NO.15.20l2 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry 2012年第15期 高液限土路基填料改良探讨 汤云良 (济宁市公路管理局,山东济宁272000) 摘 要:对高液限土路基填料改良的一般原则进行简要阐释,并确定了其改良方案,指出了其在工程应用中应注意的 若干问题。 关键词:高液限土;路基填料;改良 中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1672—3198(2012)15—0187—01 1 高液限土路基填料改良的一般原则 随着我国公路工程建设规模的不断扩大,公路等级不 断提高修筑区域不断扩展和延伸,高液限土路基问题成为 建设过程常见的主要问题之一。路基变形大、稳定性差、施 工麻烦、工程质量不好控制,提高工程造价,甚至造成很大 的经济损失,成为公路路基建设中的一个突出的问题。路 根椐试验结果绘制液限、塑限、塑性指数与石灰掺量的关系 基作为高速公路主体工程,应具有足够的强度、稳定性和耐 久性。在现行《公路路基设计规范》和《公路路基施工规范》 中规定:路基填土应满足液限不大于5O,塑性指数不大于 26,含水量)不超过规定,及CBR实测值大于规定值的要求。 由于我国也还没有相应的技术标准和技术指南,为了达到 设计规范的要求和工程的需要,我国的工程技术人员进行 了大量的研究工作。 高液限土的改良是通过改变土的某些物理性质和力学 性质来改善高液限土的特性:改变土的某些物理性质是为了 减小土的塑性指数、减小土的自由膨胀率,便于机械的施工。 改变土的某些力学性质是为了提高土的抗剪强度、压缩模 量、提高水稳定性、减小土的膨胀性等,使路堤土填料符合规 范设计的要求。对高液限土的改良,应当根据改良法的技术 特点,考虑当地的气候特性、土的物理力学特性、项目的经济 投资、运行要求等因素合理的选择设计技术方案。 由于各地区、各地层高液限土的成因、性质不尽相同, 甚至差别很大。因此对高液限土的改良,必须通过对项目 土料进行对应的改良试验研究,以确定合适的添加剂种类 和掺量。 曲线,根据塑性指数曲线的变化关系可以确定一个最佳的 石灰掺人的比例。 (2)PH值试验方法:石灰土PH值试验是由依戴斯和 格瑞米建议的。依戴斯和格瑞米通过试验研究证明,石灰 土一定的PH值是保证石灰与土发生反应的重要的必要条 件。他们建议石灰土溶液PH值达到l2.4时的石灰掺量可 以作为设计掺量。 PH值试验方法的优点是相对简单易行,但它并不能确 保石灰与土的作用,也不能预测石灰土的强度的增长,仍需 以其他的改良试验指标值作为确定掺人量的评判标准。 (3)无侧限抗压强度试验方法:进行不同石灰掺量的高 液限土无侧限抗压强度试验,一般掺量为:0 、3 、4 、 5 、6 、7 、8 …。无侧限抗压强度试验应在试样制好 后7d或28d进行(改良土样的龄期为7d或28d)。根据试 验结果绘制无侧限强度与石灰掺量的关系曲线,根据无侧 限强度曲线的变化与路基设计对强度需要确定石灰掺人的 比例。 2添加剂的选择和掺量的确定 2.1添加剂的选择 根据各种添加剂的改良效果,一般可按以下顺序选用 (4)CBR试验方法:进行不同石灰掺量的高液限土CBR 值试验,一般掺量为:0 、3 、4 、5 、6 、7 、8 …。 根据试验结果绘制CBR值与石灰掺量的关系曲线,根据 CBR值的变化与设计需要确定石灰掺人的比例。 (5)压缩试验方法:进行不同石灰掺量土的压缩试验,一 般掺量为:0 、3 、4 、5 、6 、7%、8%…。根据试验结果 绘制压缩模量与石灰掺量的关系曲线,根据压缩模量的变化 与路基设计需要的压缩模量来确定石灰掺人的比例。 2.2.3 水泥掺量的确定方法 水泥掺量的确定主要原则是应依据设计的要求和实际 改良添加剂进行相应的试验:二灰、石灰、水泥、粉煤灰、土 工程的需要进行,除pH值试验方法对水泥不适用之外,其 他的试验方法与石灰的确定方法相同。 壤稳定剂。 2.2添加剂掺量的确定 2.2.1 常规掺量范围 2.2.4粉煤灰掺量的确定方法 粉煤灰掺量的确定也应当根据设计的要求和实际工程 的需要来进行,主要的试验方法与石灰的确定方法相同,但 pH值试验方法不适用。粉煤灰的起始掺量可以从1O 开 用掺人量范围值为5 ~7 。 递加。击实试验应在掺加粉煤灰后2h (2)水泥:试验掺入量范围值为3 ~10 ,一般情况下 始,以后以3 ~5内进行,强度试验应在试样击实后2h进行。 不推荐采用水泥进行改良。 (1)石灰、二灰:试验掺入量范围值为3Voo~9 ,推荐采 (3)粉煤灰:试验掺人量范围值为1O ~25 ,一般情 况下不推荐采用水泥进行改良。 (4)土壤稳定剂:试验掺人量范围值为5/10万~20/10 万,推荐采用掺人量为8/10万以上。改良剂的选择和实际 掺量应根据不同的土料通过试验确定。 2.2.2石灰掺量的确定方法 2.2.5 石灰、水泥、粉煤灰混合掺量的确定方法 依据设计的要求和实际工程的需要通过试验确定,方 法与水泥的确定方法相同。石灰、粉煤灰混合掺量一般为 l:1到1:3;水泥、粉煤灰混合掺量一般为1:3到1:4;石 灰、水泥、粉煤灰混合掺量一段为1:2:4。 3改良方案的确定 (1)掺加石灰改良:掺加石灰改良能有效的改善高液限 土的物理力学性质,在三种改良方案中改良效果最好,并且 (1)液塑限试验方法:进行不同石灰掺量的高液限土液 塑限试验,一般掺量为:O 、3 、4 、5 、6 、7 、8 …。 作者简介:汤云良(1967一),男,济宁市公路管理局副高级工程师,大学学历,研究方向:公路工程施工与管理。 现代商贸工业 Modern Business Trade Industry 2Ol2年第1 5期 探地雷达在公路工程检测中的应用研究 何刚刚 (义鸟市恒风路桥有限公司,浙江义鸟322000) 摘 要:主要对探地雷达在公路工程检测的应用问题进行了研究,首先概述探地雷达技术的发展以及国内外主要的探 地雷达,然后分析了探地雷达的工作原理,最后探讨了探地雷达在公路工程检测中的应用 关键词:探地雷达;公路工程;检测 中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1672—3l 98(2012)15-0188—02 l探地雷达的发展现状 电磁波在地下的传播要比在地上传播复杂得多。所以,在 1.1探地雷达技术的发展 ’ 探地雷达应用的初期,它主要用于冰层或岩盐矿等介质中, 探地雷达是一种地球物理探测方法,其主要利用超高 因为此类介质的电磁波吸收较弱,在上世纪七十年代以后, 频脉冲电磁波进行地下介质的探测。探地雷达的工作原理 随着高新技术的不断发展以及新材料的不断涌现,探地雷 并不复杂,它利用一根天线向地下发射高频宽带电磁波,并 达技术也获得了迅速的发展,探地水平有了很大的提升。 通过另外一根天线接收地下的反射波,信息处理设备对接 到目前为止,探地雷达已经广泛应用到了道路下空洞及裂 收反射波的相关数据进行处理,根据处理结果来判断地下 缝探测、埋设物探测、工程地质探测等多个领域。 的情况。由于地下介质对电磁波具有较强的衰减性,同时 1.2国内外主要探地雷达 地下介质的复杂性和多样性要远远大于地上的空气,所以, 西方发达国家在探地雷达方面具有领先个技术和成熟 该种改良方法的理论研究相对较为成熟。但是,石灰通过 能较好的适应高等级公路建设工期紧凑、多雨天气的特点。 化学反应改变高液限土的性质,并且要求土颗粒与石灰颗 4在工程应用中应当注意的问题 粒间充分接触才能完成,石灰掺量过高时会因反应不完全 以上的掺量是在实验室理想条件下确定的。在实际工 造成浪费、灰土搅拌不均匀会使反应不完全达不到改良效 程应用时,考虑到土的破碎程度和工地的拌和条件,以及项 果,掺量过高或搅拌不均匀都会造成石灰颗粒充填在土体 目所在地的气候条件、施工季节等因素,实际掺量应当增加 孑L隙中,甚至形成石灰团,大大削弱改良土的强度。因此掺 1 ~2 。实际工程中,可以根据实际情况来确定具体实 加石灰改良需经过反复试验确定合适的掺加比,并且必须 验方法。应当注意的是并不一定化学改良添加剂的掺量越 具备先进的搅拌设备,合适的施工天气条件,丰富的石灰材 多越好。 料供应源才能满足改良施工要求。 此外,由于目前公路建设中,从设计到施工建设各阶段 (2)掺加砂砾改良:是通过改变土体颗粒组成,使细粒 的周期都非常紧凑,在进行高液限土的改良处治设计中,除 土变为砂质细粒土来改变土的性质。由于掺砂后土的属性 了考虑添加改良剂使改良土的物理、力学指标能达到规范 已经改变,因此土的塑性指标得到较好的改善,但击实土的 要求以及对路基土的长期稳定性产生良好作用外,尚需结 最佳含水量却较天然含水量偏低,吸水量也因掺砂量的提 合项目特点,坚持因地制宜、就地取材、节约资源、保护环 高明显升高,使得利用改良土作为填料对压实施工含水量、 境、方便施工、减少工程造价的原则,选择最适合项目特点 天气条件较为苛刻,高掺砂量的改良土受水淋泡会产生“泌 的添加剂种类和掺量进行改良。 水”现象。并且倘若搅拌不均匀,产生砂、土分层或成团现 总之,在目前公路建设中,从设计到施工建设各阶段的 象,土的属性在填土内各向异性明显,易使压实土产生弹簧 周期都非常紧凑,在进行高液限土的改良处治设计中,除了 现象并会留下“亲水破坏”的隐患。 考虑添加改良剂使改良土的物理、力学指标能达到规范要 (3)掺加土壤稳定剂改良:是通过水理作用对红粘土进 求以及对路基土的长期稳定性产生良好作用外,尚需结合 行改良,稳定剂与土颗粒发生离子交换作用,吸附在土颗粒 项目特点,坚持因地制宜、就地取材、节约资源、保护环境、 表面形成油性保护膜,并使土颗粒挤密排列,削弱土的亲水 方便施工、减少工程造价的原则,选择最适合项目特点的添 性。由于水理作用对土的属性影响较小,因此土的塑性指 加剂种类和掺量进行改良。 标未见明显降低,甚至出现反常升高现象。但是改良击实 土最佳含水量与天然含水量较为接近,膨胀量明显降低,吸 参考文献 水量大幅度稳定降低,CBR值明显提高,说明掺加土壤稳定 [1]高大钊.土质学与土力学[M].北京:人民交通出版社,2001. 剂能较好的改善红粘土的水稳定性,提高红粘土的强度。 [23梁军林,高液限粘土的工程性质和应用[J].广西交通科技,2005. 由于击实土最佳含水量与天然含水量接近,开挖后不需翻 [3]刘特洪,工程建设中的膨胀土问题[M].北京:中国建筑工业出版 晒或仅需短时间晾晒,将土壤稳定剂稀释成水溶液后通过 社,2007. 喷洒的方式投料,利用反铲挖土机就可将流体的稳定剂稀 [43余小年,刘银生,高液限土包芯法施工技术研究[J].湖南交通科 释液体与红粘土充分搅拌,不需闷料,即拌即压,施工方便, 技,2003. 作者简介:何刚刚(1982一),男,浙江义乌人,义乌市恒风路桥有限公司工程师,研究方向:公路工程。 一188—