关于道路路基施工中石灰土的应用思考 9页

关于道路路基施工中石灰土的应用思考摘要：道路路面基层是用高质量材料铺筑的道路主要承重层，路基是决定整个道路工程质量和影响其使用寿命的主要因素，基层的质量越高，路面铺得越牢。石灰土作为道路工程施工的主要材料之一，具有初稳定的作用，并随着时间的增长其石灰土的强度、板结性及水稳性也会增长，对路面结构性能方面效果显著，又因其取材简单而在我国道路工程施工中具有极为广泛的应用。然而，石灰土基层施工技术有较高的要求，施工过程中稍不注意便容易出现路面破损的问题。因此，必须加强道路施工中石灰土基层施工处理技术的研究，采取合理的对策，保证道路基层施工的质量。关键词：道路工程；石灰土；路基施工；0.引言第9页共9页n随着城市建设的飞速发展，周边道路建设高潮，填筑道路用的宕渣等原材料需求越来越大，导致百姓开山挖宕渣泛滥，严重破坏了当地的生态环境。随着生态保护意识的加强，政府逐渐收紧矿山开采规模，宕渣供应量下降，价格上涨，材料质量反而降低，在此背景下，宕渣寻找替代品成了迫在眉睫之事。而一些国内外相关研究机构针对施工现场挖弃土壤实验分析和石灰土的强度实验检测显示，因石灰土具有初稳定的作用且随着时间的增长石灰土的强度、板结性以及水稳性也会有所增长，所以在道路工程建设中石灰土的使用意义重大，在改善路面结构性能方面效果显著，因此它成为了道路工程中宕渣良好的替代品。但又因其具有特殊性，导致道路工程在建设中对石灰土基层处理技术有着较高的要求。本文主要针对道路工程中石灰土基层处理技术进行探究，以期使石灰土充分发挥其技术与经济方面的作用。1.石灰土基层施工工艺原理及石灰的技术要求石灰是由石灰石、白云石、方解石等材料煅烧而成，主要成份是CaO，通常还含有少量的MgO和残渣，与土作用时主要发生以下反应：①石灰消解CaO+H2O=Ca（OH）2+热量②石灰硬化Ca（OH）2+CO2+nH2O=CaCO3+（n+1）H2O絮凝作用往往归因于离子交换，一般是游离钙离子占据其他吸附在粘土矿物络合物周围的离子。在硬化过程中Ca（OH）2吸收空气中的CO2产生某些能发挥轻微胶结作用的碳酸钙，同时水份蒸发，Ca（OH）2会从饱和溶液中析出结晶。石灰与土的另一种反应是火山灰反应，这种反应会再次引起密实的土-钙混合物缓慢的胶结。此外，因该工法适用于具有膨胀土质地区的路基施工中，膨胀土是一种特殊土，具有吸水膨胀软化和失水收缩干裂的特性，同时具有超固结性和多裂隙性，其矿物成分以强亲水的蒙脱石和伊利石为主，因而该工法对石灰的选用方面也存在一定的技术要求，具体要求如表1。表1石灰的技术要求第9页共9页n注：硅、铝、镁氧化物含量之和大于5%的生石灰，有效钙加氧化镁含量指标，I等不小于75%，II等不小于70%，III等不小于60%。未消化残渣含量指标与镁质生石灰相同。石灰的检测项目和检测频率应符合规范的规定。一般不用生石灰粉制备混合料。2.石灰土基层施工准备工作阶段2.1对原材料的准备道路工程基层施工的原材料主要包含土、石灰和水等，在其选择使用上都需要经过合格的检验。首先，土的选用。一般使用塑性指数为10-20的粘性土，塑性指数偏大的粘性土需在使用前将其粉碎，保持在15mm以下；另外，土中不得含有超过10%的有机物。其次，石灰的选用。一般尽量采用1-3级的新灰，对于经过雨期消解的石灰和存放时间比较久的石灰需在处理检验合格后使用。再次，水的选用。道路工程施工中对水的选择要求相对较低，普通自来水只要在不影响石灰土的质量情况下都可以加以使用。最后，掺加料的选用。主要是对于级配砂石、砾石的选择，要求其粒径厚度不要超过分层厚度的0.6倍，并在实验确定后投入使用。2.2对施工设备及施工条件的准备第9页共9页n在道路工程石灰土基层施工中，对于机械的要求主要应将压路机、推土机、装载机、平地机、水车等大型石灰土机械备齐，并根据搅拌工艺和其他施工要求，备齐相关强制拌和机、路拌机、水准仪、全站仪、手推车等等。当然，在这些施工设备准备齐全的情况下，还必须对施工条件进行检查和完善。主要应对道路下承层的各项指标进行验收，使其表面平整、压实度、纵断高程、宽度、边坡等各项施工指标符合要求规定；还要在施工前对下承层进行清扫，并洒水将其湿润；另外对地下管线的预埋及回填也需经过验收方可投入施工。2.3对施工技术的准备在施工技术的准备工作中，为了保证施工所选材料的质量，首先需要对其进行相关的试验和检测，主要包含钙镁含量检测、碎石砾石压碎值检测以及颗粒分析等。然后，要对不同土壤的配合比例进行科学验算，对石灰的最大干容量和水含量进行检测。最后，要对施工前的机械进行检查，确定好压实虚铺系数和施工方法，并制定相应的施工计划与施工技术流程；还要重视路段试验施工环节，以保证后期的施工质量安全。3.石灰土基层施工技术分析3.1铺土卸灰铺土卸灰工作是道路工程中石灰土基层施工的首要环节，其需要施工人员在卸土完成后用推土机将土摊平。整平机在工作运行的过程中，为了使松铺土层的土质和厚度符合设计要求，一定要采取打方格处理的形式，方便卸石灰与确定石灰用量。另外，在摊铺石灰的时候，需要实现施工人员与推土机的统一配合，而将石灰土均匀的摊铺与道路基层。3.2搅拌石灰第9页共9页n搅拌石灰，使其成形，是其在整平石灰后的关键技术，主要利用路拌机对石灰进行拌合，在合理控制拌合次数的情况下，使石灰达到搅合的最佳状态。在搅拌石灰的过程中，要对相邻的拌合阶段做调整，检查石灰的含水量，管理好石灰的拌合深度与石灰底层。看护人员应严格控制与监督石灰拌合过程，保证石灰拌合后形成的成品颜色均匀、均匀到底。在石灰拌合结束后，施工人员要测定石灰的强度，保证石灰强度达到施工设计的标准。下一阶段则需要利用平地机或推土机对路面进行平整处理，根据规定要求进行道路碾压直至道路基本成型。3.3压实处理压实处理是石灰土基层施工的重要环节之一，是紧随道路整平之后的施工技术手段。其施工过程中，需要保证路面的含水量并立即开始以曲线内侧向外侧的方式实施碾压。碾压过程中要保证碾压压实遵循相关规定，使碾压重叠部分高于30厘米，其碾压先后顺序为：先对链轨进行碾压，然后利用平地机对路面进行找工作，最后利用钢轮压路机依次对路面进行静压和振动碾压。碾压技术上，应从地势较高的路面开始，在路面两侧碾压时要多碾压几次，还要尽量避免因压路机转弯或刹车而对刚完工的路面造成的伤害。压实处理技术中，还应重视如下方面的问题：在施工期间气温较高时，路基表面比较干燥的情况下，施工人员应对路基表面喷水，使水深入路基，再进行路面压实；当碾压过程中出现路面起皮或松散现象时，必须要进行压实的再返工，保证道路施工的质量。3.4路基养护第9页共9页n在完成石灰土基层施工的所有环节后，石灰土路基已达到道路施工标准并检验合格，如果不立即进行道路基层施工，那么必须对路面实施相应的养护处理，主要以洒水养护为主。常温季节下，对路基洒水次数要超过4次/日，并连续在7日时间内进行充足的洒水养护。当然，养护期间，不能开放路面通车，只允许养护洒水车通信，并将其车速限制在15km以内，还要尽量避免洒水车急转弯或急刹车而给路面造成破坏等。4.石灰土基层施工技术中常见问题及处理措施4.1关于搅合问题对于搅合方面的问题，主要是针对原材料搅拌而言的。在目前的很多道路工程石灰土基层施工中，出现了诸多因原材料搅拌不当而导致的施工质量问题。因此，在实际的石灰土搅合施工环节中，施工人员应重点把握原材料搅合工作，在施工前将准备好的原材料按照规定配合比例进行配置，尤其是石灰和土用量要控制在所需范围内。另外，为了确保石灰土的搅合均匀，一定要采用机械搅拌而非人工操作。4.2关于季节施工的问题在季节施工的问题中，主要是来自于雨季施工与冬季施工的问题。首先，在多雨季节进行道路施工时，应尽量避免在下雨天进行石灰土基层施工。要对备用石灰和土堆头覆盖塑料布，防止雨水的冲刷。另外，要在放置石灰土的周围挖排水渠，防止集料过分潮湿，影响施工质量。最后，要缩短多雨季节中的每日石灰摊铺长度，保证石灰当天能压实成型，减少因雨水淋滤而导致的工程破坏。在冬季进行道路施工时，要保证日最低温度在5℃以上，确保石灰土层的后期养护的正常进行。当严重冰冻天气到来时，要完成石灰土层基层施工工作，以免造成冰冻到来时施工无法开展的局面。另外，冬季对石灰土层进行养生处理时，需要添加硝盐等防冻剂，防止石灰土冻结。第9页共9页n4.3关于石灰土基层质量检测标准及存在的问题石灰土的外形尺寸在施工时一般都能够达到要求，而其内在具体检测标准（如表2），下面仅对石灰土的内在质量检测中存在的一些问题作一些分析。表2石灰土底基层质量检查标准（1）含水量含水量测试准确与否对石灰土的压实度和强度有着较大的影响，石灰土在做标准击实试验和配合比试验时含水量的检测一般用烘干法，而实际施工过程中（碾压时、成型强度试件时）含水量是用酒精烧干法检测的。对高塑性粘土做石灰土，这两种含水量的检测方法，测试结果相差较大，由于粘性土酒精不易烧透，烘干法比酒精烧干法测出的含水量大2-3个百分点。这样计算出的压实度也相差约2个百分点，强度结果也不能代表石灰土的真实强度。因此，必须通过试验找出这两者的关系，使石灰土在配合比试验和现场测试时的含水量相统一。（2）石灰量石灰是石灰土强度的重要保证，实际施工过程中必须严格控制灰剂量。在施工现场取已拌和好的石灰土，不过筛直接检测；灰剂量稍低，根据各种灰剂量的配合比结果，只要能保证石灰土的强度，可以不二次加灰；若灰剂量过低，则必须重新加灰拌和；各点灰剂量的偏差也能反映出掺灰的均匀情况。（3）压实度、强度第9页共9页n压实度和强度是一对统一的指标，7d无侧限抗压强度0.6MPa是指在95%的压实度标准下的结果。用灌砂法检测全层厚的压实度，按规范要求的频率进行检测，对短施工段落进行评定，最少不能少于6个点。压实度不合格的主要原因有：①施工配合比不准确。这主要和石灰的用量有关，石灰的用量多则石灰土的最大干密度偏小，石灰的用量少则石灰土的最大干密度偏大。②含水量不均匀。石灰土的表面含水量偏小，造成石灰土表面松散。③石灰土的厚度太大，石灰土的下部碾压不密实。在石灰土碾压前多点取样，在室内混合后测含水量，立即成型强度试件，养生7d进行强度试验。在强度试验过程中要注意以下问题：①称取石灰土试样的质量和成型试件的高度。试件的高度和石灰土的质量影响其压实度，1mm的高差能使试件压实度增减约2个百分点，从而造成强度值的误差较大，试件高度应控制在5.00±0.05cm；称取石灰土试样的质量时，要精确至0.1g。②选用合适量程的量力环。量力环的量程一般不宜大于5kN，量程过大压力读数不准确，计算时造成离散系数偏大，代表值偏小，如量力环测出的压力为0.1kN，计算出的强度为0.051MPa。5.结语第9页共9页n在道路工程施工中，要想保证道路的安全稳定运行，就必须做好做好石灰土基层施工。石灰土基层施工作为道路施工的关键，需要施工人员严格遵循施工工艺流程，注重施工细节，并认真实施施工技术，保证石灰土基层施工的顺利进行。在科学应用施工技术的基础上，加强施工工艺的管理，进而从根本上提升道路工程质量，延长其使用寿命。参考文献[1]魏威.浅谈石灰土路基施工方法及技术要点[J].门窗，2015，02：187.[2]李莉.公路道路路基施工技术分析[J].科技风，2012，04：140.[3]龙威.公路工程中石灰土路基施工技术探析[J].江西建材，2014，04：174.[4]刘运修，刘铭瑞.浅谈石灰土试验指导路基施工中的监理工作[J].治淮，2013，09：45-46.第9页共9页