浅析石灰稳定土的最大干密度

浅析石灰稳定土的最大干密度 灰剂量与时间的关系 摘要:本文通过对宁连、宁马、淮江、宁高等高速公路的路基石灰稳定土(也称改良土)的施工，发现石灰稳定土的最大干密度、灰剂量随着时间的变化而相应变化，且具有一定的规律，并对此进行了浅析。 关键词:石灰土 剂量 干密度 时间 关系 1、 石灰稳定土灰剂量与时间的关系 通常在石灰稳定土施工过程中，经常发现石灰稳定土的灰剂量报验时不能满足设计要求，但施工单位的实际用灰量却远大于设计用灰量，遇到这种情况，不但影响施工进度，而再次掺灰又会增加石灰翻拌成本，同时大大影响石灰稳定土的碾压成型。为此，笔者根据石灰稳定土(厂拌)的施工工艺，对历年来参加施工的几条高速公路厂拌法石灰稳定土做了灰剂量滴定随时间变化的比较试验，也就是我们经常讲的灰剂量衰减试验。 我们对具有代表性的6个施工土场的掺灰改良，在自然环境下，根据不同龄期分别做了EDTA消耗试验，汇总6个施工土场的灰剂量衰减试验数据如表1。 灰剂量衰减试验数据汇总表 表1 根据上述6个土场的灰剂量衰减试验数据，进行分析处理，发现如果以龄期为横坐标，灰剂量为纵坐标，就可绘制出灰剂量随时间衰减的规律曲线，而且6个土场的灰剂量衰减都如图1。 当我们绘制出这一关系曲线后，发现石灰稳定土的灰剂量是随着龄期 增加而不断衰减的，这样就要求我们在施工石灰稳定土时，有条件的情况下可能采用路拌法;或者厂拌时注重现拌现用，合理安排好石灰稳定土的施工，以免石灰剂量随时间增长而衰减，又要二次换灰，并且要增加二次翻拌，增加项目成本。 2 石灰稳定土的最大干密度和灰剂量的关系 路基用土的最大干密度在路基填筑前是必须确定的，结合历年来参加施工的多条高速公路，由于路基用土受地源影响很大，一般只能就地取材。南京的土源一般较均匀，而淮江一带大多位于里下河平原地区，因此自然含水量也较大，且塑性指数也相差较大，有的高达28-30左右，而徐州地带由于地层受风化影响，土质极不均匀，为了保证路基用土的质量，在施工过程中经常运用3%-8%的掺灰改良土质，往往根据土质情况，地表和路基95区以下经常用3%-6%的石灰进行改良，而路基95区经常用8%的石灰进行改良，由于掺灰剂量在施工过程中的不确定性，因此我们对路基稳定土的最大干密度很有必要认真确定，以便保证碾压标准的准确，我们经过大量的标准击实试验，汇总6个土场的试验结果如表2。 各种掺灰最大干密度对照表(g/cm) 表2 3 通过上述试验数据处理分析，我们可以看出石灰稳定土的最大干密度与掺灰剂量的多少是有规律的，如果以掺灰剂量多少为坐标，稳定土的最大干密度为纵坐标，基本上都可以绘制成如图2。 通过几年来的施工和试验，如果使用稳定土的石灰质量等级来源相对稳定，其规律性更强，假设稳定土的最大干密度为r稳，掺灰剂量为a， 互土的最大干密度为r素，则，r稳?r素-a×2。 3 压实度和掺灰量的关系 路基压实度是反应路基质量的重要指标，而路基压实度的高低，主要取决于稳定土的最大干密度的确定，综合前面所述，稳定土的最大干密度与掺灰剂量有着密切的联系，所以，换言之，路基压实度与灰剂量有着一定的关系。现在为了保证路基稳定土的掺灰量和碾 压密实，我们经常要求在用灌砂法检测密实度时，对试坑土样进行滴定灰剂量，然后根据灰剂量再选用最大干密度，来反应其压实度，通过第一点所述，灰剂量随着时间的增长有所衰减，这样反映出的最大干密度往往不真实，而且经常只好作出返工处理，这种现象已经屡见不鲜了，不但影响了路基稳定土的正常施工，而且增加了项目施工成本，给企业、国家带来很大的浪费和损失。为此，我们必须客观的分析强调稳定土的压实度，既能准确反应工程质量又能很好保证稳定土的施工安排，应该说除了强调稳定土的施工过程中要现拌用外，还要保证及时检测，尤其是在克分拌合好后碾压前的灰剂量的确定，是相当重要的，但由于现场均匀性的因素影响，综合多年的稳定土施工经验，笔者认为，在检测路基压实度时，必须结合试坑实测在灰剂量，但对试坑实测灰剂量要充分考虑石灰的衰减，才是比较客观的，所以要求施工队伍不妨在稳定土施工前做好多种剂量时间增长的衰减曲线，从而指导稳定土的施工，保证路基施工压实度的真实性。 4 路基压实度和时间的关系 一般来说，压实度是不会随时间的变化而变化的(除膨胀土)，但是，我们经常发现路基稳定土的压实度在不同时间的检测都不尽相同，有时相 差甚远，所以结合以往做的大量试验，发现压实度的变化主要是由于天气变化导致路基稳定土的自然含水量发生了相应的变化。另外，取样的不均匀性也是一个影响因素。作为稳定土，一般来说，雨水或日晒成型密实后的路基自然含水量的变化不会影响太大，而取样 的不均匀性也正是我们所要控制压实到位的一个方面。那么，是什么原因造成压实度随时间的变化而有很大差别呢, 如第3点所述，由于取样的时间不同，灰剂量滴定就不一样，因而确定的标准击实(最大干密度)也就不一样，时间越长，滴定灰剂量越低，最大干密度的选用就越大，从而反应出的路基压实度就越小。遇到这种情况，为了保证工程质量，经常是返工处理。其实，无论从现场施工情况，还是路基的外观看，石灰稳定土的状况都是很好的，甚至在路基刚刚碾压成型时的检测也是合格的。但由于目前的检测数据不能符合要求，这样的返工给工程带来了很多不利，甚至挫伤了一线工人的施工积极性，经常困扰施工单位的工程管理人员。 为此，笔者通过多年的施工，并结合实际做了大量的试验，认为遇到这种情况后，不妨从被检工作面的路基稳定土的试坑中现场取样标定标准干密度为妥。这样能客观反映路基的实际压实程度，避免将合格工程作为不合格工程处理。当然，如在这样的检测状况下，路基的实际压实度仍不合格，则要坚决返工，杜绝不合格工程的发生。 总之，路基施工单位应该对所建工程稳定土的原始标准试验高度重视，在施工前对稳定土的最大干密度、灰剂量、压实度与时间的关系要认真总结，尤其是灰剂量的衰减曲线是这些关系中的重中之重。虽然目前灰剂量 的衰减曲线还没有得到有关部门的统一认定，但对我们指导施工有着很大作用。希望这一问题能得到有关部门的重视，从而保证施工单位、监理单位在管理和监督过程能有统一、规范、客观 的对路基稳定土的质量评定标准，保证工程质量得到有力的控制。