許 艷

水泥石灰綜合穩(wěn)定土是以水泥、石灰兩種膠結(jié)料為主要穩(wěn)定劑，互為補(bǔ)充，發(fā)揮綜合作用形成的一種半剛性路面基層結(jié)構(gòu)，具有良好的整體性、足夠的力學(xué)強(qiáng)度、使用范圍廣、料源豐富和造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。隨著國(guó)家對(duì)交通基礎(chǔ)設(shè)施投資力度的逐步加大，近幾年各省市的公路及市政道路的建設(shè)都得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，按照各地的氣候因素和水文地質(zhì)條件及材料來源情況，因地制宜的選用了綜合穩(wěn)定土應(yīng)用于公路路面底基層。通過對(duì)已鋪筑的路面底基層路段跟蹤觀測(cè)對(duì)比表明，該項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，工藝簡(jiǎn)單，操作方便，易于機(jī)械化作業(yè)，非常適宜優(yōu)質(zhì)粒料缺乏地區(qū)使用，但是就綜合穩(wěn)定土結(jié)構(gòu)類型而言，本身是和中緩解慢硬材料，水化過程相對(duì)漫長(zhǎng)，早期強(qiáng)度相應(yīng)偏低，如果施工質(zhì)量控制不良，則極易發(fā)生程度不同的溫度收縮和干燥收縮，最終勢(shì)必給路面工程帶來極為不利的隱患和危害。因此，有必要對(duì)綜合穩(wěn)定土的路用性能和常見病害進(jìn)行深入探討。

1 綜合穩(wěn)定土的適用范圍

主要在兩種情況下采用水泥石灰綜合穩(wěn)定土。一種情況是公路沿線只有低塑性土，單純用石灰穩(wěn)定低塑性土，往往石灰劑量過高而強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定的要求。為了使石灰土的強(qiáng)度能達(dá)到規(guī)定的最低要求，在石灰中添加少量水泥。另一種情況是，在穩(wěn)定塑性指數(shù)較高的粘性土中，雖然單純用石灰穩(wěn)定也能達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，但用部分水泥代替部分石灰綜合穩(wěn)定土可明顯提高混合料的強(qiáng)度，更有利于路面的長(zhǎng)期使用性能。特別是石灰土的抗彎拉強(qiáng)度不能滿足要求的情況下，可以采用水泥石灰穩(wěn)定土來提高混合料的抗彎拉強(qiáng)度。

2 綜合穩(wěn)定土的形成機(jī)理

綜合穩(wěn)定土的形成機(jī)理綜合了水泥穩(wěn)定土和石灰穩(wěn)定土各自的機(jī)理，混合料經(jīng)過復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、鋁酸鈣和結(jié)晶氫氧化鈣及碳酸鈣，反應(yīng)主要分兩個(gè)過程:

首先，水泥和石灰促使土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生根本的變化，開始出現(xiàn)絮凝和絮聚的發(fā)生。這些變化依次地改變了土的液限，塑限和塑性指數(shù)及壓實(shí)效果;然后，物化反應(yīng)的混合物繼續(xù)發(fā)生作用，加快了混合料的水解和水化過程，進(jìn)一步發(fā)生離子交換，碳酸化和團(tuán)?；磻?yīng)及硬結(jié)密化作用，從而表現(xiàn)出強(qiáng)度的明顯增長(zhǎng)。

3 綜合穩(wěn)定土的路用性能分析

3.1 穩(wěn)定土早期強(qiáng)度提高，有利于現(xiàn)場(chǎng)施工

綜合穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土及石灰穩(wěn)定土相比而言，其早期強(qiáng)度提高較快。水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的形成，主要是因?yàn)樗喾植荚谕林袠?gòu)成堅(jiān)固的核心，在所有的空隙中形成水化水泥的骨架，借以約束土粒的結(jié)果。石灰穩(wěn)定土則主要是因?yàn)槭遗c土之間發(fā)生相互作用，土的性質(zhì)發(fā)生根本的改變。初期主要表現(xiàn)為土的結(jié)團(tuán)，塑性降低，最佳含水量的增大和最大密實(shí)度的減小，后期主要表現(xiàn)在晶體結(jié)構(gòu)的形成，從而提高其整體板性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

綜合穩(wěn)定土則是綜合了水泥穩(wěn)定土和石灰土穩(wěn)定土二者強(qiáng)度形成機(jī)理。石灰土的強(qiáng)度隨石灰的CaO+MgO含量增多而提高，水泥土的強(qiáng)度取決于水泥主要成分硅酸三鈣的水解、水化和硬化程度，綜合土的強(qiáng)度則取決于二者的互為補(bǔ)充，相互作用。土先期為鈣離子所飽和，在強(qiáng)堿溶液中，氫氧化鈣與土急劇地進(jìn)行離子交換，從而改變了水泥、石灰正常的水解、水化和硬化過程，加快和提高了綜合土的早期強(qiáng)度。相對(duì)于水泥穩(wěn)定土而言，土中因?yàn)閾饺脒m量石灰，使土成為飽和鈣離子狀態(tài)，這樣既有利于水泥的硬化，又有助于水泥土強(qiáng)度的形成;相對(duì)于石灰穩(wěn)定土而言，綜合土中摻以少量的水泥，能夠很好的提高其早期強(qiáng)度。工程實(shí)際證明齡期3 d時(shí)，綜合穩(wěn)定土強(qiáng)度增加了50%，水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度增加了30%，石灰土強(qiáng)度則增加了20%。

3.2 具有較好的壓實(shí)度穩(wěn)定性和整體強(qiáng)度

綜合穩(wěn)定土中的結(jié)合料，無論是水泥還是石灰，在充分拌合均勻的情況下能夠很好地利用土質(zhì)的表面能。綜合穩(wěn)定土以砂、土為骨料，一定的水泥、石灰填充砂土，空隙包裹在砂、土顆粒四周而成型，水泥、石灰為穩(wěn)定土的主要膠結(jié)成分，經(jīng)過一系列復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)后，逐漸硬化并將砂、土骨料膠結(jié)成一個(gè)堅(jiān)固的整體。物化產(chǎn)物和綜合土材料互為補(bǔ)充，相互作用，使得強(qiáng)度持續(xù)增加，固有的結(jié)構(gòu)模式減少了硬化過程中的收縮影響，從而保證了綜合土的整體性、穩(wěn)定性、抗水與耐凍性，以及抵抗不均勻凍脹與不均勻沉陷的能力。試驗(yàn)結(jié)果證明，使用綜合穩(wěn)定土材料，具有整體性好、板體性強(qiáng)、有足夠強(qiáng)度及收縮裂縫小的特點(diǎn)。

4 常見病害分析

4.1 裂縫

土質(zhì)、水泥用量、含水量、養(yǎng)護(hù)及施工質(zhì)量控制等因素都與裂縫的多少密切相關(guān)。由于施工時(shí)同一路段，土質(zhì)情況發(fā)生變化較少，水泥用量按照設(shè)計(jì)配合比一般發(fā)生變化也不多，所以控制好含水量、養(yǎng)護(hù)、質(zhì)量措施對(duì)防止裂縫的形成至關(guān)重要。

1)綜合穩(wěn)定土含水量比較大時(shí)，碾壓后期會(huì)因干縮導(dǎo)致形成裂縫。有資料顯示，如最佳含水量增大2%，則干縮應(yīng)變將相應(yīng)增加25%～50%。但是在實(shí)際施工中，含水量的控制是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，而且也是保證綜合穩(wěn)定土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，需要勤測(cè)量，多試驗(yàn)。如果天氣炎熱，穩(wěn)定土含水量不足，需要用霧化性好的水車進(jìn)行補(bǔ)水，水車起灑處和另一端掉頭處都要超過拌合段2 m以上。

2)增加密實(shí)度減少干縮應(yīng)變，施工時(shí)適當(dāng)?shù)靥岣邏簩?shí)效果對(duì)減少裂縫是有益的。

3)做好養(yǎng)護(hù)工作。目前人們已形成一種共識(shí)，認(rèn)為養(yǎng)護(hù)工作不僅要做，而且要認(rèn)真去做。綜合穩(wěn)定土的干縮應(yīng)變是隨齡期的增長(zhǎng)而減小，所以，應(yīng)特別注意前期(7 d內(nèi))的養(yǎng)護(hù)工作。用灑水車灑水養(yǎng)護(hù)，每天灑水次數(shù)應(yīng)視天氣而定。養(yǎng)護(hù)的基本原則是次數(shù)多，數(shù)量少，勤灑少灑。整個(gè)養(yǎng)生期間應(yīng)始終保持綜合穩(wěn)定土全寬范圍內(nèi)表面潮濕，尤其注意每幅兩側(cè)灑水要到邊。

4)限制重車通行。施工時(shí)應(yīng)合理安排施工段落，防止阻斷行車路線，盡量避免重車直接從施工段落上快速行駛。不可避免時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施，例如加鋪不小于15 cm厚的石屑，二次倒運(yùn)材料等。

5)合理組織施工工藝。采用路拌法流水作業(yè)施工時(shí)，建議工藝流程為:準(zhǔn)備下承層→施工放樣→備料攤鋪土→整平輕壓→攤鋪石灰→拌合→灑水→整形輕壓→攤鋪水泥→拌合→整形碾壓密實(shí)→養(yǎng)生。

4.2 起皮的預(yù)防措施

綜合穩(wěn)定土整平過程中，經(jīng)常會(huì)在凹坑處、輪跡印、邊緣填補(bǔ)一層混合料，經(jīng)過碾壓整平后，隨著混合料含水量降低，則會(huì)出現(xiàn)明顯分層、起皮現(xiàn)象。實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)證明，有效的做法是做好穩(wěn)壓，適當(dāng)增加原整平前的作業(yè)段層厚。

1)攤鋪土層整平后宜采用8 t兩輪壓路機(jī)碾壓2遍;石灰土攤鋪后，初步整形后采用8 t兩輪壓路機(jī)碾壓2遍，再用12 t壓路機(jī)碾壓3遍;攤鋪水泥后，用8 t兩輪壓路機(jī)快速碾壓1遍，保證最近含水量后，用8 t兩輪壓路機(jī)配合12 t壓路機(jī)共進(jìn)行碾壓8遍。碾壓輪跡應(yīng)覆蓋所有位置，不得出現(xiàn)有漏壓情況。

2)在備土?xí)r根據(jù)試驗(yàn)段確定的作業(yè)段長(zhǎng)度，實(shí)行分段合并。即將備土厚度提高，備土長(zhǎng)度縮短，具體計(jì)算，應(yīng)先計(jì)算出作業(yè)段長(zhǎng)度內(nèi)的用土總量，然后用總量除以結(jié)構(gòu)層寬度和實(shí)際攤鋪厚度，得出實(shí)際備土段。

5 結(jié)語

水泥、石灰綜合穩(wěn)定土道路結(jié)構(gòu)，在實(shí)踐中已證明獲得了成功。綜合穩(wěn)定土具有較高抗壓強(qiáng)度和一定抗彎拉強(qiáng)度，穩(wěn)定性好，在缺乏優(yōu)質(zhì)粒料的地區(qū)采用石灰水泥綜合穩(wěn)定土做路面基層是比較經(jīng)濟(jì)的，幾乎所有土都可以做石灰水泥綜合穩(wěn)定土土源。綜合穩(wěn)定土既可在路上就地拌和，又可以集中拌和便于機(jī)械化施工。但是，對(duì)綜合穩(wěn)定土的探索還有待于進(jìn)一步完善和提高，尤其是要進(jìn)一步研究其收縮裂縫和起皮的形成原因和防治措施，以期能達(dá)到較好的施工效果。

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