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公路路基過(guò)濕土的粉煤灰處理方法
摘 要:高速公路路基填筑施工期遇到雨水頻繁,土場(chǎng)地下水豐富或土的天然含水量高會(huì)造成路基過(guò)濕土的現(xiàn)象,過(guò)濕土有不少處理方法,主要探討了利用粉煤灰處理過(guò)濕土可行性及有關(guān)研究。
關(guān)鍵詞:粉煤灰;處理;過(guò)濕土
1 粉煤灰材料
1.1產(chǎn)地:某市熱電廠干排粉煤灰。
1.2基本性能:
(1)化學(xué)成分
結(jié)論:
(2)細(xì)度:通過(guò)篩分0.075篩余8%(水泥要求<10%,故已達(dá)到水泥細(xì)度標(biāo)準(zhǔn))。
(3)二灰強(qiáng)度(試驗(yàn)方法同水泥強(qiáng)度檢驗(yàn)):
(4)絕對(duì)吸水率:50%。
2 過(guò)濕土處理降水性能
2.1降低過(guò)濕土含水量對(duì)比分析。對(duì)比試驗(yàn)解決兩個(gè)問(wèn)題:(1)是否可以用純粉煤灰?(2)與石灰處理相比是否達(dá)到同樣效果,成本如何?試驗(yàn)采用了含水量為28.7%的過(guò)濕土,在不同時(shí)間觀察含水量降低情況。對(duì)比分四個(gè)類(lèi)型:a.純土不摻結(jié)合料自然降水。b.摻純生石灰降水。c.摻純粉煤灰降水。d.摻石灰加粉煤灰降水。
可知,沒(méi)經(jīng)處理的土自身有一個(gè)風(fēng)干過(guò)程,但降低速度很慢。摻入改善料的含水量其中也包括了自然風(fēng)干效應(yīng),那么,必須除去純土的含水量降低部分,作為摻入改善料的降低含水量的作用。
說(shuō)明,摻入這些改善料,即使處在封閉狀態(tài)(即實(shí)際施工時(shí)土處在大堆存在狀態(tài))結(jié)合料與土產(chǎn)生水化作用直接吸水,可以產(chǎn)生明顯的降低含水量作用。也就是說(shuō)改善土在碾壓封閉后還有一個(gè)持續(xù)降水的作用。
2.2小結(jié)。
(1)摻入5%生石灰,可以使施工碾壓含水量由28.7%下降到15.2%,完全能滿足壓實(shí)度100%的要求,碾壓后含水量還可持續(xù)下降,使路基迅速固化成型。(2)摻入2%熟石灰加6%粉煤灰,基本可以達(dá)到與石灰同等效果。造價(jià)明顯降低。(3)摻入10%純粉煤灰,其降低含水量的效果相當(dāng)于摻4%的生石灰。但其水化作用不顯著,因?yàn)榉勖夯倚枰?而且是熟石灰)才能激發(fā)其活性,主要是產(chǎn)生火山灰反應(yīng)。
3 粉煤灰改善土的強(qiáng)度性能
過(guò)濕土的另一個(gè)主要改善作用是改善土的CBR值,提高土的承載力,使土基不產(chǎn)生后期壓縮沉降。
3.1取典型CBR不合格的粉質(zhì)土(其值為2.87%),直接利用天然含水量(31%)摻各類(lèi)改善劑擊實(shí)成型,壓實(shí)度在86%的狀態(tài)下處理后CBR值比較處理結(jié)果。
3.2取土質(zhì)最差的青黑色淤泥土(含腐殖質(zhì),天然含水量61%),參照粉噴樁處理軟基室內(nèi)試驗(yàn)方法,摻入各類(lèi)改善劑,抗壓強(qiáng)度結(jié)果。
3.3小結(jié)。
(1)石灰粉煤灰改善土CBR值提高到10%以上。(2)石灰粉煤灰改善土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,達(dá)到了一般二級(jí)路底基層強(qiáng)度要求,和粉噴樁強(qiáng)度要求。
4 粉煤灰改善土的膨脹性能估計(jì)
4.1過(guò)濕土改善后是要有良好的水穩(wěn)定性,也是應(yīng)慎重考慮的問(wèn)題。與改良前作比較,CBR試驗(yàn)中浸水4天的膨脹量情況。
4.2小結(jié)。石灰粉煤灰處理過(guò)濕土與其他改善劑處理過(guò)濕土都具有十分良好的耐水性,膨脹率由5.83%,降低到了0.06%,無(wú)明顯的膨脹變化。這對(duì)解決過(guò)去工程出現(xiàn)的土基早期強(qiáng)度衰減有著十分重要的作用。
5 粉煤灰改善土的抗收縮的性能估價(jià)
限于試驗(yàn)設(shè)備限制,需做具體試驗(yàn)。但是,大量文獻(xiàn)表明,在眾多的改善劑中,粉煤灰是降低土的收縮性的最好材料。在《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中指出“石灰穩(wěn)定細(xì)粒土最大干縮應(yīng)變?yōu)?120~6030μ;水泥穩(wěn)定細(xì)粒土最大干縮應(yīng)變?yōu)?780~3950μ;二灰穩(wěn)定細(xì)粒土最大干縮應(yīng)變?yōu)?40~2630μ”,沙慶林指出:“穩(wěn)定細(xì)粒土水泥劑量越大,溫縮系數(shù)越大,而二灰則與之相反�！睅缀蹩梢哉f(shuō),對(duì)改善土而言,二灰的劑量可以視降水需要無(wú)限制增加。證明由于石灰粉煤灰對(duì)過(guò)濕土有很強(qiáng)的沙化作用,有減少土基開(kāi)裂的性能。對(duì)此毋庸置疑。
6 結(jié)論
6.1利用粉煤灰處理過(guò)濕土有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)可以直接摻入處理不須悶料,加快工程進(jìn)度。(2)吸水率高,吸水快,對(duì)于改善水田土,解決土源缺乏問(wèn)題有極其重要的作用。(3)摻入過(guò)濕土早期硬化速率較慢,壓實(shí)性能好。(4)明顯提高土基的強(qiáng)度和水穩(wěn)性,壓縮沉降小。(5)總量10%的二灰(石灰:粉煤灰=2:8)與摻6%石灰相比,可以降低結(jié)合料造價(jià)30%左右。
6.2粉煤灰的其它工程用途。
(1)提高土的CBR值,解決上路床料源問(wèn)題,而且成型后可立即保證施工車(chē)輛通行,對(duì)二期施工有利。(2)可以用于填筑路堤包邊土改善,使之與填沙保持材料的性能一致,防止包邊界面出現(xiàn)縱向開(kāi)裂。同時(shí),可用作填沙運(yùn)輸車(chē)臨時(shí)墊底,防止陷車(chē)。(3)可以考慮用作構(gòu)造物輕質(zhì)材料臺(tái)背回填,既可以單獨(dú)回填也可以與河沙摻用回填。其構(gòu)造穩(wěn)定,透水性好,重量輕,并且可以一次性用振動(dòng)器振動(dòng)密實(shí),避免振動(dòng)壓實(shí)。但此問(wèn)題有待另行研究論討論。(4)粉煤灰與水泥細(xì)度相同,也可以用于粉噴樁的施工,降低造價(jià)。增加樁下部粉噴樁量,解決粉噴樁深層拌和不均、吸水率低的問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)已有水泥加粉煤灰施工粉噴樁的先例,至于二灰在粉噴樁的施工應(yīng)用,目前暫沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)和較為完整的資料介紹。必要時(shí),可參考研究。(5)可以廣泛用于泵送水泥砼、大體積砼,高溫季節(jié)降低水化熱,提高砼流動(dòng)性。但如需大量使用時(shí),應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。(6)在軟基穩(wěn)定處理工程中,有進(jìn)行石灰擠密樁施工需要時(shí),如要相對(duì)降低造價(jià),粉煤灰也是較為適用的材料。
參考文獻(xiàn)
[1]賈江立.利用粉煤灰處理過(guò)濕土的可行性試驗(yàn)[J].山西建筑,2004(22)
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