1、.淺談石灰改良土路基施工質量控制 【摘 要】石灰改良土是通過摻石灰來改善土的結構，提高承載力，滿足路基的強度要求，是對膨脹土、高液限土路基處理的常用方法，本文以廣西柳州官塘大道南段一標段石灰改良土的施工為例，從材料、配比及施工過程中簡述石灰改良土的質量控制要點。 【關鍵詞】石灰改良土；施工；質量控制 一、工程情況概述 柳州官塘大道南段一標段工程位于廣西柳州市柳東新區，起點為三門江大橋東岸延長線終點，樁號為K0+000，終點樁號為K1+200，線路全長1200米，道路紅線寬度為40米，為雙向6車道，道路等級為城市主干路I級，計算行車速度60kmh，路面采用瀝青路面結構。 根據本工程巖土工程勘察報

2、告，沿途大部分紅粘土均為高液限土，液限范圍多在4795.6%，達不到設計及施工規范對路基填方土料的技術要求，須加以處理后才能進行路基填土。為此設計提出了對高液限土的處理要求：填方路段若采用紅粘土作為填料，則在其路床下80cm范圍內換填石灰改良土；紅粘土挖方地段路床下80cm范圍內換填石灰改良土。 二、石灰改良土的改良原理 生石灰的密度顯著小于土的密度, 1kg 生石灰的消解反應要吸收0.32kg的水, 同時在理論上放出1.164 kJ的熱量( CaO+H2O=Ca(OH )2+64.9kJ/mol), 使土壤產生一定的汽化脫水,從而使含水率下降,土粒孔隙比減小,土顆粒靠攏擠密。同時Ca(OH)

3、2是不穩定的物質, 能吸收空氣中的CO2而碳酸化(俗稱碳化) , 形成碳酸鈣或碳酸氫鈣, 形成表面致密層。反應式為Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+(n+1)H2O；CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。 由于表面致密層的存在, 會阻止氫氧化鈣結晶體的進一步碳化,從而形成由上部致密層到下部土體強度的過渡層, 將路面傳來的荷載逐步向路基下擴散傳播。 土壤中摻入石灰后, 石灰與土中的礦物成分發生化學反應, 使土體表面砂化, 從而使土的黏粒含量有所下降。石灰改良土中的火山灰反應是土中活性硅、鋁物質與石灰提供的游離鈣之間的化學反應, 生石灰吸水生成的C a(OH)2一部分與土中的

4、SiO2和Al2O3發生化學反應, 生成水化CaSiO3和水化CaAl2O4等水化產物, 水化物對土顆粒產生膠結作用, 使土顆粒叢生在一起聚集增大, 并趨于緊密。石灰與土的離子交換作用、蓄凝團聚作用, 加上石灰本身的剝離、結晶和碳化作用, 從本質上改變了土的結構, 提高了土的可壓實性及強度, 并且土體的強度將會隨齡期的增長而增加。 三、從原材料方面進行控制 1、土料 應選擇稍具粘性的土壤（塑性指數大于心不4）砂性土、粉砂土、粘性土；以塑性指數1020的粘性土為宜；使用塑性指數偏大的粘性土時，應進行粉碎，粉碎后土塊的最大尺寸不應大于15。土的有機含量超過10%，硫酸鹽含量超過0.8%時不宜用石灰

5、穩定。 根據本工程的條件，土料采用黃粘土，根據試驗結果，塑性指數為16，符合規范要求。 2、石灰、水應符合以下要求： 石灰應至少符合級以上標準, 應在使用前710d充分消解(為了消除過火石灰的危害) 成能通過10mm篩孔的粉狀, 并清除未燒好石塊和因過燒而未消解的塊體。石灰活性含量的衰減是很快的, 消解后應盡快使用, 拌和好的混和料宜盡快壓實成型。同時應采取設棚存放等防風避雨措施, 防止石灰失效。 本工程中使用的都是有效鈣加氧化鎂含量高達80%以上的II級磨細生石灰, 效果較好。 對儲存較久或經過雨期的消解石灰經過試驗，根據活性氧化物的含量，重新進行配比試驗，確定石灰的摻量。生石灰的技術指標見

6、下表 生石灰的技術指標 注：灰渣系未消解殘渣含量（5圓孔篩篩余）。 水：采用飲用水施工。 四、配合比的控制 確定取土場后，對石灰檢驗合格，再通過配合比試驗確定石灰的摻和量，摻石灰能減小土的塑性指數, 改善土性, 但摻灰率并不是越高越好, 當石灰劑量超過某一值, 過多的石灰在土中自由存在, 反而使石灰改良土的強度降低, 力學性能變差, 同時成本也相應提高。達到能滿足強度要求的基礎上使得成本最小。 配合比試驗采用4 種石灰摻量(4%、6%、8%、10%)進行試配, 通過無側限試驗檢測每種摻量的強度，通過重型標準擊實試驗,確定最大干密度與最佳含水量，最終得出摻為8%,為摻灰量最經濟能滿足強度要求的配

7、比, 最大干密度為1.67g/cm3, 最佳含水率為21.2%。 當換用不同的取土場及當取土場的土質發生變化時，應重新進行配比試驗。對儲存較久或經過雨期的消解石灰以及不同產家石灰也重新進行配比試驗。 五、試驗段的施工 在正式施工前設200m 的路基試驗段, 通過試驗路段的施工，確定機械設備、人員組織、松鋪系數、壓實厚度、碾壓的基本原則以及碾壓前含水率與最佳含水率所允許的偏差范圍等。這些參數都為以后的規模化施工奠定了基礎。通過壓實度的檢測確定壓實遍數，同時通過無側限抗壓強度的檢測、彎沉值的檢測來進行對配合比的核驗。 六、施工過程中的質量控制 1、拌合 原材料進場檢驗合格后，按照生產配合比進行拌合

8、，當原材料（石灰、土）發生變化時，必須重新調試灰土配比。 改良土的拌和全部采用集中廠拌法施工。混合料中不應含有大于10mm的土塊和未消解石灰顆粒；并應使混合料的組成和含水率（要根據天氣情況調整拌和時的含水率與碾壓時最佳含水率的關系）達到規定的要求。如土的天然含水量距最佳含水量差距較大時考慮在取土場分塊灌水燜土。如土料的天然含水量過大，事先進行適度的晾曬。 出場石灰土的含水量應根據當時天氣情況綜合考慮，晴天、有風天氣一般稍大1%2%，應對石灰土的含水量、灰劑量進行及時監控，檢驗合格后方能允許出場。 石灰劑量的允許偏差為+10.5，若不足則要根據所缺的劑量再摻石灰，并且重新拌合、檢驗，直到滿足要求

9、為止。根據施工前室內重型擊實試驗確定最優含水量和最大干密度，對晴天有風天氣，拌合前填料含水量應稍高于其最佳含水量，一般控制在最優含水量高24為佳。 拌合要求均勻，拌合完成的標志是混合料色澤一致，沒有灰條、灰團和花面，石灰與土表面充分接觸。拌合均勻后立即檢測石灰改良土的含水率, 并用EDTA 滴定法檢測石灰改良土中石灰劑量。 生石灰粉使用時可不需消解，拌合后，悶料38小時再成型碾壓。因為生石灰粉在土中消解過程中會放出大量水化熱，如碾壓成型過早，會由于生成的水化熱過多而使土體積膨脹，產生隆起現象；成型過晚，則石灰與土之間各種有利反應作用不能夠充分得以利用，且難以壓實。 2、攤鋪 攤鋪前應保持下承層

10、濕潤，填土路床兩側應培土夯實，以保證灰土邊緣部分的壓實度。 石灰土混合料攤鋪施工前，下承層的平整度、壓實度、標高等必須檢驗合格，不得有彈簧現象。 根據松鋪厚度計算每車混合料的攤鋪面積，確定堆放密度。在填筑場地按照每車土方的數量及攤鋪厚度，用白灰點控制自卸車倒土密度，同時埋樁掛線，標示松鋪厚度；混合料攤鋪完后，先用平地機初平和整形，再用壓路機快速碾壓l2遍。對于出現的坑洼應進行平整。混合料應先初平，后精平，設專人及時鏟除離析混合料，補以新混合料。分層填筑壓實厚度根據壓實機具和試驗段確定的方法進行，一般宜控制在30cm以內。 攤鋪寬度超出設計寬度30cm。保證碾壓寬度超出設計寬度的30cm。 混合

11、料應全斷面均勻攤鋪，不得出現縱向接縫，不宜中斷。當因故中斷超過2h時，應設置橫向施工縫，橫向接縫應采用搭接施工。 整型應按規定的坡度和路拱進行，并特別注意接縫處的整平。在整型過程中，嚴禁車輛通行。初步整型后，檢查混合料的松鋪厚度，必要時應進行補料或減料。 3、碾壓 碾壓應在石灰土處于最佳含水量±1%時進行，攤鋪好的石灰土應爭取當日碾壓完畢。 碾壓要執行“先輕后重，先穩后振，先慢后快，先邊后中”的原則，先用壓路機靜壓2遍，再振動碾壓46遍。壓路機的碾壓速度，頭兩遍以1.5-1.7km/h為宜，以后用2.0-2.5km/h。確保碾壓速度均勻，碾壓輪跡重疊，前后兩次輪跡要重疊2030cm。

12、兩個施工段時，壓路機碾壓輪必須超過該兩個施工段的接茬處。凡壓路機不能作業的地方，應采用機夯進行壓實，直至獲得規定的壓實度為止，并且填筑壓實寬度不小于設計寬度。并在鋪筑下層之前，按規范要求的壓實度壓實，且在其頂面預留24%的雙向橫坡，每填一層后及時用施工機械整平到平行于路基表面后，再開始碾壓。 道路邊緣檢查井雨水口周圍以及溝槽回填土不能使用壓路機碾壓的部位采用強力沖夯夯夯實，必須防止漏夯并要求夯擊面積重疊。 嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調頭”和急剎車，以保證土層表面不受破壞。碾壓過程中，如有“彈簧”、松散、起皮等現象，應及時翻開重新拌和或用其他方法處理，使其達到質量要求。在碾壓結束之

13、前，用平地機再終平一次，使其縱向順適，路拱和超高符合要求。終平應仔細進行，必須將局部高出部分刮除并掃出路外，對局部低洼處，不再進行找補，留待下一層再處理。 石灰土的找平工作應在碾壓12遍后即細致檢查平整度和高程，找補時應將原表皮翻松810，然后再填補新灰土，整平后壓實。達到表面堅實平整，無起皮、波浪等現象，達到要求壓實度。 石灰改良土成型后應及時進行壓實度檢測, 壓實不足要立即補壓, 直到滿足壓實要求為止。 經處理壓實的石灰土土基回彈模量值應大于等于25MPa,方能進行路面墊層施工。 4、接縫和調頭處理 兩工作段搭接部分，采用對接形式，一段碾壓結束后，留未端5m不碾壓，第二天施工時，將前一段留

14、下未壓部分一起拌和碾壓。若第二天不能繼續施工的，則在當天最后一端的未端待混合料拌和結束，挖一條與路基寬度一致的槽，槽內放與壓實度等厚的方木，方木另一側用素土回填3m長，然后整型碾壓，待繼續施工下段時，緊接作業段拌和結束后，除去方木，用混合料回填槽口，造近方木未能拌和部分應人工進行拌和。拌和機和其它機械應盡量避免在壓成型的灰土上調頭，否則需在調頭區鋪蓋一層10cm厚的砂礫，以防損壞灰土表面。保證施工接茬處要表面平整穩定、密實，無坑洼。 5、養生 當壓實度檢測合格后就開始養生, 石灰土碾壓完畢后7天內，必須保持一定的濕度，以利強度的形成。成型后的石灰改良土如果直接遭受暴雨或暴曬都會使土體表面產生縮裂和疏松現象, 降低甚至失去強度。最好的方法是在其上覆蓋35cm厚的保護土, 輕壓一遍, 保持覆蓋土潮濕狀態。不能及時覆蓋保護土的石灰改良土, 可采用灑水養生法, 養生期不少于7天, 養生期間要保持石灰改良土表面濕潤狀態, 但不可過濕或過干, 堅決杜絕石灰改良土表面干濕交替現象發生。養生期內應封閉交通, 除灑水車外禁止一切車輛通行。因為剛剛成形的石灰改良土強度還比較低, 車輛荷載會破壞石灰改良土的整體強度, 使結構層產生裂