浅谈掺加水泥对粉土路基改良的试验研究

杨 森

(河北锐驰交通工程咨询有限公司)

1 引 言

近年来，河北省高速公路建设迅速发展，由于高速公路的填方工程量很大，对土方数量要求越来越多，目前路基压实度标准是以重型击实标准的最大干密度来控制路基压实的，但是这种状态下不能保证能够道路工程的路基强度以及路基的稳定性，不受到土方形成过程中的粘聚力以及土方组成内容中大量水分的影响，很容易就造成粉性土体的路基出现施工质量受损现象，通车后路基出现病害，而河北省粉性土分布较为广泛，其不能直接用做路基填料导致土方严重缺乏，增加了

造成道路工程出现工程量增加以及工程造价增加的现象，这种情况下对粉土土体进行土质改良优化研究，改变粉土土体的具体特性，增加土方利用效率提升粉土土体在道路工程应用过程中的工程性能和工程质量，是建筑研究单位必须重点考虑的内容，。本文主要研究利用掺加一定比例的水泥对粉土特性进行改良优化。

2 水泥改良土界限含水率试验

针对粉土改良实验中的主要对象，水泥以及粉土的比重进行设计，其中水泥与风干后的粉土的具体比例为2%、4%以及6%，此时在根据相应的配置规范，通过液塑限联合测定仪的使用完成对粉土改良实验中含水率界限的测定工作，具体的测验结果如表1 所示。

表1 水泥改良土液塑限试验成果表

经过对上述实验结果的观察后可以发现，经过改良试验后的水泥粉土在液塑限指数、塑性指数的测验结果上，与以往粉土的测验结果表现了非常明显的差异性，其中液塑限指数呈现出较为明显的要么增大、要么减小的趋势，而塑性指数却始终呈现出不断增加的趋势。因此可以根据测验结果断定出，粉土组成结构中的原生矿物，在改良的过程中并没有出现任何性质的变化，粉土组成结构中变化最大的依然是粘粒结构，粉土中粘粒结构的具体比例决定了改良后粉土的工程性能的好坏，因此在改良试验的结果中，粘粒数量的减少会造成改良后粉土的塑限指数呈现出降低的趋势，与此同时改良后粉土含水量的增加，造成了改良后的粉土表现出了明显的析水现象，这种情况表明改良后的粉土在水分的具体分布上是呈现出不均匀的状态的，其中粉土表面明显聚集了更多的水分，此时再使用液塑限联合测定仪对其经验检验，那检验结果必然是误差较大的。

3 水泥改良土的击实试验

对已经进行过水泥改良试验的粉土按照原有的配置比例重新进行配置，同时对改良后的粉土采取击实试验的方式，测定改良后粉土的击实特性，其具体的试验结果如表2 所示。

表2 水泥改良土击实试验成果表

根据表2 中的实验结果，我们可以得出以下结论:

经过水泥改良试验后的粉土在最大干密度上也出现了非常明显的变化，具体来讲就是改良后的粉土的最大干密度会随着粉土组成内容中水泥用量的变化而出现变化，如果改良粉土中水泥用量增加，那么改良粉土的最大干密度就会出现降低的现象，而同时改良粉土的含水率却会随着改良粉土结构中掺灰量的提高而不断提高。在改良粉土的最佳组成内容成分比例中，当粉土中水泥用量为4%时，此时改良粉土的最大干密度以及最佳含水量能够达到最佳的比例。

4 无侧限抗压强度试验

无侧限抗压强度实验是一种在土体特性实验过程中较为常见的实验方法，无侧限抗压强度实验能够轻松的完成对土体强度的实验，同时能够广泛的应用与各种土体类型的强度实验中。本次试验依然采用无侧限抗压强度实验作为改良后粉土的强度试验方法，针对改良后粉土在道路工程施工应用过程中的工程指标进行分析。

5 水泥改良土干湿循环试验研究

(1)水泥改良土相对于素土强度都有很大的提高。

(2)水泥改良土的强度都会随着时间的增长而增长，且水泥改良土的强度增长快，28d 的强度能够达到总体强度的70%左右，有利于快速施工。

(3)水泥改良土的含水率都会随着循环次数的增加而有一定的变化，由于试块在标准条件下(温度20℃±2℃，湿度90%)养护，所以在进行完养护之后含水率要大于当初所配得的最优含水率，但是在以后的吸水饱和循环当中含水率基本保持不变。

(4)试块的体积会随着循环次数的增加而有所变化，第一次循环体积增加较快但是以后随着循环次数的增加体积基本保持不变。

6 小 结

(1)水泥改良土的液塑限以及塑性指数都发生了较大的变化，总体来看液塑限有明显的增大或减小趋势，而塑性指数却有明显的增大。

(2)水泥改良土的最大干密度随着掺入比的增加而降低，而最有含水率随着掺入比的增加而增大。

(3)水泥改良土无侧限抗压强度随着压实度的提高和龄期的增长而增长，其应力应变关系呈软化型，曲线出现明显的峰值点，试样呈脆性破坏，且破坏后残余强度较低。

(4)在这一过程中CBR 值的数值相对来说较为分散，因此很难以此为依据来对其配合比进行优化，从而能够进一步将其抗压能力进行判定。另外在这一过程中工作人员应当注重根据不同的指标来确保配比的实际合理性和科学性，最终通过实验可以发现合计4%的配合比是相对合适的。

(5)通常来说水泥改良土自身所具有的强度往往会在一段时期内随着循环次数的不断增加而持续的降低，举例来说，水泥改良土往往会在经过一次循环之后减少自身30%左右的强度，如果经过两次循环则其强度则会降低40%～45%，如果循环超过三次则其强度无法维持在50%以上。这非常充分的说明了水泥改良土的强度和水泥用量的多少成正比例。

(6)采用4%水泥改良低液限粉土要优于其他比例。

［1］杨广庆，荀国利.高速铁路路基改良土的有关问题［J］.铁道标准设计，2003，(5):15－16.

［2］王海俊.粉土用作路堤填料的试验研究［J］.防灾减灾工程学报，2006，(4):468－472.

［3］罗会.低液限粉土工程特性试验研究［D］.石家庄:石家庄铁道学院，2009.

［4］贺建清.石灰改良土路基填料的动力特性及应用研究［D］.长沙:中南大学，2005.