浅谈粘性土的掺灰改良

李尊武

(中交一公局桥隧公司北黑高速公路A1标段)

浅谈粘性土的掺灰改良

李尊武

(中交一公局桥隧公司北黑高速公路A1标段)

粘性土在我国一些地区特别是东北地区具有典型的代表性，作为路基填料的一种，它有着液塑限含水率高，CBR强度低，板结作用及压实效果差等弊端。因此，一直是公路路基中慎用的一种填料。但在土源缺乏等特定的条件下，对此种土质进行掺灰改良，主要是改善土的颗粒大小，液塑限，含水率，CBR强度等仍可用做路基填料，其性能经试验论证亦可满足路基填料的各项性能指标要求。

粘性土;颗粒分析;液塑限;含水率;CBR强度;板结作用

1 粘性土粒径的改善

粘性土含水率偏大，有机质含量较高，易抱团成块，即使表面晒干，但由于其颗粒较大内部水分难以蒸发，而且有着晒干后，土质坚硬难以粉碎的弊端。掺入石灰后，在石灰的化学反应之下，其水分及有机质含量减少，粘度降低，颗粒便易于粉碎。

2 粘性土液塑限的改善

高液限土是指天然土的液限＞50、塑性指数＞26，天然含水量超过规定的土。需要经过一定的技术改进才能用于高速公路路堤填筑。土的粘粒含量越高，其塑性指数越大，渗透性越差，难以晒干和粉碎，往往出现土块外部干燥而内部含水量却很大的情况，造成回填压实路面、地基时的开裂现象，并在碾压过程中容易出现弹簧，在粘性土中加入适量的生石灰，可使其塑性降低，有效改良土壤颗粒的粘附性，易于控制填土的含水率，便于施工。此外掺入石灰后，石灰与土中的矿物成分发生化学反应，使土体表面砂化，从而使土的粘粒含量有所下降，而且通过掺灰，使得面—面叠聚体片状密集排列的粘胶基质结构变成疏松排列的粘粉基质结构，可降低其膨胀，提高可压实性。试验表明，粘性土的液限及塑性指数与掺灰量的多少存在着一定的反比关系，即随着掺灰量的增加，其液限及塑性指数会相应降低，见表1。

表1 掺灰量与液塑限关系表

3 粘性土含水率的改善

粘性土有着含水率偏高且不易于翻晒的特性，掺入一定量的生石灰或消石灰时，由于掺入的石灰本身需要消耗水分，再者石灰的水化消解也需要一定的水分，继而便会在石灰的作用下使其含水率降到最佳，以便进行路基填筑，加速施工速度，保证施工质量。当然，含水率的降低也会对路基施工中的翻浆、弹软，干缩、温缩裂缝等病害有着一定的遏制作用。掺灰量的多少与含水量存在着一定的反比关系。

图1 掺灰量与含水率关系

4 CBR强度值的提高

CBR又称加州承载比，是California Bearing Ratio的缩写，由美国加利福尼亚州公路局首先提出，所谓CBR是路基处于最不利情况下(浸水4昼夜)的路基强度值，用于评定路基土和路面材料的强度指标，对路基填筑材料合理的选择具有重要的参考意义，其技术指标见表2。

表2 路基填料最小强度(CBR)

而随着掺灰量的增加，其CBR强度值也会有相应的提高，详见表3。

表3 掺灰量与CBR值对比

5 板结作用的形成与提高

粘性土掺灰处理最重要的一点便是能够使路基形成一个整体即板结结构，板结作用的形成一方面使灰土路基强度得以提高，另一方面，板结作用的形成使水难以侵入渗透路基底面，减少了路基的水侵害，遏制了温缩及干缩裂缝的发生发展，保证了路基质量的各项指标要求。

6 现场压实度的提高

粘性土由于存在诸多弊端，难以达到路基施工时的压实度要求，掺入石灰改良后，在其含水率达到最佳的基础上，其压实效果亦会最佳。

7 结束语

粘性土虽然是路基施工中的不利土质，但考虑到工程实际，在试验论证及经验积累的基础上进行掺灰改良，以便保证工程质量，顺利完成施工。

［1］公路工程质量检验评定标准(土建工程)(JTG F80/1－2004)［S］.

［2］公路土工试验规程(JTG 051－93)［S］.

［3］公路工程路基施工技术规范(JTG F10－2006)［S］.

U416.1

C

1008－3383(2011)12－0015－01

2011－10－13