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抗疏力土壤固化剂在丰都农村公路中的应用研究

发布日期:2014-05-09 11:36:27  来源:本站整理  将本页收藏至:QQ书签 百度收藏

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抗疏力土壤固化剂在丰都农村公路中的应用研究

                     抗疏力土壤固化剂在丰都农村公路中的应用研究
                                                     田其斌
               ( 重庆市蔡家组团( 同兴工业园区) 管理委员会,重庆400700)
    摘要: 简述了抗疏力土壤固化剂的固化机理,配合比设计等,并对抗疏力土壤固化剂在丰都地区农村公路建设中的适用性进行了研究,分析了其经济和社会效益,指出其在国内农村公路建设中具有广阔的应用前景。
    关键词: 抗疏力,固化剂,农村公路,应用研究
    中图分类号: TU502. 2 文献标识码: A
    文章编号: 1009-6825( 2013) 21-0116-02
    当前农村公路建设将迎来一个新的高潮。在农村公路建设中面临的最大问题之一是资金的不足。而抗疏力固化土壤技术能很好地解决这一矛盾,它利用土壤作为主要道路材料,添加适量的抗疏力固化剂,从而改变土颗粒的微观结构、降低土壤微粒的界面活性,使用抗疏力可以使土体得到稳定、提高了承载力、防止渗流、加速土体的石化。
    1· 原材料
    1) 土。土取自丰都区的何太路附近,土的塑限21. 2%,液限34. 1%,塑性指数12. 7,该土为含砂低液限粘土[1]。2) 粗集料。用粗集料宜选用级配良好、压碎值大、最大粒径不大于31. 5 mm的碎石,其含泥量宜小于1. 0%,泥块含量宜小于0. 5%,其主要性能以及级配符合相关规范技术要求。3) 细集料。细集料选用机制砂,其主要性能以及级配符合相关规范技术要求。   2 ·混合料配合比设计
    抗疏力固化剂选择1%,2%,3% 三个掺量进行配合比设计。参照JTG E51-2009 公路工程无机结合料稳定材料试验规程石灰稳定土强度标准[2],抗疏力固化土无侧限抗压强度达到0. 5 MPa即满足规范要求,最后再以压实度97% 的标准做1%,2%,3 % 三个掺量的无侧限抗压强度试验,根据无侧限抗压强度结果,并考虑经济性得出最佳固化剂掺加量。1) 最佳含水量和最大干密度。选择1%,2%,3%三个固化剂掺量进行固化土击实试验,试验结果如表1 所示。可以看出不同掺量的固化土的最佳含水量和最大干密度不同,随着掺量的增大,土的最佳含水量增大,这是因为抗疏力固化剂可以阻塞土中空隙使土颗粒失去毛细吸水的特性,所以掺量越大,最佳含水量也越大; 但是最大干密度没有变化规律。2) 配合比设计。做固化剂掺加量为1%,2%,3% 的7 d 无侧限抗压强度试验,比较不同掺加量的无侧限抗压强度。采用静压成型的方法,制成直径× 高= 50 mm × 50 mm 的试件。养护采用自然养护方式,即试件成型后用塑料袋装好放在室内自然养护,试验结果如表2 所示。根据试验得到抗疏力固化剂的不同掺加量的固化土的无侧限抗压强度均满足强度要求( 大于0. 5 MPa) ,而在满足强度要求的同时也要满足经济性,所以选择抗疏力固化剂掺加量为1%为最佳掺量。


    3· 工程应用
    选择重庆市丰都区的何太路作为该项目的依托工程,何太路是重庆市丰都县一条乡道,试验路采用抗疏力固化剂稳定土作基层,面层采用改良型双层沥青表处。
    3. 1 路面结构
    路基: 对原路基采用片石换土补强,以达到设计要求。基层: 抗疏力稳定土基层( 12 cm) 。面层: 改良型双层沥青表处( 2. 5 cm) 。
    3. 2 抗疏力固化剂稳定土的施工工艺[3]
    1) 备料。对原料土进行洒水焖料。2) 拌和[4]。混合料必须按照设计的配合比要求拌制,含水量在最佳含水量的基础上,根据天气情况微调,确保碾压密实。a. 把碎石、粘土、砂按照2∶ 1∶ 2的比例堆放在宽敞的场地,用装载机翻转的方式拌和( 见图1) 。b. 在拌和过程中,把粉剂按照掺量撒到料堆上,采用装载机不停地翻转,使碎石、砂、粉剂、粘土充分拌和( 见图2) 。c. 水剂是高浓液体,把水剂按照1∶ 6 的比例稀释后,在拌和的过程中均匀地喷洒到料堆上去( 见图3,图4) 。d. 不停地翻转混合料,直到看不到白色的粉剂即可。3) 摊铺。采用人工摊铺的方式进行摊铺,根据松铺系数( 松铺系数在1. 5 ~ 1. 6 之间,具体通过现场试验来确定) ,确定标高。用耙先将混合料摊平,控制好平整度、横坡和松铺厚度。混合料不宜分层铺筑,应采用一层铺筑成型确保整体性,同时严禁薄层贴补现象。4) 碾压。a. 混合料经摊铺整形后,先用18 t 压路机静压2 遍,然后振动碾压10 遍左右,直到满足要求的压实度为止( 注: 碾压必须在最佳含水量的条件下进行) 。刚碾压成型后的基层见图5。b. 现场检测厚度和压实度,厚度应符合设计要求,压实度达到97%以上。5) 自然养生。抗疏力稳定土达到设计压实度后,采用自然风干的方式进行养生,无需洒水养护( 见图6) 。如果对压实好的稳定土开放交通,需对车辆合理导向,确保稳定土均匀碾压。6) 铺筑改良型双层沥青表处面层。
    4 ·经济效益和社会效益分析
     
     
    4. 1 经济效益分析
    1) 利用现场土壤避免借料换填,节省材料费和运输费用; 2)抗疏力稳定层路面承载力高,且防水、防冻,其强度和特性足以代替传统路面的基层、底基层和垫层。同时降低层厚,减少投资; 3)抗疏力稳定土基层的承载力提高,面层厚度降低,节省了大量资金;4) 抗疏力技术具有施工程序简单、无需断道、无养护期等特点,施工成本大大降低。
    4. 2 社会效益分析
    液态抗疏力固化剂为无毒的液体,而粉态抗疏力固化剂亦是一种绿色环保产品。抗疏力土壤固化技术的使用改变了使用水泥、石灰和粉煤灰稳定碎石的传统方法,与土拌和就能达到设计要求,最大限度的减少了生态和环境的破坏,具有良好的社会效益。
    5 ·结语
    1) 根据配合比设计和经济性要求,确定抗疏力固化剂最佳掺量为1%; 
    2) 与传统的道路铺筑技术相比,使用抗疏力土壤固化土技术可以节约成本,对于当前的农村公路建设,能满足其飞速发展的要求,具有很好的社会效益和经济效益; 
    3) 抗疏力土壤固化剂作为一项新材料、新技术、新工艺,是可持续发展的,在我国农村公路建设中具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]JTJ 051-93,公路土工试验规程[S].
[2]JTG E51-2009,公路工程无机结合料稳定材料试验规程[S].
[3]JTJ 034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
[4]唐明,尹国英,祝广军,等. 新型ASC 土壤固化剂在道路底基层的应用[J].沈阳建筑大学学报( 自然科学版) ,2009( 10) : 70-71.


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作者:佚名
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