1、石灰土施工质量的控制浅析摘要：本文重点介绍石灰土基层形成强度的机理，路基掺灰处理原因，介绍石灰土施工工艺及质量控制办法。结合施工实践，介绍石灰土施工常见病害和防治措施。 关键词：石灰土质量控制 中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 目前，高速公路公路建设中因地制宜，就地取材，广泛利用沿线土源作为路基填筑材料，同时部分地方道路也广泛采用石灰土作为路面基层或底基层，但由于沿线的土源土质含水量高，塑性指数、CBR 值等性能不能满足直接填筑路基的要求，需对土源进行掺石灰处理，改善土的性质，以满足路基填土的要求。但由于目前施工的企业众多、对掺灰改善土质性能了解不全面等诸多因素，
2、极易出现路基灰剂量不合格、拌合不均匀、压实度等质量通病，影响道路的施工质量，从而影响道路的使用寿命。本文就高速公路中石灰土施工的常见问题展开一系列的探讨分析，并提出相关意见。 2、强度形成机理 石灰的主要成分是 CaO，含少量 MgO，未消解的石灰称为生石灰，加水消解后 CaO 变成 Ca(OH)2 称为消石灰。石灰在一定含水量的土中经拌和、碾压，与土中的硅酸盐紧密接触，硅酸盐矿物在石灰碱性的激发下解离，在水的参与下与 Ca(OH)2 发生化学反应，石灰在水分子的作用下与土中的矿物质生成硅酸钙或硅酸铝( 水稳性好的胶结材料) ，形成结晶骨架结构，掺人石灰的细粒土经拌和、碾压形成的石灰土具有一定
3、强度，使土体的板体性、整体稳定性大大提高。同时，素土掺加石灰后，能有效降低土的含水量，加快路基土方的施工进度。对于高液限粘土来说，掺加石灰后，能有效改善土的液塑限，降低塑性指数，改善土的膨胀性，确保路基或基层的施工质量。 3、拌和方法选择 拌和方法可分为厂拌法和路拌法 2 种。下面分别从土质、使用部位、气候、环保要求几方面对各种拌和方法的利弊进行分析。 1）土质：各种成因的砂土、粉土类土和粘土类土都可以用石灰来稳定，一般采用装载机配合挖掘机、 推土机简易厂拌法或路拌法中的二次掺灰法进行施工。 2）使用部位 基层和底基层：根据路基施工相关技术规范中的规定，石灰土可用作道路的基层和底基层，但要求其
4、 7d 无侧限浸水抗压强度不得低于设计值（设计值一般为 0.5 M P a ） 。石灰和土一经拌和后就会发生以离子交换反应 、碳酸化反应、 结晶反应以及火山灰反应为代表的一系列复杂的化学和物理化学作用，石灰土中的有效石灰剂量也随之而逐渐减少。应采用中心站集中厂拌法施工。 路基填料：用石灰土作为路基填料一般出于三个目的：一是填筑用土本身性能较差，需通过掺灰改性后才能用于路基填筑；二是通过掺灰减小路堤本身的工后沉降；三是对天然含水量较高的土通过掺灰加快施工进度。出于前两个目的使用石灰土时，拌和方法均可以采用；出于第三种目的而使用石灰土时，应优先考虑装载机配合挖掘机、推土机简易厂拌法或二次掺灰法进行
5、施工。因为这几种拌和方法可以通过在取土坑拌和闷料而一次性将大量土的含水量降至需要的水平，避免在晾晒工艺上消耗大量时间，可以极大地加快工程进度。 原地面掺灰处理：遇到原地面为塑性指数较高的粘性土且地下水位较高时，天然含水量较大的地段通常采用掺灰处理的方案进行施工。原地面掺灰处理通常推荐使用强制式稳定土拌和机进行施工。 沟槽河塘回填：对用于沟槽河塘回填或软土地基换填等地表以下的回填施工，选用石灰土可大大加快回填的施工进度。装载机配合挖掘机、推土机简易厂拌法是用于地表以下回填所用的石灰土拌和施工的首选工艺。 3） 气候与环保：石灰与土一经拌和就开始发生一系列复杂的化学和物理化学反应。雨季施工时，采用
6、装载机配合挖掘机、推土机简易厂拌法施工，可利用雨后间歇进行拌灰打堆闷料，处于打堆状态的灰土即使遇雨也只有表面会淋湿，内部不受雨水影响，雨后处于压实状态的路基一旦表面晾干后即可将处于灰土堆中部的干土直接运上路基摊铺碾压。对路基填筑可采用此法进行雨季施工。路拌法施工需沿线布灰后再沿线拌和，石灰扬尘污染比厂拌法要大得多，所以在城市市区、村镇人口密集区、风景区、动植物保护区、等对环保要求较高的地区，宜采用厂拌法进行石灰土的施工。 4、压实质量控制 压实度是石灰土质量控制主要技术指标之一。影响石灰土压实效果的因素较多，主要是标准密度、压实机具、压实工艺、灰土拌和的均匀性、碾前含水量及压实层厚度等。 1）
7、确定标准密度 标准密度是用来衡量现场压实度的尺度，所以在做击实试验时，必须严格按照试验规程和相关要求，确保标准密度准确并有足够的精度，以达到指导和控制工程质量的目的。此外，平时在施工过程中还要时刻注意填筑土的土质有无大的变化，一旦发现变化，就要及时重做击实试验，做到既要客观、公正，又要保证工程质量。 2）试验段施工 通过试验段的铺筑，能够确定压实机械的选择和最佳组合、碾压的基本原则、石灰土均匀性所需的拌和遍数、松铺系数及压实层厚度、碾前含水量偏离最佳含水量所允许的范围等。这些参数的确定为以后石灰土规模化施工提供指导数据。 3）碾压前含水量的控制 含水量对石灰土的碾压是一个特别敏感的指标，对压实
8、效果影响比较显著，所以含水量控制得好与坏，将直接关系到压实的成功与失败。规范要求含水量在最佳含水量的1变化范围内碾压时效果最佳，超出这个范围，就有可能出现“ 弹簧” ，影响压实质量。但这个范围并不是一成不变的，还要根据施工时的天气、气温 、季节等环境的具体情况而定。在碾压前能够及时准确地测定石灰土含水量，使之被控制在接近最佳含水量状态，这对控制碾压质量十分重要。 4） 布灰要均匀 采用路拌法进行石灰土施工时，务必重视布灰的均匀性。灰剂量对压实度的影响比较明显 ，布灰少的地方可能会导致压实度过高，而布灰多的地方又将会出现压实度不够的“ 假象” 。这个问题很容易被忽视，要引起足够重视。对于“ 二次
9、布灰”应考虑重新进行标准击实 5、灰剂量及压实层厚度的控制 一般应采用级及以上石灰，施工中要严格控制与计算灰剂量，测定石灰剂量的方法，根据现行的公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTGE51-2009 主要有两种测定方法：一是 EDTA 滴定法 T0809-2009，二是直读式测钙仪法 T0810-2009，一般均采用 EDTA 滴定法。压实层厚度不超过 20CM，松铺厚度不超过 30CM，控制灰剂量、节省成本的方法是合理安排工序，采取掺加石灰和自然翻拌晾晒相结合的施工方法，使施工机械、人员发挥其最佳效能，在适当增加投资的情况下保证质量和缩短工期。 6、结论 高速公路的发展日新月异，质量要求也越来越高，虽然影响石灰土质量的因素很多，但只要能够了解其特性及机理 ，做到施工前认真分析，过程中严加控制关键环节，即可对石灰土施工中的常见问题进行有效防治，施工质量就能得到保证。 参考文献： 1、文德云 彭富强路基路面施工技术人民交通出版社 2006-09. 2、 公路路基施工技术规范JTGF10-2006 人民交通出版社 2006. 3、公路工程质量通病防治指南.北京：人民交通出版社，2002. 4、 公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTGE51-2009 人民交通出版社 2010.1
