掺石灰高液限土施工工艺探究

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1、掺石灰高液限土施工工艺探究　　摘要：分析了高液限土的基本特征及国内外研究现状，分别从碾压遍数、松铺厚度、压实含水率角度分析了高液限土掺石灰改良的工艺。试验研究表明：最佳的碾压遍数为5遍、松铺系数应在1.1～1.2、压实含水率差控制在-2～4%左右。关键词：高液限土碾压遍数松铺厚度压实含水率差高液限土是一种细颗粒含量较高、液限较大的粘性土《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）规定高液限土的定义[1]为：高液限土是一种细粒土，同时具备2个分类特性①小于0.074mm的颗粒含量大于50%；②液限大于50%。其矿物成份主要以蒙脱

2、石、伊利石、高岭石为主。其基本特征有：液限高（WL≥50%），塑性指数高（Ip﹥26）；天然含水率高且远远超过最优含水率；保水性强；细粒含量较大；强度低，水稳定性差。工程特性有：弱膨胀性、裂隙性、崩解性、水作用性强。若不加处理，可能会出现如下工程问题：不均匀沉降、开裂、滑坡、水稳定性问题。5目前，对高液限土的处理技术主要有：换土、翻晒、掺料改良土。目前国内外学者进行了大量的研究，胡昕等进行了高液限土水敏感性研究，揭示了含水量变化对高液限土各项力学性能的影响[2]；李方华通过试验研究三种液限范围不同的高液限土的最佳掺跞石比[3]。

3、朱冬梅等研究了高液限土在掺砂、水泥、石灰后的各项力学性能，并分析各种方案的改良效果和改良机理[4]。从经济适用性、技术可行性、实际可操作性角度分析发现：掺5%生石灰改良的经济性较好，改良后的高液限土各项力学性能基本能满足规范要求。掺石灰改良高液限土的施工工艺流程一般为：施工放样、取土备灰、焖料、粉碎、上土整平、碾压、检测、养生。因此本文通过试验研究施工过程中的碾压遍数、压实含水率差、松铺厚度对压实效果的影响，得出最佳的碾压遍数、压实含水率差、松铺系数，为掺石灰改良高液限土提供理论支持。1碾压遍数5素土液限为65.8%，塑限为33

4、.5%，塑性指数为32，小于0.074mm的细粒含量为79.0%，为高液限粉土，最大干密度为1.66g/cm3，最优含水率为20.2%；5%生石灰改良土的最大干密度为1.53g/cm3，最优含水率为18.0%；焖料采用生石灰块，将土料运至路面后在一定范围内摊铺一层土料（厚度约1.0m），然后在土料表面摊铺一层生石灰，再在生石灰上摊铺一层土料，如此反复，形成土堆进行焖料，在掺入生石灰后的第二天及以后各天均用挖机翻拌一次，翻拌后仍将土料打堆。现场试验表明，生石灰掺入土料中一天内基本完全消解，第二天翻拌时土料中基本没有未消解的生石灰块

5、。5%生石灰改良土压实度与碾压遍数及含水率间的关系见表1。18吨振动压路机碾压到6遍时两个检测点的压实度都高于设计要求的93%，压实度分别为96.8%、97.9%，含水率分别为22.2%、20.3%。18吨振动压路机碾压到12遍时两个检测点的压实度都高于设计要求的93%，压实度分别为97.9%、94.4%，含水率分别为24.5%、25.7%。从表1可以看出，5%生石灰改良土碾压到6遍到9遍过程中改良土的压实度基本没有增长，碾压到9遍到12遍过程中改良土的压实度有一定程度的降低，分析可能的原因有：①生石灰改良高液限土存在一个最佳碾

6、压遍数，超过最佳碾压遍数后压实度会随碾压遍数的增加而降低；②填料表面不平整造成填料中压实功分布不均匀。因此，用93%压实度进行控制时，其最佳碾压工序为：18吨压路机碾压时的碾压工序为：静压一遍→小振两遍→大振两遍→静压一遍→检测压实度（共碾压6遍）。22吨压路机碾压时的碾压工序为：静压一遍→大振一遍→静压一遍→大振一遍→静压一遍→检测压实度（共碾压5遍）。2松铺厚度5生石灰改良土在采用合理施工工艺下使用18t压路机以上压路机进行碾压，松铺厚度分别按25cm、30cm和40cm。素土填料的天然含水率为28.7%，液限为59.5%，

7、塑性指数为26，细颗粒含量为60.7%，为含砂高液限土。5%石灰改良土的最优含水率16.3%，最大干密度为1.80g/cm3。该层采用“二次掺灰”工艺进行处理。掺入3%的生石灰块焖灰三天后进行碾压，碾压前掺入2%的熟石灰进行拌和整平。拌和两遍石灰土已经很均匀。各填筑层压实后测得层顶标高，计算得每层松铺系数，结果如表2。结果表明，当填筑层厚度较薄时，所得的松铺系数较小，填筑层厚度较厚时，所得的松铺系数较大。在松铺厚度为40cm的料拌和施工过程中发现，很难保证拌和均匀，三遍拌和后还常见素土带。压实度的检测结果显示，松铺厚度为40cm

8、的填筑层的压实度较低，因此，松铺厚度不应大于40cm。当松铺厚度为25cm时，压实效果最好。但松铺厚度太小会增大施工工作量，经济性不好。所以，松铺厚度宜为在30～35cm之间，松铺系数应为1.1～1.2范围内。通过二个填筑层的填筑施工结果表明：由第一填筑层所确定