高塑性粘土地区二灰土的施工质量控制要点

高塑性粘土地区二灰土的施工质量控制要点

【摘要】苏北地区水网众多，缺乏优良的筑路材料，因地制宜地利用高塑性粘土进行二灰土施工是解决这一难题的好方法。由于二灰土施工牵涉因素多，质量控制难度大，很容易发生质量缺陷。本文针对高塑料性粘土进行二灰土施工中常遇问题，对其产生原因进行分析，并提出了预防及处理措施。

【关键词】公路高塑性粘土二灰土施工质量控制

苏北地区湖泊众多，缺乏石料，人均土地面积少，土地资源宝贵，而土质多为高塑性粘土。土的液限介于40～50，塑指一般在20～33，塑性明显，稠度系数多在0.75左右，部分介于0.50左右。

许多研究表明，采用石灰、粉煤灰加固高塑性粘土效果很显著，远远优于水泥加固。二灰土底基层后期强度高、板体性好，经济实用，可以因地制宜、就地取材地利用粘土这一广大资源，是苏北地区理想的底基层结构形式。然而，施工中我们也发现，二灰土施工制约因素多，需要注意的环节多。质量控制必须全面，各道工序必须严格把关，细节控制必须严格。可以说二灰土“优点多、施工难、控制繁”。笔者结合近年来从事工程施工技术管理方面的心得体会，就高塑性粘土地区二灰土施工的质量控制谈几点意见。

1 高塑性粘土的“砂化”

1.1 “砂化”的重要性

高塑性粘土粘性大，潮湿状态下具有很强的塑性，风干后结成硬块，手掰不开，非常坚硬，采用宝马路拌机很难粉碎，必须预先对高塑性粘土进行砂化处理。

砂化有效地降低了高塑性粘土的塑性，增大了粘土的稠度系数，提高了二灰土的强度。砂化后的粘土容易粉碎，省工省时。采用3%的消解石灰对高塑性粘土集中砂化4d后，使用宝马路拌机拌和2遍后即可达到施工颗粒要求，效果远远优于砂化前拌和7遍的效果，既节省了大量的施工机具，又提高了工程质量。砂化后的粘土颗粒细小，比砂化前表面积增大，易于和二灰充分发生反应，路面容易形成板体性结构，二灰土强度较高。试验室7d无侧限抗压强度一般都可以大于0.6MPa，部分超过1.0MPa。

高塑性粘土砂化效果较好，而粉性土砂化效果甚微，砂化前要仔细分析土性，结合试验，确定砂化方案。

1.2 “砂化”质量控制关键

砂化效果直接影响到后期二灰土的施工质量，砂化是二灰施工中最重要的工序，必须严格管理。施工中应注意以下几点：

（1）砂化时间不宜过长，尤其雨季进行二灰施工时，要合理安排工期，结合天气预报，防止砂化土遭受雨水。砂化时间一般可控制为3～4d，合理安排施工机械，形成流水作业，形成段落作业。

（2）砂化前要对粘土进行充分粉碎，以利于粘土颗粒和石灰的作用。

（3）砂化的关键是“蒙灰”，对砂化土表面要拍打紧密、碾压密实，以便于保温，防止石灰和反应热量的丧失，以加快砂化作用。

（4）对砂化土场、土堆要做好排水措施，加强排水。对于打堆砂化，表面拍打密实，做成斜坡利于排水；对于就地碾压的，加强横坡的控制，并应具有一定的平整度。土路肩要采用平地机进行削坡处理，防止积水。

（5）砂化必须针对粘性土，尤其是高塑性粘性土，石灰对粉性土砂化收效甚微。

2 碾压含水量控制

2.1 含水量控制的重要性

二灰土含水量控制是施工质量控制的一个重点，也是一大难点。含水量直接接受日照、降雨、风力等天气状况和三种原材料含水量的影响。碾压成型时的含水量直接影响二灰土的铺筑质量，一些常见病害，如二灰土开裂、表面松散、起皮，压实度偏低等，都和碾压含水量不当有直接关系。含水量控制应注意加强翻拌，力求施工段落中各处、各断面上下层间含水量保持均匀。

施工现场由于条件的限制，多采用燃烧法快速测定含水量，而酒精燃烧法通常不能反映二灰土的真实含水量，一般略小于真实含水量。试验室需要通过大量对比试验，建立燃烧次数、燃烧时间对比试验含水量的影响关系，并在施工中加以适当的修正。

2.2 碾压含水量偏小

含水量偏小一般较易达到理想的压实度，但二灰土却处于不稳定的状态。二灰土易于吸收水分，发生土体的膨胀造成表面的松散和二灰整体密实度的下降。二灰不能形成板体结构和有效强度。

2.3 碾压含水量偏大

碾压含水量偏大时，由于水在空隙中富裕，很难压实，二灰土较难达到压实度要求。当水分蒸发后，二灰土表面容易发生开裂现象。影响二灰土的板体性，使二灰土底基层较难形成半刚性承载力层。

2.4 预防及处理措施

碾压含水量控制是二灰土施工中的一大难点，很大程度上取决于施工时的天气状况。首先必须了解碾压前后几天的天气状况，根据设备机具情况制订详细的施工计划，二灰土多在夏季施工，天气变化无常，施工现场应做好防雨准备；其次必须加大检测频率，通过含水量的快速测定，经常地、迅速地测定各点处的含水量；第三对于含水量不当的段落加大处理措施，如对含水量偏少的段落适当洒水，而对含水量偏多的地方加强翻拌，必要时可采取生石灰粉代替消解石灰，充分利用生石灰粉的水化热降低二灰土的含水量。严格控制碾压含水量（大于最佳含水量2%～3%），既容易达到压实度，且强度高、稳定。

3 石灰消解及剂量控制

3.1 石灰消解过筛的重要性

石灰的消解和过筛通常不被施工单位重视，很容易出现问题。石灰消解不透，碾压成型后会继续吸收水分，发生水化反应并发生体积的急剧膨胀，浅层的灰块会胀出路表，形成小“蘑菇”，深层的灰块会导致路面结构松散，严重时胀开导致路表面开裂。这种开裂和含水量偏大造成的二灰土干缩裂缝有所不同，含水量偏大时，二灰土施工段落网裂间距均匀；而石灰消解不透造成的开裂间距不定，开裂处呈放射性，是内部石灰水化体积膨胀向上“顶开”而造成的路表开裂。

3.2 预防及控制措施