石灰改良土路基填料的应用研究

《石灰改良土路基填料的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1.1研究目的及意义改革开放以来，我国的经济建设步入了快车道，高速公路建设发展迅速。自1988年第一条高速公路一沪嘉高速公路18.5公里建成通车，实现了我国大陆高速公路零的突破。不久之后，沈大，京津塘高速公路相继投入运营，从此，我国高速公路建设进入了一个崭新的时期，现在每年正以几千公里的速度增长，截至2004年底，我国高速公路总里程达3.42万公里，仅仅用了17年，我国高速公路的发展创造了世界瞩目的速度。高速公路的建设和使用，为汽车快速、高效、安全和舒适地运行提供了良好的条件，主要交通运输通道交通紧张情况得到明显缓解，长期存在的运输能力紧张状况得到明显改善，对促进国民经济发展

2、和社会进步都起到了重要作用。由于地区经济发展的差异，东部沿海地区经济繁荣，资金、技术与智力亦高度密集，对高速公路的需要更为迫切，建成后的经济和社会效益更大，因此目前我国大部分高速公路建于这些地区。高速公路道路结构主要由路基和路面两部分组成，是线形大型结构物，支撑在半无限地基上，具有沉降控制标准要求高及路堤较高等特点。行驶在高速公路路面上的车辆，通过车轮把荷载传至路面，由路面传至路基和地基。路基是公路工程的重要组成部分，是路面的基础，它承受着路面传来的车辆荷载和路面的重量荷载。路基质量的好坏，直接影响到路面的使用质量，路面的损坏往往与路基排水不畅、压实度不够、强度低、沉降或不均

3、匀沉降过大等有直接关系(高速公路丛书编委会，1998)〔门。在路面结构总变形中，路基和地基中的变形占很大部分，约占70~90%(邓学钧，2000)〔21。实践证明，高速公路和机场跑道在使用期间，会在很长时期内产生沉降或不均匀沉降，有时会超过设计要求，严重影响其使用功能的正常发挥。图1一1为某高速公路路面破损照片，该路段是一填方路基，左右幅均产生了较大的沉降，左幅行车道于2003年12月进行了换板处理，行车道沉降较大和硬路肩产生错台，准备进行灌浆处理。右幅有7块面板出现了明显的裂缝，右幅超车道和行车道正进行灌浆处理。显然，与一般公路相比，高速公路或者机场跑道路基填筑质量要求很高

4、，不仅要求路基在车辆或飞机荷载作用下不发生破坏，而且对工后沉降有较高要求。要减少工后沉降，除要保证路基的施工质量外，更重要的是保证路基填料的质量，也就是对于高速公路路基，应该使用品质优良的路基填料，这样才能有较高的强度储备以保证路基的稳定，避免路基病害产生。实际观测表明，采用优质、级配良好的粗粒土可以大大减少路基的工后沉降。我国铁路部门根据路基填料的性质及适用性，将其分为A、B、C、D、E五组，其中A、B组为优良填料，C组为可使用的填料，D、E组为不应或严禁使用的填料〔4]。但在我国许多地区，尤其是经济发达的东部沿海地区如上海、天津、连云港、宁波、温州、福州和广州等沿海城市，

5、及昆明和武汉等内陆地区，广泛分布着深厚软粘土沉积层。由于软土具有含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩性高、渗透性低、灵敏度高等不良工程性质，修筑公路路基时如何选用较优的填料，防止路基病害，保证路面使用质量，一直是高速公路路基设计施工中一个重要课题。由于公路线路较长，沿线的地质条件变化复杂，都使用优质填料的可能性不大。特别是长江三角洲地区，业己进行的调查说明，优质填料A组缺乏，B、c组也不多，若不采用特别的办法，大量填料就需要远运阁。为了解决这一难题，节省工程造价，不得不就近开挖取土，对力学性质不良的软粘土进行改良，使其在经济上和技术上都达到设计要求。我国铁路部门一般定义改良土

6、为通过在土体中掺入石灰、粉煤灰、水泥、固化剂等材料的处理，提高了工程性能指标的土体〔司。改良土中的石灰、粉煤灰、水泥和石灰或水泥粉煤灰称为无机结合料，在国外称为水硬性结合料〔7]。我国公路、水利和建筑部门也将改良土称为稳定土或固化土，将无机结合料或土壤固化剂与土相互拌和而成的混合物，称为固化类混合料，简称混合料〔]s。水泥、石灰和粉煤灰改良土在公路和其它部门已经大量使用了多年，积累了十分丰富的经验，这些传统的无机结合料改良土比起改良前的土料在工程技术性能的各方面均有不同程度的提高和改善。这主要表现在〔9]:(l)吸水，降低土的塑性，改善土的力学性能，增大土的凝聚力和内摩擦角，

7、有效地提高了土的抗剪强度，使土的承载力、固结特性和压实性得到显著改善;(2)使土的水稳性、抗冻性和耐干湿循环能力等耐久性能有所改善;(3)强度和耐久性随着时间的延续不断增长;(4)扩大了土料的应用范围，使可用土料地区分布广泛，原料十分充足;(5)施工技术较为成熟，使用成本低。由于存在上述诸多优点，改良土技术在高速公路建设中得到了广泛应用，取得了很好的经济效益和社会效益，其中尤以石灰土的应用为最甚。早在上世纪20年代，石灰土就已被大规模地用作筑路材料，但一般用作路面底基层，在路基施工中很少使用。用石灰改良