论石灰稳定土施工的质量通病与防治措施

论石灰稳定土施工的质量通病与防治措

施

摘要：在路桥建设中，由于地基的不稳定性，需要用特殊材料进行加固，其

中石灰稳定土是常用材料之一。本文简要分析了路桥施工中石灰稳定土的质量控制，希望能在今后的工程中推广。

关键词：石灰稳定土；质量管理

引言

在我国许多地区，普遍采用石灰稳定土或石灰粉煤灰稳定土作为公路工程的

底基层。石灰稳定土或石灰粉煤灰稳定底基层能形成良好的板，有利于就地取材，经济性好。这种半刚性材料对我国高速公路的发展起到了很大的作用。但在某些

地区，仅分布有粉土或淤泥质土，如东南沿海地区。用石灰稳定粉质土时，底基

层成型效果不好，7天无侧限抗压强度达不到规范或设计图纸的要求。

1石灰稳定土的形成原理

石灰稳定土主要由土和生石灰(CaO)组成，生石灰消化形成熟石灰(Ca(OH))

与土混合，通过一系列物理化学作用改变土的工程性质。石灰稳定土拌和初期，

游离钙离子主要与土壤矿物颗粒中的钠离子和氢离子进行离子交换，降低了土壤

的塑性，提高了土壤颗粒间的粘聚力，从而使混合料在机械设备的物理作用下发

生团聚，形成稳定的结构层。后来通过火山灰作用、碳酸钙作用和团聚作用。结

晶和其他化学作用形成晶体和胶结物，减少土壤颗粒之间的间隙和透水性，提高

密实性和稳定性。随着水泥逐渐转化为结晶状态，石灰稳定土的刚度、强度和稳

定性不断增加，形成稳定的外壳，具有良好的硬化性、水稳性和抗冻性，同时提

高强度和承载力。

2影响石灰稳定土质量的因素

根据石灰稳定土的组成、形成原理和施工工艺，土的工程性质和颗粒细度、

石灰的质量等级和用量、施工机械设备的组合和操作、施工环境和卫生条件都是

影响石灰稳定土成型质量的重要因素，任何一个环节出现问题都会导致不同的质

量缺陷。

2.1土壤质量的影响

可用作路基填料的土有很多种，不同土质其工程性质也不同。用于路基填筑

的细粒土要求液限不大于50%，塑性指数不大于26，其中砂土、粉土、粘性土均

可作为石灰稳定土。施工中使用石灰稳定土时，尽量选择塑性指数为12-20的低

液限粘土。这种土容易破碎压实，形成的灰土强度高，稳定性好。在相同质量和

粉煤灰掺量下，粘土和粉质粘土施工后的灰土强度高于砂和砂质粘土。石灰稳定

土施工中，土颗粒的破碎程度越细，石灰拌合越均匀，成型效果越好，石灰土的

强度越高。

2.2石灰质量和用量的影响

生石灰中活性氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO)含量越高，石灰稳定土的成型质量

和稳定效果越好，因此石灰稳定土施工应选用级及以上的生石灰。

石灰稳定土施工前，应根据土工击实试验的设计灰剂量要求进行原材料取样，以确定石灰稳定土的最大干密度和最佳含水量，作为石灰稳定土施工的质量控制

标准和指导。在生产和施工过程中，准确控制石灰用量非常重要。如果石灰用量

过小，就达不到设计要求。如果石灰用量过高，则难以压实，容易导致压实不充分，影响石灰稳定土的强度。

2.3含水量的影响

根据标准击实试验，石灰稳定土只有在最佳含水量时才能达到最大干密度，

所以含水量过多和过少都会造成击实不充分。

2.4机械设备的影响

在石灰稳定土施工中，合理的机械设备组合和规范的操作流程，在一定的施工条件下，可以用最少的压实功达到最大干密度效果，因此机械设备的选择和操作对提高石灰土的质量有一定的影响。

2.5施工环境和维护条件的影响

根据石灰稳定土的成型原理，其强度形成需要一定的温度和湿度条件，随着固化时间的增加强度逐渐增加，在28天的固化龄期强度趋于稳定。石灰稳定土在高温季节比低温季节更快、更稳定、强度更高，在石灰稳定土表面洒水保持湿润时比表面不养护时更快、更稳定、强度更高。石灰稳定土施工后的养生期一般不少于7天，所以如果其成型后养生不到位或受季节、温度、天气条件的影响，石灰稳定土的结构稳定性和强度都会受到影响。

3石灰稳定土质量通病及防治措施

3.1石灰稳定土裂缝及预防措施

石灰稳定土的裂缝类型主要有干缩裂缝、温缩裂缝、反射裂缝和人为裂缝，影响裂缝的因素相对较多。现根据工程中常见的，列举如下：

1.土的塑性指数太大。石灰稳定土的收缩裂缝与土的工程特性有关。土的塑性指数和粘性越高，收缩裂缝越严重。当塑性指数小的土用于石灰稳定土时，石灰土的强度较低，在重载作用下容易发生结构性破坏和开裂。对于塑性指数大的重粘土，很难粉碎土粒。石灰稳定土施工中，大颗粒土体在碾压过程中会形成嵌入表层的泥饼。

在脱水和干缩过程中会出现“开裂”现象。施工石灰稳定土时，尽量选择塑性指数为12-20的低液限粘土。关于塑性指数低的土可以掺入一定量的水泥增加其强度，塑性指数高的粘土和重粘土可以通过焖砂降低其塑性指数，从而降低土粒破碎的难度，再用灰混合破碎两次即可得到改善。

2.石灰稳定土含水量过大。石灰稳定土碾压成型后，在表面失水和内部水化的作用下，石灰土的含水量不断降低，在温缩和干缩的影响下会形成裂缝。混合料含水量越大，干缩裂缝越明显。

石灰稳定土施工过程中，应严格控制混合料的含水量，并根据施工季节、气

温和天气条件，在2%的最佳含水量范围内进行调整，以达到最佳的碾压成型效果。如果施工时含水量过高，可采用翻耕晾晒的方法降低含水量。

3.施工环境和养护条件的影响。石灰稳定土在成型初期由于洒水养护不到位，表面干燥或失水过快，容易干缩裂缝。石灰稳定土在0~-10的低温下施工，容易

产生低温收缩裂缝。

3.2石灰稳定土表面在养护过程中应保持湿润

1.夏季高温或大风天气应加强洒水养护的频率。灰土养护也可采用覆土养护，可有效减少灰土的水分流失，降低其自身含水量进行养护和补充，从而加快施工

进度。冬季低温时不宜施工石灰稳定土，施工温度应保持在5以上或在第一次冰

冻前一个月停止施工。

2.灰土下持力层存在软弱层。在压路机荷载的反复作用下，下软层会出现反

射“弹簧”现象。施工中发现下卧层存在软弱层，应及时挖出，然后采用强度高、水稳性好的路基填料或石灰稳定土进行换填处理，压实或夯实后可有效解决上部

灰土施工。

3.石灰用量太大。灰土施工前分布不均匀，或分布后混合。

配方不规范，造成石灰窝料集中或石灰用量分布不均匀的现象。灰分高的部

分在石灰的吸水作用下含水量低，难以压实，在压路机的反复荷载下会出现干“弹”的现象。石灰稳定土施工前，应根据路基设计标高对素土层进行整形和整平，以避免出现坑洞。为了均匀撒灰，可以将工作面网格化，根据设计的灰剂量

和网格面积计算撒灰量。机械撒石灰后，人工配合均匀撒布，避免出现嵌套和积

灰现象。在翻耕犁好的梨之前，要将搅拌机转动两三次，使石灰与土壤大致混合，避免翻耕梨翻耕时皮带分布不均匀。

结语