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1、城市道路石灰土路基灰劑量探究 摘要：石灰土路基的強度和承載能力隨著石灰固化劑的摻加劑量變化而變化，本文在滿足路基設計強度要求的前提下，通過理論分析確定了石灰加固土路基中固化劑的合理摻加量，為工程實際提供理論參考。關鍵詞：路基石灰土回彈模量劑量中圖分類號：U213.1文獻標識碼：A一、引言城市道路路基及底基層一般采用石灰土處理形式，通過石灰固化劑的摻加，提高路基的強度和穩(wěn)定性，使其更好地承受由路面?zhèn)鬟f的動載及路基自身填土壓力。石灰作為加固土的外加劑，因其高效、方便、價格低廉而應用廣泛，但實際施工中，石灰摻加量往往是根據現場工程經驗粗略確定，
2、無明確的理論依據。本文旨在通過力學計算，從理論上探尋在一定的路基強度和穩(wěn)定性要求下的石灰摻加量，為工程設計與施工提供參考。二、加固層設計理論依據5根據公路瀝青路面設計規(guī)范，道路結構層的設計采用雙圓均布荷載作用下的雙層彈性體系理論，其簡便模型如下圖1所示。在路基加固中，石灰土處治的目的是為了使路基頂部達到預定的設計回彈模量，本文認為，處治后頂面當量回彈模量與處治前路基土的回彈模量、處治層的厚度、以及處治層自身模量這三者有關，可用公式表示如下：（1）（2）（3）式中：——處治后路基土頂面當量回彈模量，也即需要達到的設計回彈模量；——路基未經處治
3、時的回彈模量；——石灰土處治層抗壓回彈模量；——石灰土處治層厚度。對于某一確定的路段，處治前路基土的模量值是可以通過彎沉測定、承載板法或者查相應的規(guī)范來確定的，因此，在剩下的三個參數，，中，知道了其中兩個便可求得另外一個。對于新建城市道路，路基頂面需要達到的模量即為設計回彈模量，如不滿足設計值的要求，就需對填土進行處治以增加其強度和剛度。圖1雙圓垂直均布荷載作用下的雙層彈性體系5在路基處治過程中，主要涉及兩個因素：石灰摻加量和加固層厚度。前面已經提及，石灰加固土的強度是隨著石灰劑量的變化而變化的。較低劑量時，石灰主要起穩(wěn)定作用，隨著石灰劑量
4、的增加，石灰土的強度與穩(wěn)定性均提高，當石灰劑量超過某一定量后，繼續(xù)增加石灰劑量又會導致石灰土強度的降低[1]?？梢哉J為，石灰土的強度是石灰劑量的函數，即：E1=f(x)（4）x=f-1(E1)（5）另外，石灰加固土層厚度也是影響加固后路基質量的一個關鍵因素，厚度越大，則必定加固效果越好。對于確定路段的路基土，是一定的，而路基頂面的設計回彈模量值是在設計中確定的，因此，只要知道加固層模量（最終將與石灰摻量建立關系）或厚度中的一個，從理論上另一個便唯一確定了。三、灰土路基中石灰劑量確定程序以下主要建立當處治層厚度一定時，加固土中石灰劑量的確定方
5、法和步驟：(1)根據設計文件的要求，確定路基頂面所需達到的設計回彈模量。(2)確定路基實際回彈模量路基實際回彈模量可根據雙圓垂直均布荷載作用下的彈性半無限體理論[2]，按下式確定：（6）式中：——處治前土層的回彈模量（MPa）；5——土的泊松比，取0.35；——均勻體彎沉系數，取0.712；由上述公式可知，若已知彎沉，即可求得回彈模量。如果＜，則需進行處治，若兩者較一致，則可不進行處治。圖2石灰摻量設計框圖(3)取定處治層厚度，利用雙層體系理論計算處治土所需達到的抗壓回彈模量。將石灰土處治層和其下的路基看作雙圓垂直均布荷載作用下的彈性雙層體
6、系（圖1），根據確定的處治層厚度、路基土模量及所要求達到的頂面當量回彈模量，利用公式（2）計算處治層需要達到的模量值。(4)針對特定的路基土及選用的石灰材料，進行試驗和回歸分析，建立石灰劑量與處治土回彈模量之間的對應關系或回歸關系：E1=f(x)(其中為灰劑量)，根據所需的值來推算相應的劑量。具體設計流程如下圖2所示：四、結語5本文通過分析，從理論上闡述了在城市道路路基加固過程中石灰外加劑摻加量的確定方法。在實際施工中，外加劑并非只有石灰一種，但諸如水泥等其它外加劑，其劑量的確定方法與石灰外加劑都是一致的。本文的研究成果可以為設計及施工實踐
7、中確定加固土外加劑摻加量提供很好的理論支持。5
