浅谈公路稳定土基层技术研究

牟卫东

摘要：公路建设越来越受到国家重视，本文在分析我国路面技术的发展基础上，对于基层稳定方法进行综述分析归纳。

关键词：道路 路面基层 底基层 稳定土

1 路面技术发展

公路(道路)作为交通运输的一种主要形式，作为一种重要的基础设施，随着改革开放以来高速的经济发展，对国民经济的发展产生了越来越大的影响，因此公路建设越来越受到国家的重视[1]。从总体上讲，公路是由路基和路面两大部分组成。路基是在地面上按路线的平面位置和纵坡要求开挖或堆填成一定断面形状的土质或石质结构物，它是道路这一线形建筑物的主体，又是路面的基础。路基承受路面传递下来的荷载和路面的自重，为路面上行驶的各种车辆提供强有力的支撑。路面是由各种不同的材料，按一定厚度与宽度分层铺筑在路基顶面上的结构物，以供汽车直接在其表面上行驶。路面承受由轮胎传来的各种各样的汽车荷载，将其传递并分散到更大范围的路基上，使路基上产生的应力不至于超过路基材料的极限强度，而造成路基的损坏。故路面结构必须具有足够的强度和刚度。路面同时提供恰当的平整度和粗糙度，以保证车辆安全而舒适的行驶。路面也应具有一定的抗渗能力，为路基提供足够的保护，以防止路基湿陷、成泥和灰尘。另外由于路面结构暴露在自然环境中，受到荷载和自然因素的长期作用下，路面结构的性能也在不断变化。因而，路面结构还应该具备高温稳定性、低温抗裂性、足够的气候稳定性、经久耐用[2]。

2 稳定类型归纳分析

土壤稳定可以分为两大类:物理稳定和物理化学稳定.在进行下面的阐述前，有一点必须加以说明。这里的土采用工程地质学和土力学中所称的土。它既可能是细颗粒的材料，同时也可能是砾石、砂、粉土和粘粒的混合物，即粗颗粒的混合物。准确地说，本文所指的土是有小于60毫米的材料组成的。在最佳含水量下，对土壤进行压实，使其具有一定的强度。压实的目的在于，通过一定压实功的作用，使土粒及土团粒相互靠紧，从而土体的空隙率减小、密实度增大、透水性及毛细吸水性降低、强度与稳定性相应得到提高。目前大量使用的都是物理化学的稳定方法。这种方法实质上就是在土壤中使用化学结合料，并经过一定的机械力压实作用后，通过结合料之间、结合料同土颗粒之间的反应生成一定的胶结物，使土颗粒之间形成比较高的粘结力，同时改变土的塑性、冻敏性、水敏性，最后生成一种符合工程需要的新型建筑材料。这一类稳定方法，根据使用主要化学结合料的不同，可以分为五类:①水泥稳定法；②)石灰稳定法:③石灰粉煤灰稳定法:④沥青稳定法；⑤高分子化合物稳定法。下面将分别介绍这五类稳定方法。

2.1 水泥稳定法可以说是使用最广泛，而且也是使用最早的物理化学稳定方法。一方面是由于水泥是使用最多的建筑材料，更重要的是水泥稳定土具有许多非常优秀的特性。水泥稳定土的定义就是粉碎的土或粒料，水泥和水的混合物。根据这个定义混凝土和水泥砂浆似乎也应归入此类。但事实上是有区别的。在混凝土和水泥砂浆中，由于水泥用量较大，通常假设水泥颗粒裹覆着骨料，并使骨料连接起来，产生相当大的强度。水泥稳定土可以分为:水泥稳定土，水泥改善土，塑性水泥土，水泥处治膏浆。

2.2 石灰稳定法就是指石灰以氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca (OH)2)的形式掺和到土中，并在最佳含水量下将混合物压实。目前，石灰稳定土在我国的公路路面结构中被广泛用作高级和次高级路面的基层、底基层或垫层。在八十年代前，石灰稳定上是我国最主要的基层材料。石灰加入到土壤中后，将降低土的塑性，增加其强度和耐久性，减少吸水性和膨胀性。随着龄期的增长，石灰稳定土有很好的板体性。人们常利用这一点来防治路面翻浆。其优点有，石灰稳定土具有较高的强度和一定的抗拉强度；石灰特别可以用来稳定不适宜用其他结合料稳定的塑性指数高的粘性土；由于石灰稳定土是一种缓凝慢硬材料，从加水拌和到完成压实的延迟时间(甚至达2-3天)对其压实度和强度没有明显影响；在缺乏优质粒料的地区，采用石灰稳定土做路面的基层(高速公路除外)和底基层，经常是比较经济的。

2.3 石灰粉煤灰稳定法就是以石灰、粉煤灰为主要水硬性结合料的稳定方法。石灰粉煤灰稳定土(二灰土)作为路面基层，除有材料来源广、经济等优点，同石灰稳定土相比，具有强度高、水稳性和抗冰冻稳定性好等的显著特点，而且可以大量利用粉煤灰，是粉煤灰资源化的一种很好的途径。

2.4 用沥青稳定土壤的技术已经研究了半个多世纪。但室内试验与工地使用经验多，而理论研究少。当采用单一的沥青稳定时，只有低粘性的土(亚砂土、轻亚粘土等)才能取得良好的效果。而粘性较大的土用沥青稳定时，由于沥青难以分布到粘土中去，因而稳定效果较差。通常对于粘性较大的土采用综合加固的方法，即在掺加沥青之前先，向土中掺加少量活化剂，可以取得显著的效果。

2.5 各方面研究都表明高分子合成树脂稳定土是有前途的，在较少的剂量下达到较好的加固效果。但是由于价格较高，尚不能推广。因此，目前只有在特殊的情况下才有使用价值，如紧急的军事工程或抢修工程。研究较多的合成树脂有糠醛一苯胺、脉醛树脂、聚丙烯酸钙等。

前三种方法稳定后的混合料都叫做“半刚性材料”，以它们作基层的路面称为半刚性路面。以沥青稳定土作基层的路面应归为柔性路面。至于，以高分子合成树脂稳定材料作基层的路面，用的少，研究也少，人们一般不将其看作柔性或刚性路面。由于半刚性材料的优异表现和半刚性路面的广泛应用，对于前三种方法研究的比较充分，也是我们选择稳定方法时考虑的重点。

3 结语

本文公路路面技术及稳定类型方法进行归纳总结，但是需要注意上面所列的各种稳定方法的特点都是工程经验的总结和研究成果的积累，也是我们进行选择的依据。但是，土和水硬性材料都是离散性很大的材料，各地实际情况相差很大，我们必须根据实验的情况确定最合适的稳定方法。

参考文献：

[1]沙爱民.半刚性路面材料结构与性能[M].人民交通出版社.1998年04月.

[2]陈杰.公路路面动态特性分析方法[J].东北公路.2001年24卷4期.