[12-11 16:59:40] 来源：http://www.tmgc8.com 公路工程 阅读：3417次
关键词：高速公路
摘要：结合高速公路施工，分别对土壤固化剂试验研究以及施工应用，在经济技术以及环境保护上取得很大的优势。
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固化剂是当前世界上应用较广的高新材料,可广泛地用于土壤砂石材料及各种工业废渣等材料的固化,并具有整体强度高.抗冻融稳定性好等特点,是一种优质的结合材料;用其稳定各种土壤和工业废料均能满足各等级公路路基顶层施工技术规范要求。土壤固化剂是在土壤中加入的外加剂，掺加到土壤中能够与土壤发生一系列物理-化学反应，使土壤成为稳固持久的固化土，改善土的物理-力学性质，提高土的工程性质，减少土壤的水敏感性和提高土的水稳性，由于土壤固化剂可以结合当地土作为主要筑路材料，因而在技术上和经济上都具有重要意义，我国高速公路建设改良土壤的产品仍大多沿用石灰、水泥、工业矿渣，砂、或这些材料的混合物，随着环境保护对道路工程用石料、河砂、山砂等自然资源开采的严格限制，固化剂作为一种广泛易得而又经济实用的新型替代材料具有现实的意义。土壤固化剂在高速公路上最早使用的是瑞典和前苏联，后来在美国、日本等国家也大量开发研制使用此种材料，并且在日本、美国、加拿大、澳大利亚和欧洲都有成熟的固化剂在高速公路中的施工经验。其施用范围广，性能稳定表现在：适用于各类路基的土壤加固；固化强度可以调整，能满足不同路基结构层要求，有利于加快施工进度，就地取材，减少建筑耗材的运量，无环境污染等。土壤固化剂的市场应用价值正在于此，它的工程材料是可就地取材的道路路基施工用土，工程综合造价比同类性能的道路结构层节约 30 ％以上，所以也被称为经济筑路技术，本文结合尉许高速公路工程实践，探索其应用效果。
2
某高速公路先期采用石灰、水泥、本地土混合物作为路基顶层施工，由于施工工艺复杂，材料性能指标变化较大（主要是由于石灰的钙镁含量变化较大），在施工过程时不易控制，所以后期采用美国产BASE --SEAL土壤固化剂作为结合剂进行施工，本文对这种土壤固化剂的无侧限抗压强度进行了实验的研究。
2.1实验方法
表一
土样来源
最大干密度
/g.cm3
液限
/%
塑限
/%
塑性指数
/%
最佳含水量
/%
河南省开封
1.89
26.8
17.8
12.0
10.8
实验用金龙水泥厂生产的“金龙”425号普通硅酸盐水泥和水泥的掺量均为占干土的比例。
本次实验采用静力压实发制备试件，试件直径*高=50mm*50mm，制试件前将土样烘干和固化剂按小于最佳含水量3%的水拌合均匀放在密闭的容器中浸润12h后，将剂量为2.5%的水泥加入到土中拌合，并将预留的3%的水加入到混合料中，使混合料达到土样的最佳含水量，拌合均匀。将拌合均匀的土样在1h内成型，成形压力采用高速公路18T压路机设计强度6MP，每组试件为六个，试件用压力机成型。试件脱模后立即放入混凝土标准养护箱中进行养护，养生的最后一天将试件浸入水中，取出试件后用软布将试件表面上的水擦拭干净，放到压力机上进行实验，试验过程中使试件形变等速增加并保持速率约为1mm/min,记录试件破坏时最大压力P（N）试件无侧限抗压强度按R=0.00051P(MPa)，取每组试件的平均值，把差值大于12%以外的舍去，重新求平均值。www.tmgc8.com
2.2
2.2.1
对水泥掺量为2.5%固化剂为不同掺量固化土7d无侧限抗压强度进行了实验结果如表2、图1所示。
表2 固化剂不同掺量下固化土7d无侧限抗压强度
项目
数值
实验条件
固化剂掺量/%
7d无侧限抗压强度/MPa
强度提高/%
0
0.68
0
0.01
0.79
16
0.025
1.05
33
0.05
1.15
9.5
0.1
1.23
7
成形压力6MP，浸水1d
图1
由表2和图1可以看出，加入土壤固化剂对固化土的7d无侧限抗压强度有了显著的提高，掺0.01%的土壤固化剂可以使固化土无侧限抗压强度提高16%，并且随着固化剂掺量的增加，固化土7d的无侧限抗压强度也不断增加，但增加的幅度有所不同，固化剂掺量在0.025%时强度已经超过高速公路基层施工的要求，所以高速公路基层施工采取固化剂掺量为0.025%的剂量。
2.2.2
表3
项目
数值
实验条件
龄期/d
无侧限抗压强度/MP
强度提高/%
3
0.98
7
1.05
7.1
28
1.15
9.5
60
1.20
4.3
100
1.22
1.7
成型力6MPa,浸水1d
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3
施工前测层下的土方路基面层的回弹弯沉值和压实度，以确保其稳定、密实、平整，按设计的路拱，测回弹弯沉代表值, 满足BZZ-100 标准的设计要求，然后路基上土，平地机找平后压路机进行静压压实度达到90%，土方略高于设计路基顶层2-3cm。
3.1 喷洒和拌和
为确保土粒均匀吸透固化剂水溶液，并且确保控制在重型击实标准下地最佳含水量进行压实，加水量取略高于土的最佳含水量和天然含水量之差对应的量。将其加入装有应加水的洒水车中，充分拌和均匀，喷洒到路基顶层。喷洒到路基顶层土中时，将固化剂水溶液的总量均匀地洒到土中，为保证喷洒的均匀性，特制备了洒水车尾部的喷洒管和可调水阀，以有效控制洒水量。
3.2 破碎
为了保证土粒与固化剂充分均匀接触，要求破碎土的团粒越小越好。一般小于 5mm 为佳。破碎前的土越干越好，不但利于破碎，而且利于固化剂加水溶液进行拌和时土粒能良好快速地吸水，还有利于控制最佳含水量，为了保证施工效果，工程采强制型路拌机法，使用路拌机先将推铺的路基顶层土块强行破碎至土团粒小于 5mm 。
