灰剂量衰减对路基压实度的影响

浅谈灰剂量衰减对路基压实度的影响

摘要：本文以姜堰市溱湖大道工程实践为例，通过对试验数据进行分析总结，探讨了石灰土路基施工时存在灰剂量衰减的情况下对压实度的影响程度。

关键词：石灰土施工；灰剂量衰减；压实度；影响分析

1．前言

在石灰稳定土的检测中，不同灰剂量所取用的最大干密度不同，灰剂量越小，取用的最大干密度越大；灰剂量越大，取用的最大干密度越小。而实际施工中掺灰的不均匀性，决定了检测中不能采用单一的最大干密度。

在石灰稳定土施工中经常会发现石灰稳定土的灰剂量和压实度在检测时不能满足设计和规范要求，而实际施工中的用灰量却远大于设计用量。遇到这种情况，为了保证工程质量，经常是返工处理，不但影响了施工进度，也挫伤了施工人员的积极性。为此，我们通过大量的试验发现，石灰稳定土的灰剂量滴定随时间的增长有所衰减，即灰剂量衰减。在压实度检测过程中，由于取样的时间不同，灰剂量滴定就不一样，因而确定的最大干密度也就不一样。时间越长，滴定出的灰剂量越低，取用的最大干密度越大，从而反映出的路基压实度越小。因此，我们在石灰稳定土的检测中有必要考虑灰剂量衰减对路基压实度的影响。为确保路基填料的压实度和CBR值，同时考虑施工季节及工期的要求，路基中部填料总体积的40％～70%采用掺石灰处治，因此控制好石灰稳定土的施工对于路基整体质量尤为重要。

2．室内试验

为了便于检测石灰稳定土的施工质量，需绘制不同灰剂量对应的最大干密度曲线、EDTA 消耗量与石灰剂量关系曲线、灰剂量随时间变化曲线。

我们在姜堰市溱湖大道取具有代表性的1#取土坑的掺灰改良土进行试验，绘制三种不同曲线。

2.1确定不同灰剂量与最大干密度的关系曲线

2.1.1通过重型击实试验，得到不同灰剂量的最大干密度如表1。

石灰剂量最大干密度最佳含水量

0% 1.839g／㎝3 14.2%

3% 1.767g／㎝316.2%

5% 1.740g／㎝317.4%

7% 1.710g／㎝318.5%

9% 1.678g／㎝320.1%

2.1.2通过对上述试验数据处理分析，最大干密度与掺灰剂量的多少是有规律的，绘制成曲线如图1所示。

图1

1.66

1.71

1.76

1.81

1.86

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

掺灰量（%）

最大干密度（g/cm 3)

2.1.3从图1的曲线中我们可以查出不同灰剂量对应的最大干密度。 2.2确定EDTA 的消耗量与石灰剂量的标准曲线 2.2.1通过下列公式进行混合料组成的计算 （1）干混合料质量=300g ／（1+最佳含水量） （2）干土质量=干混合料质量／（1+石灰剂量） （3）干石灰质量=干混合料质量－干土质量

（4）湿土质量=干土质量×（1+土的风干含水量） （5）湿石灰质量=干石灰×（1+石灰的风干含水量）

2.2.2按2.2.1计算的结果配制石灰稳定土的混合料，通过EDTA 滴定法，得到不同灰石 灰 剂 量 滴 定 消 耗 EDTA 量 0%

3% 15.8ml 5% 24.1ml 7% 32.1ml 9%

40.4ml

2.2.3通过对上述试验数据处理分析，绘制EDTA 消耗量与石灰剂量的标准曲线如图2所示。

图2

0510152025303540450

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

石灰剂量（%）

滴定消耗EDTA 量(ml)

2.2.4由图2可以得到不同石灰剂量与EDTA 消耗量的对应关系。 2.3确定石灰剂量随间变化的曲线（即灰剂量衰减曲线）

2.3.1根据已经确定的最大干密度和最佳含水量选取5%石灰剂量的稳定土，通过无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验方法中的制件方法配制试件，模拟现场施工条件对已配制的试件进行养生，根据不同龄期分别做EDTA 消耗量试验，灰剂量衰减试验数据经分析处理龄期(d)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

衰减率(%) 0 3 5 7 9 13 18 24 28 32 衰减后剩余率(%) 100 97 95 93 91 87 82 76 72 68 龄期(d) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 衰减率(%) 36 39 40 41 43 45 46 47 47 48 衰减后剩余率(%) 64 61 60 59 57 55 54 53 53 52 龄期(d) 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 衰减率(%) 48 48 49 49 49 50 50 50 50 50 衰减后剩余率(%) 52 52 51 51 51 50 50 50 50 50 3所示。

图3

1020304050607080901001100

10

20

30

40

龄期(d)

衰减后剩余率

（%）

3．施工质量控制

3.1材料控制

3.1.1每批石灰进场前，测定其有效氧化钙和氧化镁及未消解残渣含量是否达到Ⅲ级石灰技术要求。

3.1.2大批量石灰进场后，堆放成高堆并用篷布覆盖，然后边用边揭盖，防止石灰被风吹雨淋日晒，致使其有效氧化钙和氧化镁的含量损失。

3.2现场检测

3.2.1为了保证石灰稳定土的掺灰剂量和压实质量，要求用灌砂法检测压实度，对试坑的土样进行灰剂量滴定，根据实测灰剂量并考虑灰剂量衰减，推算实际掺灰量，然后再选用最大干密度，计算其压实度，从而真实地反映出路基稳定土的压实质量。

3.2.2以姜堰市溱湖大道K1+700～K1+960段路基选取一检测断面为例，计算掺灰剂量和压实度，结果见表4。

取 样 桩 号 K1+700 1 2 3 4

石灰稳定土湿密度 g ／㎝3

1.892 1.921 1.898 1.893 石灰稳定土含水量 % 17.8 17.3 16.2 16.9

石灰稳定土干密度 g ／㎝3

1.606 1.638 1.633 1.619 实 测 灰 剂 量 % 4.1 3.0 3.6 3.9 龄 期 d 10 10 10 10 衰减后剩余率 % 68 68 68 68 实际掺灰剂量 % 6.0 4.4 5.3 5.7

取用最大干密度 g ／㎝3

1.720 1.746 1.734 1.726 压 实 度 % 93.4 93.8 94.1 93.8 注：表中取用最大干密度、灰剂量衰减后剩余率、实测石灰剂量均由曲线图中查得。 本段路基为双向六车道，检测频率为：1个断面／50米／层，每个断面每车道测一点，

共六个测点，取四个测点。石灰稳定土龄期为10天，土源：1#

取土坑；掺灰剂量5%；压实度标准：≥93%。

3.2.3若不考虑灰剂量衰减，检测结果如表5：

取 样 桩 号 K1+960 左 左中 右中 右 石灰稳定土干密度 g ／㎝3

1.606 1.638 1.633 1.619 实 测 灰 剂 量 %

4.1 3.0 3.6 3.9 取用最大干密度 g ㎝3

1.749 1.767 1.765 1.751 压 实 度

%

91.8

92.7

92.5

92.5