土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的应用研究.pdf

2013年8月第8期
城市道桥与防洪
科技研究307
土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的
应用研究
杜立平,王新岐
(天津市市政工程设计研究院,天津市300457
摘要:在盐渍化软土地区修筑道路路基,分析土壤固化剂固化石灰土修筑道路路基的可行性。以典型的盐渍化软土地区一一轻
纺经济区的道路工程为例,分析轻纺经济区的地质、含盐量;对土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)的击实试验、无侧
限抗压强度(7)、室内回弹模量以及CBR测试,得出土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)均能满足路基相关规范对
路床范围内的要求;选取轻纺经济区内道路试验段,从试验路段的弯沉、室外回弹模量、CBR测试及造价上对比分析了石灰土
(12%)和土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)修筑道路路基的优劣。
关键词:土壤固化剂;盐渍化;软土地区;滨海新区
中图分类号:U416.1文献标识码;B文章编号:1009-716(2013)08-0307-03
0前言
表1各类软土主要物理力学指标
轻纺经济区是天津滨海新区“十大战役”项目术量容重孔隙包和液限塑限塑限波有机质
水量
度
之一,目的是为了实现南港工
(gycm)比
(%
(%)K(%)指数指数
含量
(%)
(%)
业区和生活区的有效隔离、增强石化中下游产品451781239342221913575
吸收消化能力、做大做强做长石化产业链、实现建
设资金平衡。
对地下水水位以上的地基土进行易溶盐化学分
滨海新区是典型的盐渍化软土地区,在该地析,按含盐化学成分分类,本地区浅层土均属于氯盐
区修建道路,对一般路段路基的处理的方法是换渍土。按含盐量分类盐渍土为中盐渍土,见表2。
填路床工作区内的路基。换填常用的是在素土中
加石灰水泥等。这种方法的缺点是费用比较大,而
表2盐渍土按含盐量分类表
且耐久性差。针对固化剂在道路工程中的普遍应
取样点深度平均含盐量八%
用,如果能在滨海新区找到一种合适的固化剂以
样号
氯盐
硫酸盐一盐渍土名称
及配合比,是利国利民的。
0.206
中盐渍土
土2
0.7
2.482
0.214
中盐渍土
1轻纺经济区地质情况
轻纺经济区所处地区地貌为海积低平原,境2路基处理
内地势低平,场地均为盐池及养虾池。根据地质资
料,场地水面标高基本在3.5~3.8m,水底标高在
轻纺经济区原先的路基处理:先做80cm的山
0.5~0.8m,淤泥厚为0.5m左右。
皮土,作为一个衬托层,同时起到隔水的作用,在
山皮土上做60cm的石灰土(12%)。这60cm的石
区浅层地质属第四纪海相为主的成因相类型,为灰土在路床工作区厚度内,见图1。
典型的不良土,局部厚度在1~12m范围有淤泥或
60cm石灰土(12%)
淤泥质粘土,地表以下深度10~13m范围内土质
含水量高,地质条件差,是典型的软弱土。
80cm山皮土
这种土质特点为含水量高、孔隙比大、抗剪强
图1原先路基处理结构图
度低、压缩性大、灵敏度高,对道路沉降及稳定影
响较大,是道路需要处理的土层。轻纺经济区软土
由于轻纺经济区的路基处于中湿、过湿,考虑
层的物理、力学性质指标统计见表1
采用粉状固化剂。考虑采用固化剂的路基处理:80cm
山皮土+20cm石灰土(找平层)+20cm6%的戗灰土
收稿日期:2013-03-20
作者简介:杜立平(1984-),男,浙江衢州人,工程师,从事道
(找平用)+40cm土壤固化剂固化土(5%石灰+95%
路设计工作。
原土+固化剂),见图2。
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34aB化土(6石灰原土固化剂)
表6承載比试验结果
20cm6%戗灰土
配比贯人杆面积/m2贯入量/mCBR备注
80cm山皮土
土壤固化剂固19.635
10.33%
养生6d,浸
图2采用固化剂路基处理结构图
化土(5%石灰
+95%原土+固19.635
水24b进行
9.10%
CBR试验
化剂)
3室内试验测试
对采用固化剂的路基处理结构进行击实、无
固化土CBR均在9以上,满足公路路基规范
侧限抗压强度、室内回弹模量以及CBR值等士工对CBR承载比的要求。
试验,以确定土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原
利用不同配比进行室内回弹模量试验,其试
土+固化剂)能否满足轻纺经济区的道路的路用验结果见表7。
性能。
表7回弹模量测试结果
3.1击实试验
回弹模量MPa
根据《公路土工试验规程》(JTJ053-91)的规级数
土壤固化剂固化士(5%石灰+95%原土+固化剂)备注
定,本次试验为重型击实,选用的击实方法为重型
50.93
伍法Ⅱ2,标准击实仪的主要参数见表3。
81.127
龄期为
表3标准击实仪的主要参数
14d
125.594
类真径量Amn内径高如层每层击实功食大
锤底锤质
试筒尺寸
落高
粒径
135.778
数击数∫(kJhm3)
Icm /kg
cm /em /cr?
重型54.5451012.79975272687.0<15
试验结果表明,试验路所采用的固化土室内
回弹模量大于135MPa,满足公路路基规范对回弹
共选取了5个士样,配制不同含水量现场土并击模量的要求。
实,含水量依次相差1%~2%。试样击实后称重、测定
含水量、计算土壤干密度,表4给出固化士击实试验4室外试验測试
结果。
铺筑12%石灰土的正常段以及土壤固化剂固
表4土填固化剂固化土击实试验结果
化土(5%石灰+95%原土+固化剂)处理段铺筑完
配比最佳含水量バ%)最大干密度人m)成后养生3d进行弯沉及回弹模量、CBR测试,弯
土壤固化剂固化土(5%石
14.0
1.825
沉测试结果见表8,回弹模量及CBR测试结果见
灰+95%原土+固化剂)
表9。
3.2无侧限抗压强度试验
从表8可看出,土壤固化剂固化土(5%石灰+95%
对轻纺经济区现场土掺配石灰及土壤固化剂原土+固化剂)处理层弯沉明显低于石灰处理层,
进行无侧限抗压强度试验,试验结果见表5。
石灰土(12%)路基弯沉值在165~304(1/100mm
表5土填固化石灰土无侧限抗压强度(7d龄期
之间,平均值为258.72(1/00mm),代表值为381.57
(1/100mm),变异性大;而土壤固化剂固化土(5%
含水量压实度无侧限抗压
配合比
(%)
(%)强度AMPa
石灰+95%原土+固化剂)路基弯沉值在113~175
土壤固化剂固化士(5%石灰
(1/00mm)之间,平均值为145.64(1/100mm),代
14.0<