低液限粉土做路面底基层的路用性能研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２６卷　第５期　市　政　技　术　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．５　２ｏ０８年９月　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｓｅｐ，２００８　文章编号：１００９—７７６７（２００８）０５—０４５３—０３　低液限粉土做路面底基层的路用性能研究　严战友　．赵国芳　（１．石家庄铁道学院土木工程分院，石家庄０５００４３；２．河北工业职业技术学院，石家庄０５００９１）　摘要：主要对粉性土作路面的底基层其路用性能进行了分析，得出在粉性土中掺加一定比例的石灰、水泥、粉煤灰，并　调整其配比，就可使稳定土在抗压强度、抗拉强度、温缩、干缩等方面满足高等级公路要求的结论。　关键词：粉性土；路用性能；路面（底）基层　中图分类号：Ｕ４１４．１１　文献标志码：Ｂ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　Ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　Ｒｏａｄ　ｏｆ　Ｓｕｂ－ｂａｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｌｏｗ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｌｉｍｉｔ　Ｓｉｌｔｓ　Ｙａｎ　Ｚｈａｎｙｏｕ，Ｚｈａｏ　Ｇｕｏｆａｎｇ　为了满足汽车高速、安全与舒适行驶的要求，高　２强度试验及其结果分析　等级公路大多采用沥青类路面材料做面层。半刚性　２．１石灰粉煤灰试验　材料做基层或底基层　但是由于我国各地自然条件　在现行的规范中。石灰粉煤灰的质量比建议为　的差异，许多地方的材料无法按照现行标准规范使　１：２～４，在试验中我们选用１：３，石灰粉煤灰与细粒　用。如某地土的塑性指数在２～４之间，属于低液限　土的质量比在３０：７０～５０：５０，选用３２：６８。按不同的石　粉土或含砂低液限粉土Ｉｌ】。像这类土质在以往的稳定　灰：粉煤灰：土的质量比做成试件（为了分析比较，最后　土中很少被采用（用普通的石灰稳定是不行的），若　在配合比中加入２．５％的水泥），养生７　ｄ进行无侧限　外运又会大大提高工程造价。为此，笔者通过对大量　抗压强度试验，其结果见表１［３】。　的试验数据比较，寻找出了适宜的稳定方法，以降低　工程造价。　表１　石灰粉煤灰击实及抗压强度试验结果　１稳定方法　在我国高等级公路路面底基层中，应用最多的材　料是石灰稳定土、水泥稳定土、水泥石灰综合稳定土　及石灰粉煤灰稳定土（二灰土）。根据经验，用石灰稳　定土和石灰粉煤灰稳定土的对象是塑性指数介于　１２￣２０的亚黏土，在塑性较低的粉性土中则稳定效　从表１可以看出：３种不同比例的石灰粉煤灰稳定　果不好；水泥稳定土除在有机质含量大和硫酸盐含量　土。７　ｄ的强度都达不到高等级公路底基层（≥０．５　ＭＰａ）　大的土不能用几乎所有土都可以采用翻。　要求，其中石灰用量最大的强度才达到０．３８　ＭＰａ，而　针对上述所说的低液限粉土，其特点是黏土颗粒　掺加２．５％水泥时，强度也只有０．４６　ＭＰａ，也不能满　含量很小，相应的塑性指数也很小，因此特别选用了　足要求，所以不再考虑用石灰粉煤灰来稳定。　石灰粉煤灰、水泥、水泥粉煤灰、水泥石灰粉煤灰等材　２．２水泥稳定试验　料进行稳定，并做强度分析比较。　用水泥稳定时，水泥用量分别采用８％、１０％、　收稿日期：２００８—０４—１８　ｌｌ％、ｌ２％，其击实结果和７，２８。６０ｄ抗压强度试验结　作者简介：严战友（１９７３一），男，河北遵化人，讲师，硕士，主要从事道　果见表２。　路与桥梁工程的教学与科研工作。　从表２可以看出：当水泥用量只有大于８％时。　维普资讯 http://www.cqvip.com ・４５４・　市政技术　第２６卷　表２水泥稳定击实及抗压强度试验结果　强度才能满足要求。根据经验，随着水泥用量的增加．　底基层结构的干缩性也越大，并且２８　ｄ以后强度增长　缓慢。因此这种稳定土在实际工程中也不可取。　２．３水泥粉煤灰稳定试验　当用水泥粉煤灰来稳定土时，其质量配比方案、　击实及抗压强度试验结果见表３。　表３水泥粉煤灰稳定混合料质量配比、击实及抗压强度试验结果　从表３可以看出：水泥用量在７％以上时．７　ｄ强　可能。　度大于规范对底基层的强度要求（＞１０．５ＭＰａ），且稳　２．４水泥石灰粉煤灰稳定试验　定土的强度在较长的时间内保持增长，后期强度大，　当用水泥石灰粉煤灰来稳定土时．其质量配比方　从力学性能和经济效益方面考虑，有满足工程需要的　案、击实及抗压强度试验结果见表４。　表４水泥石灰粉煤灰稳定混合料质量配比、击实及抗压强度试验结果　从表４可以看出：（水泥＋石灰）比例的增加对稳　表５抗弯拉强度试验结果　定土的强度有明显的提高，且早期强度高于一般的二　试验　质量　抗折强　试验　质量　抗折强　灰土。另外，该种稳定材料的中长期强度增长也很明　代号　配合比　度／ＭＰａ　代号　配合比　度／ＭＰａ　显。因而可以认为，用水泥石灰粉煤灰来稳定该种土　３ＳＦ　９：２６：６５　０．５７　３Ｈ　６：６：１８：７０　０．６７　具有较好的效果，能够满足高等级公路底基层强度的　４ＳＦ　７：２８：６５　０．５４　５Ｈ　４：９：２７：６０　０．６５　要求。　６ＳＦ　８：３２：６０　０．５２　６Ｈ　６：７：２７：６０　０．７０　依据前面试验结果说明，用水泥粉煤灰稳定和水　基层的抗弯拉强度要求，都合格。　泥石灰粉煤灰稳定，两种方法都能够满足结构抗压强　３收缩性能比较与分析　度的要求。为此还任选３组进行了抗弯拉强度试验，　因石灰粉煤灰、水泥不能满足施工要求，所以不　其结果见表５。　再对其进行分析，而水泥粉煤灰稳定土和水泥石灰粉　数据表明，两种类型的方案完全能够满足路面底　煤灰稳定土，因受季节温度、含水量变化的影响，会产　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第５期　低液限粉土做路面底基层的路用性能研究　・４５５・　生不同性质的收缩，对路面造成不一样的破坏，所以　干缩应变和最大平均干缩系数，跟其他常规稳定材料　分别选择了几种配合比方案进行干缩和温缩试验。　相比较的试验结果见表６。　３．１干缩性能试验及结果分析　由表６可知，经过处理的两种方案，最大于缩应　对各种配合比进行了干缩试验，其中选用３Ｈ和　变和最大平均干缩系数ＬＬ－－－灰类型都要小，且Ｈ型　４ＳＦ两种配合比方案进行比较，通过试验计算出最大　效果明显好于ＳＦ型。　表６半刚性材料干缩性能比较　稳定方法　最大干缩应变（ｘｌ０。６）最大平均干缩系数（ｘｌ０。６）　稳定方法最大干缩应变（ｘｌ０。６）最大平均干缩系数（ｘｌ０。６）　３Ｈ　４５０．１２　３４．５６　二灰土　８５０～２　６ＯＯ　５０～２１０　４ＳＦ　６６７．６７　５４．８９　二灰砂　９８７．６５　１０２．３４　１２％（石灰土）　一　３６７　二灰碎石　７５６．７８’８９．９８　根据试验结果分析，各方案干缩应变在４～８　ｄ时　性能要求，即：　最大，因此在施工阶段，除前期应加强保湿外，１周后　１）用水泥粉煤灰稳定土和水泥石灰粉煤灰稳定　的干缩都要控制：当水泥用量比例大时，最大干缩应　土均能达到强度要求，且中长期强度有明显增加。　变和最大平均干缩系数也大，水泥用量小时．则呈下　２）两种稳定土抗弯拉强度完全满足要求。　降趋势。这里水泥石灰粉煤灰稳定土优于水泥粉煤灰　３）两种稳定方案收缩性能均好，且水泥石灰粉煤　稳定土。　灰稳定效果更佳。　３．２温缩性能比较与分析　温缩试验也表明：以上两种方法稳定的材料，其　温度收缩系数明显小于其他半刚性材料，且水泥石灰　参考文献：　粉煤灰稳定的效果要好于水泥粉煤灰　各种方案温　度收缩应变和温度收缩系数，开始时随温度降低而增　【１】同济大学道路与交通工程研究所，周商君，陈晓同，等．半　大，在ｌ２～一６℃时无变化，在一６～一１２℃时又有一定　刚性基层沥青路面【Ｍ】．北京：人民交通出版社，１９９１．　的增长，且水泥用量比例越大，温度收缩系数也逐渐　［２］何庆林．高等级公路半剐性基层沥青路面眦１．北京：人民交　通出版社．１９９８．　增大［４】。　【３】中华人民共和国交通部．ＴＪ　０５７—１９９４公路工程无机结合料　４结语　稳定材料试验规程【Ｓ】．北京：人民交通出版社，１９９５．　根据以上各种方案比较，粉性土用于高等级公路　［４］中华人民共和国交通部．ＴＪ　０５１—１９９３公路土工试验规程『ｓ】．　的底基层。采用无机结合料能够满足工程力学与路用　北京：人民交通出版社．１９９９．　（上接第４５２页）　运行。加固工程的成功实施为今后桥梁建设和桥梁养　２）在钢管拱拱脚区域焊缝部位用钢板环进行焊　护探索了一条可行之路，其具有广阔的发展前景。　接加固　３）对北边跨下游侧吊杆下锚头锚垫板作除锈防　锈处理　参考文献：　４）对拱脚区域裸露的钢管表面进行除锈．并以防　锈油漆保护　【１】中华人民共和国交通部．公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）　５）对拱桥所有吊杆与横梁连接处的铸铁防水盖　『ｓ１．北京：人民交通出版社，１９８８．　进行除锈，并以防锈油漆保护。　【２】中华人民共和国交通部部．ＹｒＧＦ　８０　１／２００４公路工程质量　６）对横梁与板梁中暴露于混凝土外的钢筋作除　检验评定标准【Ｓ】．北京：人民交通出版社，２００４．　锈、防锈处理，然后在混凝土表面以水泥砂浆涂抹。　【３】中交公路规划设计院．ＪＴＪ　０２３—１９８５公路钢筋混凝土及预　７）在中跨桥墩的３个立柱问增强联系（设置剪刀　应力混凝土桥涵设计规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，１９８５．　【４】国家技术监督局．ＧＢ　１１３４５—１９８９钢焊缝手工超声波探伤　撑），以提高其横向刚度［５１。　方法和探伤结果分级【Ｓ】．北京：中国标准出版社，１９９０．　５结语　【５】冶金工业部钢铁研究总院．ＧＢ／Ｔ　２９７０—１９９１中厚钢板超声　该桥通过检测、加固设计、施工后．现已投入正常　波检验方法［Ｓ］．北京：中国标准出版，１９９２．