34-石灰改良土路堤填筑(080709)

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1、石灰改良膨胀土路堤填筑施工工艺石灰改良膨胀土是利用石灰改良对土的化学与化学－物理作用，以改变土的组织结构，从而达到改善土体结构稳定性、降低土体胀缩、提高土体强度，满足高质量的路堤填筑要求。1工艺特点（1）石灰改良膨胀土施工，机具设备配套成度要求较高，施工速度快，质量稳定，易于控制。（2）石灰消解、洒布易造成环境污染。2、适用范围（1）石灰改良膨胀土可应用于高速铁路、公路路基本体不浸水地段填筑。（2）在A、B组填料缺乏地区，采用石灰对利用土或借土改良后作路堤填料之用。3工艺原理石灰改良的工作机理一般认为有：3.1化学与物理-化学作用一是离子交换作用，即石灰中钙、镁离子置换土中钠、钾

2、离子，或吸收作用，导致离子单位重量增加。膨胀土与石灰接触后，这一离子交换作用立即发生，使得胶体吸附层减薄，从而使粘土胶状颗粒发生凝聚，粘胶力的亲水性减弱，细颗粒产生絮凝和凝沉，形成较大的集力或积聚体。二是碳酸化作用，即石灰中Ca（OH）2吸收CO2形成质地坚固、水稳性好的CaCO3晶体。这一结晶作用使得土的胶结得到加强，从而提高了石灰土的后期强度。试验表明，碳酸化学反应只有在水的条件下才能进行，在干燥的碳酸气作用于完全干燥的石灰粉末时，碳酸反应几乎停止，说明这种作用需用水。三是结晶作用，在石灰土中除了一部分Ca（OH）2发生碳酸化反应外，另一部分则在石灰土中自行结晶Ca（OH）2

3、+nH2O→Ca（OH）2.nH2O由于结晶作用，Ca（OH）2胶状体逐渐变成晶体，这种晶体能互相作用与土结合成晶体，从而把土粒胶结成整体，提高了石灰土的水稳定性。四是灰结作用，即膨胀土加灰后，使土呈碱性，在碱性环境中石灰与土中的氧化铝逐渐硬结，即：火山灰作用——活性硅产品矿物在石灰的碱性激发作用下离解，并在水的参与下Ca（OH）2反应生成含水的硅酸钙和铝酸钙，即：SiO2 +XCa（OH）2+nH2O→XCaO·SiO2·nH2OAl2O3+Ca（OH）2+nH2O→CaO·Al2O3·nH2O火山灰反应是在不断吸收水份的情况下逐渐形成的，因而其具有水硬性质。另外，石灰本身会产

4、生消化反应。CaO生成Ca（OH）2后体积增大近一倍，使土固结。3.2土的组织结构变化的增强机理化学和物理-化学作用是粘胶粒絮凝、胶结，并使聚粒体表面形成水硬性包膜，水化能力的降低，导致土结构的疏松，胀缩作用也因土的结构疏松而在结构内部消化。当化学和物理-化学作用充分，土的结构基本稳定，其胀缩性随之消失，同时也增强了土的强度。石灰改良膨胀土主要体现在膨胀土塑性指标下降，以及粘粒含量降低。但是，在一定石灰掺入量条件下，改良膨胀土的性质随着石灰计量而变优。而当石灰计量超过某一值后，石灰稳定土的力学指标和水稳定性反而有所下降。正是这一稳定机制的复杂性，石灰稳定膨胀土的石灰掺入计量，易通

5、过试验对比后确定。4工艺流程4.1厂拌施工工艺流程施工放样施工准备准备下承层拌和机安装机械试运转与调试焖料碎土机粉碎土配合比报批改良土配合比设计水泥（石灰）鉴定改良土拌和运输、摊铺整形、碾压接缝和调头处的处理土场集料准备掺消石灰掺生石灰消解石灰养生图1厂拌施工工艺流程厂拌施工工艺流程见图1。4.2路拌施工工艺流程路拌施工工艺流程见图2。5操作要点改良土的拌和按设计要求、路堤不同部位采用在拌和厂集中厂拌或填筑现场路拌机路拌的方法。两种方法主要是拌和工艺不同。5.1施工准备土场土料掺2%生石灰、拌和摆放和摊铺2%消石灰施工放样准备下承层土场备制土料土场土料运送摊铺洒水预湿补充洒水和拌

6、和整形碾压检测接缝和调头处的处理养生图2路拌施工工艺流程（1）施工前按设计提供的配合比进行室内试验，确定施工配合比。改良土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度能达到设计要求。（2）厂拌设备安装调试。计量设备标定后，必须先调试所用的厂拌设备，调整好出料口单位时间出料量与标定时基本一致，使进入拌和设备内的各种料必须符合配合比要求，排除出料口堵塞等不正常情况。调试完成后进行试拌，在拌和设备内拌制改良土混合料时，需拌和均匀，混合料中不应含有大于10mm的土块和未消解石灰颗粒；并应使混合料的组成和含水率（要根据天气情况调整拌和时的含水率与碾压时最佳含水率的关系）达到规定的要求。（3）验收下

7、承层。填筑前应检查基底几何尺寸，核对压实标准（进行相关工序的检测与验收），不符合标准的基底应进行处理，使其达到验收标准。（4）测量放样。根据初选的摊铺、拌和、碾压机械及试生产出的改良土填料，选取长度不小于100m的地段进行填筑压实工艺试验，并报监理单位确认。施工区段应按填筑四区段、八流程进行划分，一般宜划分为底层准备区段、拌和摊铺区段、碾压整型区段、检测报验区段。在施工现场附近引临时水准点，严格控制标高；在路基上采用方格网控制填料量，方格网纵向桩距不宜大于10m，横向应分别在路基