黑大公路A25标段白灰土土场掺拌施工

栾庆志

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

黑大公路A25标段白灰土土场掺拌施工

栾庆志

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150090)

土方路基掺灰土的施工，降低黏土含水量，使施工时土质接近最佳含水量进行填筑施工，才能有效的保证路基整体强度、保证路基整体质量。既要保证路基施工的材料供应，同时也要保证灰土含水量,土场开挖、灰土掺拌尤为重要。介绍了掺灰土原理，并对土场合理规划、白灰掺拌方法、闷料时间、含水量测定等几个方面进行了阐述。

掺灰土；石灰；含水量；翻晒

1 工艺原理

1.1 掺灰的原理

(1)生石灰在土中的作用原理

生石灰是石灰石经煅烧而成的，化学组成为CaO和MgO(少量)。生石灰CaO遇水H2O发生化学反应，生成Ca(OH)2吸收了水分，并放出大量的热量，氢氧化钙继续吸收水分，溶于水中分解为离子，并放出更大的热量，使土中部分水分受热蒸发，从土中溢出。化学反应方程如下

CaO+H2O=Ca(OH)2+635.5(kJ/mol)

Ca(OH)2=Ca2++OH-+986.5(kJ/mol)

掺拌生石灰的粘土与空气中的二氧化碳和水发生缓慢的反应生成碳酸钙(钙化)，释放出水，这时土的含水量反弹(增加)，随后缓慢与粘土形成一体，使其具有一定的强度，从而形成板体。

Ca(OH)2+CO2+n(H2O)=CaCO3+(n+1)H2O(碳化)

1.2 试验分析

(1)掺灰1～12 h，土的含水量迅速降低，12 h降至最低点。

(2)掺灰12～24 h，含水量反弹，增至接近天然含水量。

(3)掺灰24～48 h，含水量逐渐下降。

(4)掺灰48 h后，含水量继续下降并趋于稳定。

素土天然含水量为28.4%，图1以掺拌3%灰土含水量变化为代表。

图1 掺拌3%灰土的含水量变化

2 材料准备

2.1 石灰选择

(1)采用等级II级以上的烧制钙质生石灰，根据规范要求，对进场石灰进行检测活性Cao+Mgo含量(按干重计)不小于80%。

(2)石灰采用块灰。石灰进场后掺入土方中进行消解。

(3)由试验室通过石灰土的标准击实试验确定其最大干密度和最佳含水量，石灰土最大干密度最大干密度1.718 g/cm3；最佳含水量W佳=16.1%。按2%、4%、6%、8%、10%。

2.2 石灰掺拌

取一定量的土进行试验，确定每掺入1%的灰可以降低的含水量。对土场基坑进行编号(如：A、B、C……)。由于不同深度土的含水量不一样，土场分层取土，每一层取土1 m，分别对基坑每1 m的深度进行编号(如A1、A2、B1、B2、……,)取土进行天然含水量的测定，根据测定含水量及土方数量分别掺灰处理，使之达到设计值。最终的取土深度取决于底部土质状况、施工需求土方量。

3 土场的开挖与灰土掺拌

3.1 U型开挖法

(1)土场开挖(宽度>400 m，长度>200 m)的土场一般采用U形开挖法，以一端开始环绕土场开挖，开挖宽度为5 m，深度4.5 m。

(2)将距离截水沟内侧5 m处用白灰进行划线，根据开挖深度(5 m×4.5 m×土场长度)、土场土壤的含水量、掺灰比例，对照掺灰曲线，计算出每延米或定每m2掺灰量，用Z50铲车将生石灰均匀摊铺于即将开挖的取土区上。

(3)铺好灰后，用挖掘机开挖。先用挖掘机取土翻拌时，不要一挖一斗，石灰与土块分离，应每次挖30 cm厚度左右，从取土底部逐渐上挖，让土大致松散地流入斗中，同时石灰也流入斗中，起到一定的拌和作用。然后挖掘机转身撒料于土堆上，起到二次拌和作用，将挖出的土和灰倒在挖掘机的另一侧，码成土垄。

(4)拌和闷料12 h后进行含水量的检测，并记录。安排另一台挖掘机进行第二遍的拌和，将土垄用挖掘机翻拌、倒垛至距取土坑边缘5 m以外，码成土垄，闷料至24 h后进行含水量检测。倒垛卸料时，挖掘机斗尽可能高一些，拌和均匀灰土。

(5)第二遍翻拌同时，距离取土坑边缘划出5 m灰土线，撒布白灰，第一台挖掘机继续开挖、翻拌、闷料，宽度为5 m。

(6)按照(4)的方法继续进行第三遍翻拌闷料，48 h后灰土含水量趋近不变，根据含水量进行掺灰量调整和翻拌遍数的。灰土最好闷料3 d以上使用，以便土的含水量降至最低，而且可以大大减少土块。第一层深度开挖完后，以同样方法进行下层开挖。

在运输的时候，注意对便道进行维护。取土后的坑底修建成倾斜2%～4%的纵坡以利于排水。

3.2 条形开挖法

(1)对土场进行取土坑的编号和规划。从一侧向另一侧开挖。开挖形状为矩形。

(2)在土场一侧预留原状土，宽度为5～10 m。

(3)在1#取土坑均匀撒布灰，开挖取土，翻拌一遍后将土放置在预留原状土上码成土垄，闷料12 h。

(4)12 h后将灰土倒入1#取土坑中进行第二遍翻拌并闷料。

(5)24 h后，将1#取土坑中的土重新放入预留的场地进行第三遍翻拌闷料。同时，进行2#取土坑撒石灰开挖，放入1#基坑中进行第一遍翻拌闷料。48 h后检测含水量合格后，运输车运至施工现场进行路基填筑。

(6)从2#取土坑中取出的土放入1#取土坑中闷料12 h后，将土倒入到预留原状土进行第二遍翻拌闷料。同时开挖3#取土坑放入2#取土坑中。

(7)每隔12 h进行翻拌闷料。闷料3 d后运输至施工现场。

4 土场的复原

(1)按期完成施工任务，保证协议用地时间。

(2)清理现场，用挖掘机和推土机整平，把现场残余石灰等不利于植物生长的生产材料清除。将所有残留物装车运至弃料场做无污染处理。

(3)对基底整平，挖松进行深翻(深度保证在50 cm以上)后，利用推土机把剥离的表土回填，用旋耕机对林地进行整平、翻松，直至达到原林地或耕地用地标准。

[1] 公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)[S].

[2] 公路路基施工技术规范(JTG F10-2006)[S].

[3] 公路路基设计规范(JTG D30-2004)[S].

U416.1

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1008-3383(2017)08-0040-01

2017-01-20