍翻拌悶料。同時，進行2#取土坑撒石灰開挖，放入1#基坑中進行第一遍翻拌悶料。48 h后檢測含水量合格后，運輸車運至施工現場進行路基填筑。

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

(7)每隔12 h進行翻拌悶料。悶料3 d后運輸至施工現場。

4 土場的復原

(1)按期完成施工任務，保證協議用地時間。

(2)清理現場，用挖掘機和推土機整平，把現場殘余石灰等不利于植物生長的生產材料清除。將所有殘留物裝車運至棄料場做無污染處理。

(3)對基底整平，挖松進行深翻(深度保證在50 cm以上)后，利用推土機把剝離的表土回填，用旋耕機對林地進行整平、翻松，直至達到原林地或耕地用地標準。

[1] 公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)[S].

[2] 公路路基施工技術規范(JTG F10-2006)[S].

[3] 公路路基設計規范(JTG D30-2004)[S].

U416.1

C

1008-3383(2017)08-0040-01

2017-01-20