(云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 655000)

引言

粉砂土不同于一般常規(guī)的路基填料，所以對(duì)于粉砂路基的施工必須采取改良。水泥穩(wěn)定粉砂土可使砂土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，強(qiáng)度增加，以便鋪設(shè)路基底基層和基層。它主要由砂土、水泥和水分構(gòu)成。工藝流程是在具有一定粘性顆粒的砂土中混入2%～6%的水泥和5%～12%的水，然后進(jìn)行攪拌和碾壓。使之達(dá)到95%以上的干密度。

1.水泥穩(wěn)定砂土的適用范圍

水泥穩(wěn)定砂土的適用性受到地理環(huán)境特征的影響。地基的加固對(duì)公路質(zhì)量具有重要意義，是公路路面行駛壓力的主要承載者，地基的質(zhì)量直接影響著公路的使用壽命。一般來講，水泥穩(wěn)定砂土可用于普通公路的地基處理，主要應(yīng)用在公路的基層與底基層，但是水泥的穩(wěn)定砂土不可用在二級(jí)或二級(jí)以上的公路的路基處理。而對(duì)于只能夠使用水泥穩(wěn)定砂土做基層的情況，或者當(dāng)水泥穩(wěn)定集料的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于規(guī)定強(qiáng)度時(shí)，可以不必考慮改善集料的級(jí)配比。

2.水泥穩(wěn)定砂土對(duì)土的要求

在水泥穩(wěn)定砂土施工的過程中對(duì)土的要求一般是異域破碎,能夠滿足一定級(jí)配,能夠便于碾壓成型公路工程中使用的水泥穩(wěn)定層的土。通常按照土中組成顆粒(包括碎石、礫石、砂顆粒,不包括土塊和土團(tuán))的粒徑大小和組成,將土分為下列兩種:a細(xì)粒土:顆粒的最大粒徑小于9.5mm,且其中小于2.36mm的顆粒含量不小于90%(如塑性指數(shù)不同的各種粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等);b.中粒土:顆粒的最大粒是26.5mm,且其中小于19.0mm的顆粒含量不小于90%(如沙礫石、碎石土、級(jí)配沙礫、級(jí)配碎石等);粗粒土:顆粒的最大粒徑小于37.5mm,且其中小于31.5mm的顆粒含量不小于90%(如沙礫石、碎石土、級(jí)配沙礫級(jí)配碎石等)。

3.配合比的設(shè)計(jì)

對(duì)水泥穩(wěn)定砂土底基層的配合比進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，是確保水泥穩(wěn)定砂土底基層施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

3.1 配合比的設(shè)計(jì)

3.1.1 配合比的設(shè)計(jì)原則

首先，水泥穩(wěn)定砂土的強(qiáng)度值必須達(dá)到規(guī)范要求的15兆帕；其次，水泥穩(wěn)定砂土的抗裂性能必須達(dá)到規(guī)范要求；再次，水泥穩(wěn)定砂土的拌制時(shí)間與水泥劑量應(yīng)當(dāng)符合要求。

3.1.2 取料

水泥穩(wěn)定砂土的涂料必須是具有代表性，否則會(huì)影響配合比的精確度，即使做出了配合比，也沒有實(shí)際意義。為確保充分的施工時(shí)間，應(yīng)當(dāng)選擇終凝時(shí)間良好、標(biāo)號(hào)較低的水泥做原料。

3.1.3 密度實(shí)驗(yàn)

水泥穩(wěn)定砂土的最大干密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)施工碾壓壓實(shí)度具有很大影響。如果最大干密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，壓實(shí)度很輕易便能達(dá)到要求，但實(shí)際上，碾壓效果并不密實(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小對(duì)水泥穩(wěn)定砂土的強(qiáng)度同樣具有較大影響，必須要提高水泥劑量；如果最大干密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，施工碾壓壓實(shí)度則很難達(dá)到要求，配合比設(shè)計(jì)階段，必須采要減少水泥劑量。為確保最大干密度試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，通常需要多做幾次試驗(yàn)，并且反復(fù)的選擇三種到五種不同劑量的水泥來進(jìn)行平行試驗(yàn)測(cè)試，最終得出準(zhǔn)確性較高含水量值。

3.1.4 無側(cè)限試件的制備

根據(jù)工地預(yù)定而達(dá)到的壓實(shí)度，對(duì)于不同水泥劑量試件的干密度進(jìn)行具體的計(jì)算，最終根據(jù)最佳含水量進(jìn)行制件，進(jìn)行強(qiáng)度的測(cè)試試驗(yàn)。值得一提的是表面脫模時(shí)間，由于粉砂土顆粒間的結(jié)合力間隙較小，制件后不能立刻脫模，否則，就會(huì)出現(xiàn)橫向裂紋，發(fā)生開裂或者斷裂的現(xiàn)象，最終使試件完全報(bào)廢，切記不可用手拿取試件，這樣很容易發(fā)生損壞。試件標(biāo)養(yǎng)箱內(nèi)的養(yǎng)生時(shí)間為24小時(shí)，等水泥具備了一定的強(qiáng)度之后，可以用機(jī)械脫模，否則，試件容易發(fā)生損傷。

3.1.5 最佳水泥劑量的確定

在該項(xiàng)目的施工過程中，每一個(gè)流水作業(yè)段的長度為50米時(shí)，完成時(shí)間為3 4.5小時(shí)，如果距離太短，機(jī)械作業(yè)難度大，并且會(huì)造成成本較高；如果距離太長的話，施工的時(shí)間也會(huì)過長，就難以保證施工質(zhì)量。若選擇 10%的水泥劑量（水泥:土為 10:00)，延后三小時(shí)，則水泥穩(wěn)定砂土的強(qiáng)度無法達(dá)到規(guī)范要求；若選擇11%的水泥劑量（水泥:土為11:00)，延到五小時(shí)以內(nèi)，則水泥穩(wěn)定砂土的強(qiáng)度可以達(dá)到規(guī)范要。該水泥劑量和我國項(xiàng)目部的施工機(jī)械情況相匹配，如果選擇過高，則會(huì)加大機(jī)械施工難度，增加施工成本。所以，最終選擇 11%的水泥劑量，為水泥穩(wěn)定砂土的最佳配合比。

3.2 水泥穩(wěn)定粉砂土的施工

3.2.1 底基層備土

在檢查之后已經(jīng)滿足要求的路基上面?zhèn)渫習(xí)r必須先運(yùn)算一下該段底基層施工所必需的土方量，盡可能地避免超運(yùn)、少運(yùn)現(xiàn)象的出現(xiàn)。由以往的施工經(jīng)驗(yàn)可知，某一段底基層的設(shè)計(jì)標(biāo)高數(shù)值大約和平地機(jī)初平之后的底基層素土標(biāo)高數(shù)值一致。只有這樣才可以確保完工之后底基層標(biāo)高數(shù)值和設(shè)計(jì)要求相符，平地機(jī)進(jìn)行初平之后，必須最大程度地滿足路基縱坡、橫坡、平整度以及標(biāo)高等方面的規(guī)定，以便水泥攤鋪的順利進(jìn)行。

3.2.2 拌和水泥穩(wěn)定砂土

通過路拌器械現(xiàn)場(chǎng)拌和的形式完成水泥穩(wěn)定砂土的拌合操作，進(jìn)行第一次拌合的時(shí)候，必須預(yù)留1.2米的素土層，通過這樣的方式可以避免水泥落到最底層以及混合料上面，導(dǎo)致灰劑量不均勻現(xiàn)象的發(fā)生。正式拌合的時(shí)候，拌合的寬度數(shù)值最好是和上一次寬度數(shù)值重疊二十到三十厘米，拌合之后再使用推土器械進(jìn)行排壓操作，通過這種方式最大限度地避免水分的流失，同時(shí)也可以為補(bǔ)水車輛的行進(jìn)提供方便，盡可能地避免讓水車受到阻礙，出現(xiàn)局部灑水太多的現(xiàn)象，致使彈簧問題的出現(xiàn)。第二次執(zhí)行拌合操作的時(shí)候，一定要避免底部存在“素土”層的情況，可以稍稍破壞下承層大概一厘米，不可以破壞太多，以便上下層之間可以迅速連結(jié)起來，與此同時(shí)，執(zhí)行拌合操作之后還必須排遣專業(yè)人士進(jìn)行檢測(cè)。

3.2.3 整平操作要點(diǎn)

在實(shí)施整平之前必須先打樁、放線，然后再進(jìn)行測(cè)量，整平操作執(zhí)行之后必須反反復(fù)復(fù)進(jìn)行操作，保證整平操作的質(zhì)量，滿足基層橫坡、縱坡以及平整度的需求，整平操作必須遵循“寧刨勿補(bǔ)，寧高勿低”的原則，最大限度地避免貼層的出現(xiàn)，不能在比較平滑的平面上面實(shí)施薄層找補(bǔ)。

3.2.4 碾壓操作要點(diǎn)

進(jìn)行碾壓的時(shí)候，必須保證壓路機(jī)遵從著從路基外側(cè)漸漸邁向中間的程序，不可出現(xiàn)中途調(diào)頭、剎車的情況，造成路基穩(wěn)定層表面的破壞，壓路器械奔跑在碾壓路段端頭的時(shí)候，應(yīng)該先減振然后再停下車，停車振動(dòng)的情況是不允許出現(xiàn)的，以免造成局部坑洼的出現(xiàn)，破壞了路面的平整度。

4.結(jié)語

現(xiàn)階段，公路項(xiàng)目的操作重點(diǎn)就是水泥穩(wěn)定砂土的施工，在公路施工過程中，地基處理是工程施工的重中之重，對(duì)多種公路底基層和基層而言，水泥穩(wěn)定砂土都是比較適用的。水泥穩(wěn)定砂土具有穩(wěn)定性強(qiáng)、強(qiáng)度比較高、整體性好、承載力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，水泥穩(wěn)定砂土憑借這些優(yōu)勢(shì)在公路項(xiàng)目中獲得了廣泛的運(yùn)用。

[1]蔣應(yīng)軍.水泥穩(wěn)定碎石基層收縮裂縫防治研究[D].長安大學(xué)2013

[2]黃紅萍.公路水泥穩(wěn)定碎石基層的配合比設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].建筑施工.2013(17)