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1、NCS固化劑處理高液限粘土和過濕填土路基—NCS固化劑應用技術總結(jié)中鐵十七局三處蔡艷嬌[內(nèi)容提要]新型材料—NCS固化劑對處理高液限粘土和過濕填土路基有較好的效果,經(jīng)試驗后它可增大土的最佳含水量,增強土的可壓實性,使土在較高含水量下可以得到充分壓實。并且加入固化劑后,大大增強了土體的強度。關鍵詞NCS固化劑高液限粘土過濕填土路基技術總結(jié)一.工程概況京滬高速公路河北青縣至吳橋第5A合同,地處河北省南皮縣境內(nèi),我公司施工路線K74+500~K77+798全長3.3km。在該段取土場以下約1.5m深處普遍存在高液限粘土層,即所謂的膠泥土。此種土液限58.6,塑
2、性指數(shù)28.6,超出技術標準液限不大于50.0,塑性指數(shù)小于26.0的要求;素土最大干密度1.80g/cm3,最佳含水量16.9%,而取土場的膠泥土的天然含水量為22.1%,大于最佳含水量5.2個百分點,且成粘塊狀難以分開。這種填料若不經(jīng)處理直接用于路基上,碾壓后就會發(fā)生“軟彈”現(xiàn)象(俗稱“彈簧土”),難以達到壓實度,質(zhì)量無法保證,給路基填筑造成了很大困難。針對這一情況,我公司在K74+500~+600段做了使用NCS固化劑處理高液限粘土試驗,并取得了較好的效果。二.NCS固化劑簡介本次試驗段采用北京路特行技術有限責任公司的NCS-3型固化材料。NCS(
3、NewTypeOfCompositeStabilizerForCohesiveSoil)是一種新型復合粘性土固化材料的簡稱。由石灰、水泥和合成“SCA”添加劑改性而成。NCS加入填料中除具有石灰對土的改性作用外,它還進一步使土粒和NCS兩者發(fā)生一系列物理化學反應:填料中NCS與水接觸釋放出較多的鈣離子、鋁離子、高價陽離子與粘粒的負電荷中和,使擴散層減薄,顆粒間緊密,彼此聚集成土團,形成團?;蜕百|(zhì)化結(jié)構(gòu),增強了土的可壓實性。同時顆粒在NCS水化反應中生成新的水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣,新增長的針狀礦物,加強了土體的強度和水穩(wěn)性。本次試驗段只針對NCS加強土的
4、可壓實性,采用NCS摻量為3%(干比重)做試驗。三.工藝流程圖拌合攤鋪固化劑整平輕壓攤鋪素土測量放樣養(yǎng)生碾壓整形3.1試驗段素土指數(shù)液限塑性指數(shù)最佳含水量最大干密度58.628.616.9%1.80g/cm33.2試驗條件工地氣溫低于5℃或者有濃霧或降雨時,不能進行NCS的治土的施工,一般不宜安排在雨季和冬季施工。本次試驗段拌和碾壓的氣溫度為10~14℃。3.3施工過程1)在取土場用挖掘機取出的土,由自卸汽車運用至前一層碾壓合格并經(jīng)監(jiān)理認可的路基上。按松鋪厚度25cm計算好的每車卸土面積,由專人指揮車輛卸土。2)先用推土機粗平,再用平地機整平。檢查松鋪厚
5、度,確保厚度不能大于規(guī)定的松鋪厚度(25cm)。并用輕型壓路機穩(wěn)壓。3)撒固化劑,在整平好的土層上用灰線打出2×2m的方格網(wǎng),每格一袋(50kg)NCS固化劑,并均勻撒開。4)待固化劑攤鋪均勻后,用寶馬拌和機進行拌和,調(diào)整好拌合深度,每次拌和應有重疊,確保拌和質(zhì)量。拌和平共處完畢后,對混合料進行現(xiàn)場取樣。5)用平地機整平后,用YZ16壓路機振動碾壓。并實時檢測壓實度,所測數(shù)如下:遍數(shù)123456789壓實度%81.283.785.987.388.990.592.393.894.76)撒水養(yǎng)生3.4摻加固化劑后混合料指數(shù)液限朔性指數(shù)最佳含水量最大干密度47
6、.825.015.8%1.74g/cm3四、結(jié)論在高液限粘土中摻入NCS-3型固化劑(摻量3%),能有效降低液限和朔性指數(shù),從而改善土質(zhì),滿足施工要求。同時NCS固化劑對處理含水量過量的路堤填筑碾壓也有較好的效果,經(jīng)試驗后它有增大土的最佳含水量,增強土的可壓實性,使土在較高含水量下可以得到充分壓實。并且加入固化劑后,大大增強了土體的強度。我們在K75+600~+700做的一個NCS固化劑處理過濕土的試驗段,工藝操作同NCS固化劑處理高液限粘土,以下是試驗前后對照摻加固化劑前素土W1W2W3W均23.821.825.723.8液限:31.8最佳含水量:13
7、.6%塑限:20.2最大干密度:1.78g/cm3朔性指數(shù):11.6摻加固化劑后混合料:W1W2W3W4W5W均19.819.419.021.823.920.8液限:46.8最佳含水量:20.5%塑限:24.0最大干密度:1.67g/cm3朔性指數(shù):22.8五、存在問題1.材料的單價很高,每噸運至工地單價為390.0元/噸,較石灰、水泥價格都高。2.作為正常路基填土的外加劑,工藝操作繁瑣,同作為高等級公路底基層的石灰土。耗費大量的拌和機械臺班和人工。