石灰改良膨脹土在路基填筑中的應用

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1、石灰改良膨脹土在路基填筑中的應用：文本結(jié)合十天高速安康東段A-CD49合同段實際工程情況，采用石灰改良膨脹土解決路基填筑問題，詳述了石灰改良膨脹土的原理及施工處理方法及要點，實際證明膨脹土經(jīng)過石灰改良后作為于高速公路路基填筑材料同樣經(jīng)濟可行。　　關(guān)鍵詞：石灰，膨脹土，改良，機理，實踐　　Abstract:thetextbinedeimprovedexpansivesoilsubgradefillingproblemsolving,detailingthelimeimprovedexpansivesoilprincipleandconstruct

2、iontreatmentmethodsandmainpoints,actuallyprovetheexpansivesoilafterlimeimprovedinhighashighaterialsalsoeconomicandfeasible.　　Keye,expansivesoil,improved,mechanism,practice　　　　　?。篣213.1：A：　　1.概述　　在一般情況下，膨脹土強度較高，壓縮性較低，但當土中含水量變化時，膨脹土有發(fā)生脹縮變形的特性，是一種在高速公路建設中不可忽視的不良地基土。造成高速公路病害主要有沉

3、陷變形、滑坡、溜塌、縱裂、坍肩等。對膨脹土膨脹能力估計不足而造成公路病害的損失是相當驚人當?shù)??！　∈旄咚俣蹶兘缰涟部刀问菄腋咚俟肥ㄑ撸┲撂欤ㄋ┞?lián)絡線（G7011）陜西境的重要一段，是國家高速公路X規(guī)劃連接福銀、包茂、京昆和連霍四條國家高速公路的橫絡線，也是陜西省‘2367’高速公路規(guī)劃X東西橫向主軸線的重要組成部分。A-CD49合同段起于漢濱區(qū)張灘鎮(zhèn)石門村（K108+100）終于漢濱區(qū)新城辦九里村（K113+100）全長5km，設計時速80km/h。本合同段挖方為228.5萬m3，填方88.1萬m3。其中K108+600-K109+9

4、00段為高液限、高塑性、高含水量的膨脹土。該段挖方量為79.1萬m3，填方量為68.4萬m3（含安康東服務區(qū)）。應用該膨脹土作為路基填料是最經(jīng)濟的材料，然而如果不任何處理直接利用膨脹土作為路基填料，會對高速公路造成嚴重的破壞。表1為該合同段取土場中膨脹土指標?！　　　　　?.采用石灰改良膨脹土原因　　2.1換填法　　借土填筑是該段路基膨脹土處理方法中最簡單而且有效的方法。即挖除膨脹土，換填非膨脹土或砂礫土。本合同段路基填筑有大量挖方段土需要棄掉，但同時外借大量礫石土進行填筑，需要征大面積棄土場及取土場，工程成本大，不利于環(huán)保?！　?.2濕度控制

5、　　濕度控制法包括預濕法和保持含水量穩(wěn)定兩種方法。為控制由于膨脹土含水量變化而引起的脹縮變形，盡量減少路基含水量受外界大氣的影響，需在施工中采取一定的措施。如利用土工布或粘土將膨脹土路基進行包封，避免膨脹土與外界大氣直接接觸，盡量減少膨脹土內(nèi)部的濕度遷移?！　?.3改良處理　　改良處理就是利用石灰、水泥或其它固化材料與膨脹土之間的物理、化學作用改變膨脹土的性質(zhì)，以達到降低膨脹土膨脹潛勢、增加強度和提高水穩(wěn)性的目的。具體來說:石灰的固化作用是由于鹽基交換、次生碳酸鈣的膠結(jié)性、粘土顆粒與石灰相互作用形成新的含水硅酸鈣、鋁酸鈣等新礦物，從而達到改善膨

6、脹土的性質(zhì)的目的；即:降低塑性指數(shù)和改善其力學性能及穩(wěn)定性。由于石灰資源豐富，成本較低，且石灰改良土可顯著提高土工結(jié)構(gòu)的可碾壓含水量，有效縮短施工周期。因此，石灰改良膨脹土做路基填料，在近幾年來高速公路填筑工程中得到了廣泛應用。三種方法對比如表2所示?！　　　　　∮杀?可見，在上述三種方法中，化學改性處理見效最快、最有效，而且費用最低，因而本工程膨脹土處理方法采用石灰改良的方案?！　?.試驗研究　　由于膨脹土的粘粒含量大、液限高且CBR強度低，不能直接用于路基填料，通過對石灰改良膨脹土基本物理強度力學性質(zhì)及脹縮性等不同類型的室內(nèi)試驗結(jié)果分析，研

7、究不同參量對膨脹土性質(zhì)的影響和變化規(guī)律，并對改良土的CBR特性進行的試驗，為施工現(xiàn)場提供技術(shù)參數(shù)?！　?.1界限含水量。在膨脹土中分別摻入2%、4%、5%、6%、8%計量的石灰后得出液塑限數(shù)據(jù)下表3、圖1：　　土樣液塑限試驗結(jié)果表3　　　　　　　　圖1液限、塑性指數(shù)變化示意圖　　由以上數(shù)據(jù)可以看出：兩個土場的膨脹土在外摻石灰后其液限和塑性指數(shù)都發(fā)生了很大的改變，液限含水量有明顯下降，塑性指數(shù)減小至6%左右，大大改善了膨脹土的水穩(wěn)定性，降低了膨脹土中土粒對液相水的靈敏性。從灰劑量角度看，隨著灰劑量的增加，液限和塑性指數(shù)都在降低，但在灰劑量5%之后

8、再增大灰劑量，對膨脹土的界限含水量指標改善不再明顯。較高灰劑量（8%）對于改善膨脹土的液塑限性質(zhì)已是不太明顯。　　3.2粘粒含量。在膨脹土中分別摻入2