摘 要：我國(guó)相當(dāng)多的省份分布有粉質(zhì)土。粉質(zhì)土作為筑路材料時(shí)，具有難以壓實(shí)、水穩(wěn)定性差、易沖刷、強(qiáng)度低等缺點(diǎn)，致使粉土地區(qū)路基路面病害嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了公路的使用性能和使用壽命。結(jié)合實(shí)際工程，本文通過(guò)對(duì)粉土地區(qū)路基路面病害進(jìn)行調(diào)查、分析和歸納，找到主要病害，指出粉土是較差的筑路材料，塑性指數(shù)低，粘結(jié)性小，作為路基墊層土，施工時(shí)極不易成型，路基壓實(shí)度很難滿足要求，因此要解決粉土在筑路過(guò)程中的諸多問(wèn)題，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行加固處理，并選擇合理的加固方法及方案。

關(guān)鍵詞：粉土 路面結(jié)構(gòu) 加固土

中圖分類號(hào)：U41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0056-01

商丘市位于河南東部，與魯、皖、蘇三省交界，面積約1.012萬(wàn)平方公里，人口約1000萬(wàn)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，該地區(qū)的交通量及車輛軸載也迅速增長(zhǎng)，特別是在西煤東運(yùn)過(guò)程中，超載現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，從而導(dǎo)致公路病害層出不窮。而商丘市又屬粉土地區(qū)，由于粉土的難以壓實(shí)、水穩(wěn)定性差、易沖刷、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，致使路基路面病害更加嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了公路的使用性能，大大縮短了使用壽命。所以研究粉土地區(qū)的路面結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)，是十分必要和迫切的，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1 粉土性能研究現(xiàn)狀

粉土具有塑性指數(shù)低、粘結(jié)性小、施工時(shí)不易成型、強(qiáng)度低、水穩(wěn)定性差、易沖刷等特點(diǎn)，是不適宜填筑路基的土質(zhì)之一。為了解決公路建設(shè)中存在的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外研究人員針對(duì)粉土進(jìn)行了大量的研究工作，主要集中在研究粉土路基壓實(shí)技術(shù)以及穩(wěn)定粉土的穩(wěn)定機(jī)理、措施以及施工工藝上。

國(guó)內(nèi)外研究人員在粉土地區(qū)公路建設(shè)中的設(shè)計(jì)、施工等方面，已經(jīng)取得了大量成果，但尚存在以下問(wèn)題有待解決。

（1）粉土以及穩(wěn)定粉土振動(dòng)壓實(shí)機(jī)理。

（2）在土壤穩(wěn)定的研究領(lǐng)域，目前尚沒(méi)有形成系統(tǒng)成熟的土壤固化穩(wěn)定的理論。

（3）粉土邊坡穩(wěn)定措施方面，目前多為經(jīng)驗(yàn)做法，缺乏深入的理論和試驗(yàn)研究。

（4）粉土的研究成果具有地域性，不同地區(qū)的粉土的顆粒組成、自振頻率等不相同。因此，在其它地區(qū)取得的一些研究成果，不一定適用于河南省。

1.2 粉土路基病害研究現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)外對(duì)粉土性能的研究成果較多，但對(duì)粉土路基病害的研究，則相對(duì)較少，且多集中在對(duì)路基下沉、不均勻性沉降等幾個(gè)方面的研究上。

2 加固方案

根據(jù)規(guī)范要求及工地實(shí)際材料供應(yīng)情況，擬定分別采用紙漿廢液、生石灰、熟石灰、粉煤灰、石膏和水泥等，共6種方法對(duì)粉土進(jìn)行加固穩(wěn)定。通過(guò)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)、干縮試驗(yàn)、抗壓回彈模量試驗(yàn)，表明生石灰、粉煤灰、水泥三種外摻劑對(duì)土的加固效果明顯，其余效果較差。

3 主要結(jié)論

（1）商丘地區(qū)的交通量驟增軸載加重是造成本地區(qū)路面破壞的主要客觀原因。該地區(qū)的土質(zhì)為粉土及粉質(zhì)低液限粘土，該種土做成的石灰穩(wěn)定土早期強(qiáng)度低，特別是自身的抗剪強(qiáng)度低，難以碾壓成型，是造成路面破壞的內(nèi)在因素。

（2）商丘地區(qū)粉土以粉粒與砂粒為主，粘土含量極少，致使該種土質(zhì)工程性質(zhì)較差并成為造成路面病害的主要原因。

（3）在室內(nèi)對(duì)石灰穩(wěn)定土摻加各種外摻劑的研究表明，在商丘地區(qū)宜采用水泥石灰綜合穩(wěn)定土。

（4）室內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)研究表明，穩(wěn)定土的抗剪強(qiáng)度將隨悶料時(shí)間的增加而增加，因此，適當(dāng)增加悶料的時(shí)間，可以提高穩(wěn)定土自身的抗剪強(qiáng)度，為了不過(guò)多損失穩(wěn)定土的整體強(qiáng)度，一般石灰土穩(wěn)定土與水泥石灰綜合穩(wěn)定土悶料時(shí)間宜取三天為好。

（5）石灰類穩(wěn)定土悶料時(shí)宜根據(jù)天氣情況適當(dāng)增加穩(wěn)定土的含水量，保證在碾壓成型時(shí)的含水量比最佳含水量大2%～3%，這樣能保證穩(wěn)定土的碾壓成型，并取得較高的抗壓強(qiáng)度。

（6）商丘地區(qū)粉土中高粉粒、低粘粒的畸形顆粒分布造成穩(wěn)定土中可參與反應(yīng)的活性物質(zhì)少，比表面積偏低及離子交換容量不高等不良性質(zhì)，影響了該種土質(zhì)加固效果。

（7）石灰穩(wěn)定粉土過(guò)程中，離子交換反應(yīng)和火山灰反應(yīng)的程度較低，限制了早期強(qiáng)度的形成。而石灰的重結(jié)晶和碳酸化作用又只能提供后期強(qiáng)度，導(dǎo)致石灰類穩(wěn)定土在施工過(guò)程中產(chǎn)生起層，松散等問(wèn)題。

（8）由于水泥具有自身水化硬化的能力，加入水泥對(duì)石灰類穩(wěn)定土的早期強(qiáng)度有了明顯的改善。而且，粉土比表面積小，土中有機(jī)質(zhì)含量低等因素也適合水泥對(duì)該種土的穩(wěn)定。所以商丘地區(qū)采用水泥石灰穩(wěn)定土較為適合。

（9）無(wú)論是石灰穩(wěn)定土還是水泥石灰穩(wěn)定土，在整個(gè)施工過(guò)程中，拌合、上水、悶料、穩(wěn)壓。封上及碾壓是最關(guān)鍵的工序。水泥石灰穩(wěn)定土應(yīng)先摻石灰與粉土干拌，然后上水悶料，2～3 d后在摻加水泥濕拌，并及時(shí)碾壓成型。穩(wěn)壓是防止粉型穩(wěn)定土起層的關(guān)鍵，實(shí)踐證明用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓最為理想。碾壓前采用封土的措施可減少碾壓機(jī)械產(chǎn)生的剪應(yīng)力，并對(duì)成型的基層起到養(yǎng)生的作用和保護(hù)基層不受施工機(jī)械的破壞。碾壓應(yīng)做到：先輕后重、先低速在高速、先低頻震動(dòng)在高頻震動(dòng)、先寬幅錯(cuò)輪后窄幅錯(cuò)輪以及不調(diào)頭碾壓等。

（10）通過(guò)兩年對(duì)試驗(yàn)路的觀察，該試驗(yàn)路段的路面整體強(qiáng)度高，除由于基層收縮裂縫反射到面層有規(guī)律產(chǎn)生橫向裂縫外，未發(fā)現(xiàn)其它病害，至今使用情況良好。

（11）采用水泥石灰穩(wěn)定土基層比碎石灰土或泥灰結(jié)碎面的造價(jià)明顯降低，雖然其造價(jià)略高于石灰穩(wěn)定土，然而考慮石灰土基層頻繁的進(jìn)行大修和養(yǎng)護(hù)及影響交通的費(fèi)用，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。

4 商丘地區(qū)低液限粉土推薦加固方案

石灰粉煤灰穩(wěn)定：石灰摻加劑量>8%，熟石灰：粉煤灰=1∶2～1∶4（重量比），總結(jié)合料劑量應(yīng)大于30%，提高早期強(qiáng)度可外摻2%水泥。

水泥粉煤灰穩(wěn)定：水泥摻加劑量>10%。

水泥生石灰穩(wěn)定：生石灰摻加劑量>8%。

5 試驗(yàn)路的修筑

為了將室內(nèi)外試驗(yàn)與工程實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)一步驗(yàn)證本研究的結(jié)論，在商周二級(jí)公路A標(biāo)段（K2+532～K12+744）鋪筑了試驗(yàn)路。

從試驗(yàn)路施工結(jié)果來(lái)看，力學(xué)性能和使用要求均能滿足，效果較好。

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