石灰土稳定砂砾路面基层在公路工程中的应用探讨
石灰土稳定砂砾路面基层在公路工程中的应用探讨
钟昕
浙江经纬路桥工程有限公司
摘要:主要从材料的选取、路面基层的施工以及综合效益等方面入手,对石灰土稳定砂砾路面基层在公路工程中的应用进行了探讨,指出采用该砂砾结构不
仅提高了公路工程的质量,而且降低了施工企业的成本。
关键词:工程建设;路面基层;石灰土
石灰稳定土基层是在粉碎的或原来松散的土中掺入适量的石灰,按照
一定技术要求,将拌和均匀的混合料在最佳含水量时压实,
经养护成型的
路面结构。虽然施工工序较繁杂,施工难度比水泥稳定砂砾难度大,但有
较好的板体性和稳定性。通过竣工后的实际观测和检验,石灰稳定砂砾基
层能不断提高路基、路面的整体强度,并且强度和整体性随龄期的增长而
增加。可以较好地适用于交通量不断增长的需求。
一、石灰土稳定天然砂砾路面基层
石灰稳定细粒土得到的混合料就是石灰土,石灰土稳定天然砂砾的施
工方法与水泥稳定土的施工方法基本相同。石灰土稳定天然砂砾是用石灰
和土作为稳定剂来稳定天然砂砾的办法,这种方法对天然砂砾稳定以后可
以形成具有氧硬性和水硬性的加固材料,作为路面基层或者底基层。天然
砂砾是天然材料,基层骨科较粗,天然砂砾形状较多为圆形,针片状的含
量很少,并且砂砾强度很高,稳定性高。经过人工破碎的级配级碎砂砾针
片状含量较高,容易密实成型,其硬度和强度均优于级配级碎石。
二、试验控制
影响石灰稳定砂砾强度的因素有粘土及砂砾、灰质、石灰剂量、含水
量、密实度、时间、温度、环境湿度和机械压实及行车作用等。为此在原
材料方面我们需要准确掌握砂砾材料的各项指标,并通过有效钙镁含量测
试确定石灰质量,准确计算石灰砂砾中的灰剂量及最大干容重等等,只有
以科学、准确的试验数据指导施工,才能从根本上保证施工质量。
在工地需做如下几项试验工作:①土质颗粒分析和液艰、塑限试验;
②石灰活性钙镁的含量及未消颗粒含量的化捡;③砂砾的筛分试验;①砂
砾、石灰的最大干容重和最佳含水量试验等。根据施工实践,现拟定出石
灰稳定砂砾基层的检验标准,如能达到标准就能确保工程质量。
三、材料的选取及试验
1、天然砂砾的选取及试验
选择天然砂砾首先要对天然砂砾料场进行选择,天然砂砾料场的选择
时有两个方面的问题。第一,接近河岸边的砂砾中含泥量比较高,所以选
择砂砾厂时要在距离河岸边有一定距离的地方。第二,天然砂砾在地层下
的分布特点为上层细下层粗,从地表乡向下2m 以内的砂砾一般都是所需
的具有级配等级的砂砾,直接使用挖掘机或装载机开采,然后可以用加工
好的钢筋筛子筛除开采的天然砂砾中直径较大的卵石。
天然砂砾厂对于挖掘砂砾的级配有一定的要求,必须符合一定的参数
指标,并且要进行干、湿容重试验、筛分试验及化学分析,发现砂砾料所
缺的成分并及时补充,最终目的是使砂砾料成分符合级配曲线。天然砂砾
路面的建设中天然砂砾的选择标准有,
集料的压碎值要小于30%,含泥量
小雨3%,土颗粒含量塑性指数小于7,液性指数小于28。
2、石灰的选取及试验
采用石灰土稳定天然砂砾路面基层时,石灰的选取必须遵循一定的标
准,石灰的各项指标都要符合国家三级灰标准。石灰最重要指标是钙镁含
量,所以必须对石灰进行钙镁含量测试。
在施工前3 天-5 天要对准备好的生石灰进行消解,并对消解的石灰进
行筛选,直径大于1cm 的石灰块都要选择筛除。存放时应注意时间问题,
能缩短就缩短,以防钙镁含量下降。
施工时选用的土应是粘性土,塑性指数要求大于12。防止因为含泥量
过小,致使天然砂砾在混合石灰土后达不到必要的粘结力。同样可以避免
碾压过程中因含泥量过大出现弹簧现象。
3、石灰、砂砾配合比的确定
石灰、砂砾要有一定的配合比是为了使轻度在施工上达到预定要求,
并且要求达到7 天浸水抗压强度大于0.8MPa,达到最佳的抗裂性便于施
工。
四、路面基层设计
路面基层设计是整个路面工程设计的一个重要组成部分。为比在进行
路面工程设计前,除做好野外测设工作外,还必须对交通量和远景规划交
通量进行认真调查或细致估算。对沿线的土质成份、土的含水量、气温情
况等因素做充分的调查研究和分析。按不同情况划分段落,分别进行设计。
化验和试验是指导设计和施工的重要工作。为了全面准确掌握砂砾材
料的各项指标,就必须做砂砾材料的干、湿容重试验和筛分试验,验证砂
砾是否符合矿料三号曲线要求。如在试验中发现某种材料不符合三号曲线
要求,就应在设计文件中注明掺配什么样的材料才能使该种材料满足三号
曲线要求。根据砂砾材质确定出β
和E0 值。为使路基稳定性能好,每隔
作为指导设计和施工的依据。
五、施工方法
(一)施工工艺流程
石灰稳定砂砾底基层按场拌法施工。采用场拌机械拌和,中间环节多,
控制范围大,因此要做好充分的施工准备,编制周密的施工工艺流程,具
体工艺流程如下:原材料的过筛检验/ 施工放样,准备下封层-- 拌和站拌
料-- 运输--- 摊铺-- 整型-- 碾压- 处理-- 养生。
(二)施工过程质量控制
1. 拌和与摊铺。在配合比准确的情况下进行混合料拌和,洒水、拌和
都要均匀,尽量在混合料处于最佳含水量时拌和。机械路拌的原则是先粗
料后细料,即先砂砾后石灰;厂拌时拌好的混合料由运输机械运至摊铺路
槽内,堆成长条形,堆方量不宜过大,
以利于平地机进行摊铺。摊铺混合
料前,路两侧要培路埂,以防机械摊铺碾压时混合料被挤出。
2. 碾压。在混合料处于或略小于最佳含水量(如小于最佳含水量1 %
—2 %)时进行碾压,碾压时先轻后重,先慢后快,直线段由两侧路肩向路
中心碾压;平曲线段由内侧路肩向外侧路肩进行碾压,压路机后轮要重叠
1/2 轮宽,后轮必须超过两段的接缝处, 碾压层厚度控制在
间。
3. 养生。在经过检查,各部几何尺寸(厚度、标高、平整度、纵向坡
度、横向坡度等)均符合设计要求后,进行养生,使基层表面始终保持一
定的湿度,避免出现起皮、松散现象。养生期限一般不少于7 d。养生方法
可视具体情况采用洒水、覆盖砂或低粘性土,或采用不透水膜和沥青膜等。
在养生期间未采用覆盖措施的石灰砂砾土基层上,除洒水车外要封闭交通,
并且洒水车的时速要控制在30 km/h-35 km/h;在采用覆盖措施的石灰砂砾
土基层上,不能封闭交通时,要限制车速不得超过30 km/h。
4. 雨季和低温季节施工的特殊处理。在雨季施工时,必须掌握天气和
气温变化情况,根据施工能力大小来确定作业面。工序上要切实做到随拌
随铺,及时碾压。施工现场排水要好,雨天之前在路槽内挖横向排水沟,
以防雨后存水浸泡路基影响施工。在低温季节施工时,必须在上冻前大于
综上所述,在工程施工中,我们要根据以上的主要影响因素来控制好
施工中的主要环节,使各工序在受控范围内,保证施工所用的各种材料均
满足施工图设计要求. 在保证拌和均匀的情况下,压缩石灰稳定砂砾的拌
和及成品料的运输时间. 控制石灰稳定砂砾的摊铺质量,保证基层的宽度、
平整度. 并在最佳含水量时压实,保证基层的压实度.
参考文献:
[1] 韩凤英. 碎( 砾) 石路面的养护[J]. 黑龙江交通科技.2011(09).
[2] 张喜慧. 同步碎石封层技术浅析[J]. 科技信息.2013(01).