复合固结土路面基层施工技术分析.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD0 引言在公路路面基层施工中,需要使用大量的砂砾、碎石等原材料,造价较高。为有效控制造价,加快基层施工进度,保证基层施工质量,建议应用复合固结土路面基层施工技术,利用土壤固化剂固化处理土质材料,再与水泥、石灰均匀拌和,用于替换传统的原材料,从而节省公路建设资源,通过就地取材提高资源利用效率,保证公路建设实现综合效益目标。1 工程概况某公路工程位于东北地区,冬季严寒漫长,四季变化明显。公路路面采用沥青混凝土路面结构:AC-13C细粒式沥青混凝土上面层(4 cm)+AC-20C 中粒式沥青混凝土下面层(5 cm)+水泥石灰复合固结土基层(30 cm)+石灰复合固结土
2、底基层(20 cm)。基层中的水泥石灰土=6490,固化剂用量为0.02%,路面使用年限为12年。复合固结土路面基层利用土壤固化剂和胶结材料促使路基土固结成板体,完成路基施工。经过复合固结土处理过的路基,其7 d饱水抗压强度达到1.082.54 MPa,抗弯强度达到0.510.81 MPa,抗压回弹模量在 6001 600 MPa之间,并且能够保证在饱水180 d之内不会出现土体解散。与其他路基施工技术相比,复合固结土施工技术具备筑路成本低、降低石灰石资源消耗、减少周围植被破坏等技术优势,能够取得良好的社会效益、生态效益和经济效益。基于此,本文对路面基层采用的复合固结土施工技术进行分析。2 复
3、合固结土路面基层施工技术2.1 复合固结土材料选用2.1.1 土料1)选用含有一定数量细粒土的土壤,土作为复合固结土的主体材料,用量不得低于复合固结土总量的90%。本工程在选取土材料时遵循就地取材原则,选择距离施工区域较近的料场取土,控制工程造价。2)取土后试验检测其物理力学性能,确保符合路基施工技术规范要求。试验检测结果如下:土的液限为 35.1%,塑限为 22.9%,塑性指数为 12.2%,最大干密度为1.893 g/cm,最佳含水量为13.4%。2.1.2 固化剂不同土质适用于不同型号的固化剂,常用的固化剂包括以下几种:1)TG系列固化剂。TG-1、TG-1B固化剂适用于高等级公路基层施
4、工,其中TG-1适用于钠离子含量不超过110-3mol/100g的土,TG-1B适用于钠离子大于110-3mol/100g的土1;TG-2、TG-2B固化剂适用于二级及以下公路基层施工,其中TG-2适用于钠离子含量不超过110-3mol/100g的土,TG-2B适用于钠离子大于110-3mol/100g的土。2)GS系列固化剂。此类型固化剂适用的土质范围较广,最为适用的是砂性土,在使用过程中,为达到良好的固化效果,可配合TG系列固化剂一起使用。3)中路1号固化剂。本工程采用中路1号固化剂,此固化剂的液态易溶于水,形成深褐色高分子有机物。固化剂pH值小于1.0,密度为1.35 g/cm,属于浓缩
5、型固化剂。在使用固化剂时,需要对固化剂进行稀释,稀释比例为110012002。2.1.3 石灰复合固结土混合料既可以采用白云石石灰、方解石石灰,也可采用生石灰、消石灰。本工程采用I级钙质消石灰,试验检测石灰中氧化钙和氧化镁的含量,保证钙镁含量合格。2.1.4 水泥复合固结土混合料可以选用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥,本工程采用普通硅酸盐水泥,要求水泥的初凝时间不小于3 h,终凝时间不小于6 h,确保水泥在收稿日期:2023-06-11作者简介:葛永善(1984),男,工程师,从事公路勘察设计工作。复合固结土路面基层施工技术分析葛永善(邯郸市交通运输局公路勘察设计院,河北 邯郸 056002)摘要
6、:以某公路工程为例,研究该工程的复合固结土路面基层施工技术。首先介绍了该工程的工程概况,然后分别从复合固结土材料选用、复合固结土混合料配合比设计、施工方案设计、施工工艺流程、施工技术要点等方面对复合固结土路面基层施工技术的应用进行了深入剖析,希望能为同类工程提供借鉴。关键词:复合固结土;路面基层;水泥石灰类中图分类号:U416.1文献标识码:B85总663期2023年第33期(11月 下)终凝前完成复合固结土摊铺碾压施工3。在水泥选用中,不允许使用早强水泥、快硬水泥和受潮变质的水泥。2.1.5 水本工程采用符合水质要求的生活饮用水。2.2 复合固结土混合料配合比设计2.2.1 固化剂剂量对不同
7、性质的土材料,固化剂的用量也有所不同。如对比表面积较大、黏粒含量较高、离子交换容量大的土材料,要增加固化剂用量,为提高固化效果,还需在固化剂中掺入胶结材料,两者比例控制在1300;对力学指标较高的路基施工,要优化设计复合固结土配合比,适当增加胶结材料。本工程的土材料无特殊要求,在基层施工中采用水泥石灰类复合固结土,在底基层施工中采用石灰类复合固结土。1)水泥石灰类复合固结土。根据室内试验确定此类复合固结土的配合比,水泥剂量控制在 5%11%,石灰剂量控制在4%8%,固化剂剂量控制在0.02%0.03%,如果土材料中的黏粒含量较高,则要适当增加水泥和石灰用量。2)石灰类复合固结土。此类复合固结土
8、宜采用离子容量小的钙质土、黄土质黏土,以及塑性指数在1520之间的黏性土,不能采用有机质含量大于10%和硫酸盐含量大于0.8%的土料。石灰类复合固结土的石灰剂量控制在 4%12%之间,固化剂计量控制在0.015%0.03%之间4。2.2.2 相关技术指标对不同类型的复合固结土、不同类型交通量,其路面基层和底基层的压实度、抗压强度要求有所不同。在试验检测无侧限抗压强度时,需在封闭养生6 d,浸水1 d的条件下检测,室内试验时将试件放置在20 2 的条件下检测。1)水泥石灰类复合固结土。特重交通的基层压实度不得小于 98%,抗压强度在 3.54.5 MPa 之间;重、中交通的基层压实度不得小于98
9、%,抗压强度在34 MPa 之间;轻交通的基层压实度不得小于 97%,抗压强度在2.53.5 MPa之间;抗压回弹模量在1 1001 600 MPa之间,劈裂强度在0.490.69 MPa之间。2)石灰类复合固结土。特重交通的底基层压实度不得小于97%,抗压强度不小于0.8 MPa;重、中交通的基层压实度不得小于97%,抗压强度不小于0.8 MPa;轻交通的基层压实度不得小于 96%,抗压强度不小于0.7 MPa;抗压回弹模量在8001 300 MPa之间,劈裂强度在0.4950.52 MPa之间。本工程对复合固结土路面基层的抗冻性、强度以及稳定性有着较高要求,需在施工之后做好各项技术指标的检
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