土壤固化剂稳定细粒土基层试验研究

１ 引 言
２ ２ 固 化 剂 ．
水 泥 稳 定 砂 砾 是 各 等 级 公路 最 常用 的路 面基 层， 该种基 层材料 的突 出优 点 是 具有 良好 的 强度 和
所 选 固化 剂 为粉 状 ， 物 理 力学 性质 检 测结果 其 和主要 成分 见 表 ３和表 ４ 。根 据 环境 检 测 结果 ， 该 固化剂对 环境无 毒 、 害 、 无 无污染 。
量 为 ８ ， 制含水 率 １ ％ 。面层 为 ４ｍ 厚 中粒 式 ％ 控 ３ ｃ
沥青 混凝 土 。
试 验路 底基 层 采用 路拌 法 施 工 ， 稳 定 土拌 和 用
机拌 和 ， 铺控 制厚度 为 ］ ｃ ， 松 ８ １ 平地 机三 次 刮平 ， ｎ 碾 压先 用振 动压路 机静 压 ｌ ， 后 强 振 ２遍 ， 碾 ４ 遍 然 静 遍 ， 实度 控 制 指标 不 小 于 ９ ％ ， 工 分 段 长 度 为 压 ５ 施 ３０ ０ ｍ。路 拌法施 工顺序 ： 工 放样 、 备 下承 层 、 施 准 粉
ｆ ＪＪ５ －２ ０ ， ５ Ｔ０ ８ ０ ０ 中华人民共和国行业标准［ ］ Ｊ ｓ． ［］ ６ 孙立川． 泥加 固土无侧限抗压强度影 响因素分析及 预测 ［ ］ 水 Ｊ．
地 基 处 理 ，９ ４ １９ ．
用 Ｇ Ｓ固化 剂 代 替 水 泥 加 固基 层 土 ， 需 换 Ｓ 不
土， 可就 地取 材 ， 固化 剂用 量和水 泥加 固用量大 体相
承载 比 ， 砂类 土 的承载 比要大 于粘性土 ， 并且均 随着 掺人 量 的增 加 而增加 。
表 ６ 承载比试验 结果
试验路段 建成 约 １年后 ， 别 在 Ｇ Ｓ加 固段 和 分 Ｓ 原水泥 加 固砾 砂段 钻孔取 芯进行 无侧 限抗压强 度试
验， 试验结果见表 ８ 。由试验结果来看 ，％掺人量 ８
Ｍ ａ 间， Ｐ之 浸水 膨胀 量 在 ０ ０ ４ ０ ０ ２ ． ０ ３～ ． ２ ０之 间 ， 砂
击实 试验是 用来分 析土 体 的最 佳含水 量 和最 大 干密度 的 ， 这两个 指标 反映 了土体 的施工 压实性 能 ，
施工时根据最大干密度可以衡量路基 的压实系数 ， 进而判断路基土的施工质量 ， 本次试验为了给以后 的固化 剂加 固土设 计 和施 工 提 供 参考 资 料 ， 行 了 进
料 的抗 冻性 能就好 ， 稳 定 系数 就 高 。抗压 强度 从 冻
一
定程 度上反 映 了材料 颗 粒 间联 结 强度 的大小 ， 一
般说来 ， 压强 度 高 的材 料 其 抗 冻 性 能就 好 一 些 。 抗 在这一 点上 ， 冻稳定 性 试验 结 果 与前 面 抗压 强 度 的 试验结 果是对 应的 。
５ ３ ｌ
２
２
一
ｌ ９
ｌ ７
１ Ｓ
１ ％ ３
１ ５％
１ ７％
Leabharlann Baidu
含水量
图 ２ 含 水 量 与 干密 度 的 关 系 曲线
义 至关重 要 ， 用于评 价 固化剂 加 固土冻 融性 能 的指 标是 冻稳定 系数 。 由于 冻融 试 验代 价 较 高 ， 次 试 本
通 、 田水 利及环 境保 护等 领域得 到应用 ， 农 取得 了 良 好 的经济 和技 术 效果 。 自 ２ ０世 纪 ９ Ｏ年 代 以来 ， 国 内在不 同等 级 的公 路路 面施 工 中进 行 了固化 技术 应 用 ， 累 了一 些经 验 ， 积 交通 运 输部 也 为此 发 布 了 《 固 化类路 面基层 和底 基 层 技术 规 程》 。辽 宁省 一 些 地 区本来砂 砾供 应就 不 充 足 ， 着这 些 年交 通 设 施 的 随 大规模建 设 ， 一 问题更显 突 出 ， 面基层 替代 结 构 这 路 研究 十分 必要 ， 为此 ， 开展无 砂石地 区土壤 固化 剂 的
表 ３ 固化 剂 物 理 性 能检 测 结 果
项目 标 度 靛 陛 初 凝
稳定性 ， 随着公路 建设 的快 速发展 ， 但 尤其是 近几 年
“ 村通 油路 ” 工程 的大规 模 建设 ， 些地 区砂砾 十分 一
缺乏 ， 路建 设不 得 不 远运 ， 公 大大 增加 了工 程 造 价 。 这就要求 人们 寻求 一 种 基层 替 代 结构 ， 达 到 与 水 在
当， 并且 不需 大 量 挖弃 土 方 ， 节 省 运 输 和 开 挖 费 可 用， 其施工 工 艺和普通 路基施 工工 艺基本 相 同 ， 施工 机械也大体 相 同 。当基 层砂 砾 运输 距 离 超 过 ３ ｋ ０ ｍ 时， 固化剂 加 固土具有 较 明显 优势 。
掺 人量 为 ８ 的砂 类 土 击 实 试 验 ， 验 曲线 如 图 ２ ％ 试
所示 。 由图 ２可 以看 出砂类 土 的最佳含 水量 和最大 干密度 分别 为 １ ％ 、 ．０ ／ ｍ 。 ３ ２ ０ ｇ ｃ
类土的回弹模量略高 出粘性土的回弹模量， 浸水膨 胀 量则反 之 。从 测试 结 果来 看 ， 固 土 的变形 性 能 加
试 验分别 选 用 了两 种代 表性路基 土进行 室 内试 验： 砂类 土 和粘性 土 ， 砂类 土 的颗粒分 析试验 结果 见
表 １粘性 土物 理力学 性质 指标见 表 ２ ， 。
表 １ 砂 类 土 颗 粒 分 析试 验 结果
固 化 剂 掺 量
图 １ 不同路基 土与固化剂掺量的关系曲线
行 了研 究 ， 结 合 试 验路 段 检 测 结果 研 究 了 Ｇ Ｓ固化 剂加 固路 基 土 的 施 工 工 艺和技 术 指 标 。 并 Ｓ 关键词 ： 道路 工程 ； 层 ； 基 土壤 固化 剂 ； 验 研 究 试
中图 分 类 号 ： ４６ ０ Ｕ １．３
文 献 标 识 码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：６３—６５ （ ０ １ ０ ０５ ０ １７ ０ ２ ２ １ ）５— ０ ３— ３
比较好 ， 回弹模量 和无 侧 限抗 压 强 度 之 间有一 定 的
正相关 关系 。
表 ５ 固化 剂 加 固 土 的 回 弹模 量 和 浸 水 膨 胀量
毫
∞
一
▲
鞠
３ ３ 固化 剂加 固 土 冻 融 试 验 ．
基层 材料冻 融性 能对 于道路是 否能 经久耐用 意
验工 作每种路 基土 只测求 １组 固化 剂掺 量 为 ８ 的 ％ 冻 融 试 验 ， 据 试 验 结 果 ， 类 土 冻 稳 定 系 数 为 根 砂
４ 试验路 段
试验 路段位 于抚顺 和下 线 Ｋ ２＋１ ０一ｌ ０ （ ３＋１０ ０，
基层 为 ２ ｃ ０ ｍ厚 Ｇ Ｓ固 化剂 固化 山 皮 土 ， Ｓ 固化 剂 掺
［］ ３ 杨成东 ， 许艳秋 ， 向东． 积砂土路面基层 固化新 材料 的试 验 张 风 研究 ［ ］ 辽宁交通科技 ，０ ２ ４ ． Ｊ． ２ ０ （ ） ［］ ４ 张登 良． 加固土原理 ［ ． Ｍ］ 北京 ： 民交通出版社，９０ 人 １９ ．
检 测 日期 ： ０ ３ 年 ５月 １ 日 ２０ ５
的 Ｇ Ｓ固化剂 加 固土强度相 当于 ４ 的水 泥稳定 砾 Ｓ ％
砂强度 。
５ 结束语
Ｇ Ｓ固化 剂加 固土 的各 项路用 性能 满足 规范 要 Ｓ
求， 抗压强度、 回弹模量、 冻稳定系数 和承载 比等物 理力学指标随着掺量的增加而提高 ， 当固化剂掺量
在 ７ ～０ ％ １ ％之 间时 ， 在保 证 技术 质量 的 同时 ， 程 工
表 ８ 固化 土 钻 芯 检 测 记 录
阳 ，９ ８ ４） １９ （ ．
参考 文献
［ ］ 吉安． ｗ 固化剂在软土地 基上的应用［ ］ 辽宁交通科 技． ｔ侯 ｃ Ｊ． 沈
［］ ２ 卓建平 ， 民． 沙爱 道路固化剂的研究［ ］ 西安 ： Ｄ． 长安大学学 位论
文 ，０４ ２０ ．
表 ２ 粘 性 土 物 理 力 学 性 质 指标 试 验 结 果
・
５ ４・
北 方 交 通
２ １ ０１
试 验 以 ８ 为 固化 剂 掺 入 量 ， 别 测求 了加 固 ％ 分 土 的回弹模量 和浸水膨 胀量 ， 验结果 如表 ５所 示 。 试 固化剂 加 固 土 的 回弹 模 量 测 试 结 果 在 ５０～８０ ２ １
３ ４ 固 化 剂 加 固土 的 承 载 比 Ｃ Ｒ ． Ｂ
碎 土或备料 运输 、 洒水 闷料 、 平轻压 、 整 平铺 结合料 、
干拌 、 湿拌 、 整型 、 碾压 、 接缝 和调头 处理 、 养生 。
试验路 段建 成后 ， 定 了标 准轴 载弯 沉值 ， 测 根据
测定 结果 可 以看 出 ， 用 Ｇ Ｓ固化 剂加 固粘 土基层 利 Ｓ 是 可行 的 ， 检测 结果均符 合施工 质量验 收要 求 ， 检测
含 ％ １７ ２ ９ ． １９ ００ １２ １５ ０ ６ ０ ４ ０２ １２ 量（ ）６． １３ ２ ． ． ． ． ． ． ． ６ ２ ６ ． ３ ４ ６ ８ ７ ２ ０ ７ ５ ．
３ 固化剂 加 固土试验 结果 分析
３ １ 路 基 土土质 和 固化剂掺 量对 加 固土强度 的 影 ．
第 ５期
北 方 交 通
・ ３・ ５
土 壤 固化 剂 稳 定 细 粒 土 基 层 试 验 研 究
白 杨
（ 宁 省 交 通 厅公 路 管 理局 ， 阳 辽 沈 摘 １０ ０ ） １０ ５ 要 ： 用 室 内试验 对 固化 剂 稳 定 土 的 无侧 限 抗 压 强 度 、 弹模 量 、 利 回 冻稳 定 系数 和 承 载 比 等 物 理 力 学性 质 进
３ ５ 固化 剂 加 固 土 标 准 击 实试 验 ．
造价 较低 。
第５ 期
白 杨： 土壤固化剂稳定细粒土基层试验研究
・ ５・ ５
区 间 ： ２＋１ ～Ｉ Ｋ ０ （ ０ ３＋１
施 工 １ ：０ ２年 ８月 １ ３期 ２０ ２日 检 测 １期 ：０ ２年 ９月 １ ３ ２０ ８１ ３
０７ ， ． １ 粘性土 冻稳定系 数为 ０ ６ 。 ．２ 加 固土 的抗冻 性 能与 材料 中空 隙率 、 颗粒 问联 结强 度 、 液相 中离 子浓 度 等 多 因素 有关 。其 中颗粒 问联 结强度对 抗冻性 能起着 主要作用 。若颗 粒问联 结强 度高 ， 以抵消 因冻胀作 用 引起 的 内应力 ， 足 则材
由图 １可 以看 出不 论 是砂 类 土 还是 粘性 土 ， 其
望 量 ２ １： ！： ： ！ ： ： ： ！竺 ： 无 侧 限抗 压 强 度 均 随 着 固 化 剂 掺 人 量 的增 加 而 增 加 ， 类土 的抗 压强度 大于粘 性 土 ， 砂 就是 说在 同等 固 化剂 掺量 的条件 下 ， 颗粒 的砂 类 土加 固效果 要 好 粗 于 以细颗粒 为 主的粘性 土 。 ３ ２ 固化剂加 固土的 回弹模 量和 浸水膨胀 量 ．
响
本次试 验研究 分别 进行 了砂 类土 和粘性土在 固
化剂 掺人 量为 ５ 、％ 、０ 、２ 的无 侧 限抗压 强 ％ ８ １％ １％
度试验 ， 试验 结果 如 图 １ 。
应用 研究 十分必 要 。
２ 试 验材料
２ １ 路 基 土 ．
—
◆一 粘 性 土；
—
凝一 砂 性 土ｊ
泥稳定砂 砾 同样 功 能 的前提 下 ， 程造 价 不 过 多增 工
加 。土壤 固化 技术 的引人 为解决 上述技 术难题 提 供 了一个 可行 的方案 。 土壤 固化技 术 近 年来 在 国外 土木 工 程 、 道路 交
成分 Ｓ ２ Ｌ０ Ｆ ３ Ｃ Ｍｏ Ｋ０ Ｎ ０ Ｍ ０ Ｔ ２ Ｐ０ 烧失 ｉ Ａ２３ ％０ ａ ０ ０ ｇ ２ ａ ｎ ｉ ２５ ２ Ｏ 量
结果 见表 ７ 。
承 载 比试 验是评定 道路材 料承 载能力 的试 验方
法 ， 多采用 Ｃ Ｒ值 作为路 面材料 和路 基土 的设 国外 Ｂ 计参数 ， 试验所用 的 两种 不 同土质 在 不 同 固化 剂 掺 人 量条件 下 的承载 比试 验结果 如表 ６所 示 。 由表 ６可 以看 出 ， 人 固化 剂 可提 高加 固土 的 掺