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摘要:在我国公路工程建设施工当中,一些常见的病害经常会导致整体工程项目质量出现下滑的趋势,造成了公路建设项目不仅花费了大量的建设资金而且在时间方面,即使施工项目已经完成,却因为一些工程部位质量不合格而无法交付使用,或在交付使用之后不断的出现质量安全事故,也在社会中引起了不良反映,同时也给公路建设方面带来很多问题。
关键词:石灰稳定土;施工;病害防治
1.石灰稳定土的性质及特点
1.1石灰稳定土具有良好的力学性能,初期强度和水稳定性较低,后期强度和水稳定性较高。实践证明,强度形成较好的石灰稳定土具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度,且板体性好,具有很大的刚性和荷载分布能力。因此,它是一种很好的道路建筑材料。
1.2在粉碎的土中掺入适量的石灰经过机械、人工拌和均匀后,石灰与土之间发生强烈的离子交换、结晶硬化、火山灰及碳酸化作用,从而使土的性质发生根本变化:由于离子交换作用,减弱了土的吸附水膜作用,促使土颗粒凝集和凝聚,形成团粒结构,从而降低土的塑性指数;石灰稳定土的最佳含水量随石灰剂量的增大而增大,而最大干密度随石灰剂量的增大而减小;石灰土的强度是在一系列复杂的物理、化学反应过程中逐渐形成的,而且此反应过程需要一定的温度和湿度条件,石灰的掺入明显的增加了土的无侧限抗压强度和整体强度。
2.石灰稳定土常见病害分析及防治措施
2.1石灰稳定土成型时弹簧、起皮、拥包及防治
石灰稳定土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮现象,局部含水量过大易产生弹簧现象;拌和不均或局部粗细颗粒离析现象易导致松散现象;表面过干,平地机薄层找平易造成大面积起皮;压路机碾压方式不当易产生拥包。为防止上述病害出现,在施工过程中注意以下几点因素:
2.1.1土块要粉碎,最大尺寸不应大于15mm,且拌和要充分均匀。
2.1.2碾压过程,石灰稳定土表面应始终保持湿润。
2.1.3控制好原材料及混合料含水量,拌和好的混合料含水量宜大于最佳含水量+1%左右,且要拌和均匀。
2.1.4严禁薄层贴补,摊铺时‘宁高勿低’,平地机最后整平时‘宁漏勿补’。
2.1.5碾压时,压路机应遵从‘先轻后重’,‘先边后中’,‘先慢后快’原则连续不断地碾压至规定压实度。
2.2表面松散、起皮
2.2.1质量问题及现象:石灰稳定土碾压层碾压接近压实度时,表面起皮、松散,成型困难。石灰稳定土起皮现象一直是施工中的一个难题,尤其是塑性指数低的土用石灰稳定时,起皮松散更普遍。
2.2.2原因分析:
1)石灰土碾压表面起皮的原因一般为:a.石灰土土的含水量不均匀且表面失水过多;b.为调整高程而贴补薄层或平地机整平时有薄层贴补;c.碾压机具不足,碾压不及时;d.含砂低液限粉土,低液限粉土自身粘结力差,不易于碾压成型。
2)石灰土碾压表面松散的原因一般为:a.施工路段偏长,拌和、粉碎、压实机具不足;b.粉碎、拌和后未及时碾压,石灰土表层失水过多;c.碾压时石灰土含水量低于最佳含水量过多;d.碾压完毕,未及时养护,表面遭受冰冻。
2.2.3防治措施:
1)防治碾压层起皮的措施:a.确保碾压时石灰土含水量均匀且与最佳含水量差值不多,建议碾压时含水量控制在大于最佳含水量1%-2%之间;b.合理组织施工,配备足够合适的机具,保证翻晒均匀、碾压及时;c.严禁薄层贴补,局部低洼之处应留待填筑上层时解;d.平地机整平后,可考虑先对碾压层表面翻打3~5cm后再进行碾压。e.秋冬或冬春交接之际施工时,石灰土填筑层碾压完毕后,应及时封土保温,以免遭受冻害,且注意“冬季施工”要求。f.当利用粘结力差的含砂低液限粉土、低液限粉土填筑时,碾压过程中应适量洒水,补充填筑层表面含水量,可防止“起皮”现象的出现。
2)防治石灰土碾压层表面松散的措施:a.合理确定施工段落长度,合理配备压实机具,保证碾压及时;b.碾压时若含水量过低,应适当洒水后再碾压;c.高温有风的干燥气候,尽量上午备料、下午整平、夜内碾压,或采取覆盖碾压;d.若碾压过程中发现局部松散时,可用拌和设备将该处表面翻打拌松3~5cm,重新洒水后再进行整平碾压。
2.3表面出现纵裂干缩裂纹
2.3.1质量问题及现象:由于石灰稳定土具有干缩性和温缩性,成型后的石灰稳定土往往在表面产生一些裂纹。石灰土的干缩、冷缩裂缝是一个难以解决的课题,尤其是当土的塑性指数较高时更为严重,而且会随着时间的延长继续发展。
2.3.2原因分析:
1)石灰土成型后未及时做好养生;
2)土的塑性指数较高,粘性很大。土的粘性愈大,裂缝愈多愈宽;
3)拌和不均匀,石灰剂量过大或含水量控制不好。石灰剂量愈高,愈容易出现裂缝;
4)工程所在地昼夜温差大,特别是进入晚秋、初冬之后,温度收缩尤为剧烈。
2.3.3防治措施:
1)石灰土成型后应及时洒水或覆盖塑料薄膜进行养生,或铺上一层素土覆盖;
2)保证拌和遍数并均匀性;
3)加强石灰剂量的控制,确保石灰剂量准确;
4)选用合适塑性指数的土或掺入一定比例的砂、砾石、碎石、矿渣等粗粒材料,加以改善提高,还可以节约石灰和改善碾压时的拥推现象;
5)控制碾压时含水量接近最佳含水量,含水量超过最佳含水量愈多,石灰土的塑裂性愈大。
6)改善土质。采用粘性较小的土质,或在粘性土中掺入砂性土、粉煤灰等,以降低塑性指数;
3.石灰稳定土缩裂与防治
石灰稳定土缩裂类型主要有以下三种:第一种为干缩,是由于蒸发和混合料内部发生水化作用,混合料水分不断减少导致毛细管作用,材料矿物晶体间水化作用和碳酸化收缩作用等引起材料产生体积收缩;第二种为温缩,由于不同矿物颗粒组成的固相、液相(水)和气相在降温过程中相互作用的结果,使半刚性材料产生体积收缩。第三种为反射裂缝,是由于路基因某一种因素产生的裂缝反射致石灰稳定土上层而造成裂缝。石灰稳定土缩裂不但会降低石灰土自身强度,破坏板体结构,且会映射到基层、面层,影响工程整体质量,从而大大降低公路工程整体使用年限。因此必須采取切实可行的防裂措施:
3.1控制含水量,碾压时控制含水量宜大于最佳含水量+1%,,能够较好地改善石灰稳定土干缩性质。
3.2掺入适量粗粒料,如碎石、石屑等,不但可以减少裂缝,而且可以提高石灰稳定土强度,改善碾压时拥包推济现象。
3.3改善土质,石灰稳定土的缩裂性质与土的粘性有关,粘性越大,则缩裂越严重,最适宜用石灰稳定的土塑性指数为12~20。对于塑性指数大于20的土适量掺入砂性土以降低塑性指数或该用其它形式稳定结合料。
3.4尽量避免在不利季节施工,最好在第一次冰冻期来临一个半月前结束施工。
3.5施工前,对出现裂缝的路基进行返工处理,以便减少反射裂缝的出现。
4.结束语
我国不少地方都缺乏天然砂石材料,铺筑路面基层、底基层完全外运石料,工程造价太高,客观上难以实现。石灰稳定土在对其常见病害进行有效防治后,其刚性和分布荷载能力较传统的级配碎石高得多。因此,可以广泛推广石灰稳定土作为路面基层、底基层材料,以节约工程造价。
参考文献:
[1]王辉;韦启学;李竹青;石灰稳定土施工质量控制[J];才智;2008年12期
[2]包瑞华;水泥、石灰稳定土施工工艺[J];交通标准化;2006年07期
[3]王金玲;张军;焦晓军;浅谈石灰稳定土基层路拌法施工[J];科技信息;2010年09期
关键词:石灰稳定土;施工;病害防治
1.石灰稳定土的性质及特点
1.1石灰稳定土具有良好的力学性能,初期强度和水稳定性较低,后期强度和水稳定性较高。实践证明,强度形成较好的石灰稳定土具有较高的抗压强度和一定的抗拉强度,且板体性好,具有很大的刚性和荷载分布能力。因此,它是一种很好的道路建筑材料。
1.2在粉碎的土中掺入适量的石灰经过机械、人工拌和均匀后,石灰与土之间发生强烈的离子交换、结晶硬化、火山灰及碳酸化作用,从而使土的性质发生根本变化:由于离子交换作用,减弱了土的吸附水膜作用,促使土颗粒凝集和凝聚,形成团粒结构,从而降低土的塑性指数;石灰稳定土的最佳含水量随石灰剂量的增大而增大,而最大干密度随石灰剂量的增大而减小;石灰土的强度是在一系列复杂的物理、化学反应过程中逐渐形成的,而且此反应过程需要一定的温度和湿度条件,石灰的掺入明显的增加了土的无侧限抗压强度和整体强度。
2.石灰稳定土常见病害分析及防治措施
2.1石灰稳定土成型时弹簧、起皮、拥包及防治
石灰稳定土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮现象,局部含水量过大易产生弹簧现象;拌和不均或局部粗细颗粒离析现象易导致松散现象;表面过干,平地机薄层找平易造成大面积起皮;压路机碾压方式不当易产生拥包。为防止上述病害出现,在施工过程中注意以下几点因素:
2.1.1土块要粉碎,最大尺寸不应大于15mm,且拌和要充分均匀。
2.1.2碾压过程,石灰稳定土表面应始终保持湿润。
2.1.3控制好原材料及混合料含水量,拌和好的混合料含水量宜大于最佳含水量+1%左右,且要拌和均匀。
2.1.4严禁薄层贴补,摊铺时‘宁高勿低’,平地机最后整平时‘宁漏勿补’。
2.1.5碾压时,压路机应遵从‘先轻后重’,‘先边后中’,‘先慢后快’原则连续不断地碾压至规定压实度。
2.2表面松散、起皮
2.2.1质量问题及现象:石灰稳定土碾压层碾压接近压实度时,表面起皮、松散,成型困难。石灰稳定土起皮现象一直是施工中的一个难题,尤其是塑性指数低的土用石灰稳定时,起皮松散更普遍。
2.2.2原因分析:
1)石灰土碾压表面起皮的原因一般为:a.石灰土土的含水量不均匀且表面失水过多;b.为调整高程而贴补薄层或平地机整平时有薄层贴补;c.碾压机具不足,碾压不及时;d.含砂低液限粉土,低液限粉土自身粘结力差,不易于碾压成型。
2)石灰土碾压表面松散的原因一般为:a.施工路段偏长,拌和、粉碎、压实机具不足;b.粉碎、拌和后未及时碾压,石灰土表层失水过多;c.碾压时石灰土含水量低于最佳含水量过多;d.碾压完毕,未及时养护,表面遭受冰冻。
2.2.3防治措施:
1)防治碾压层起皮的措施:a.确保碾压时石灰土含水量均匀且与最佳含水量差值不多,建议碾压时含水量控制在大于最佳含水量1%-2%之间;b.合理组织施工,配备足够合适的机具,保证翻晒均匀、碾压及时;c.严禁薄层贴补,局部低洼之处应留待填筑上层时解;d.平地机整平后,可考虑先对碾压层表面翻打3~5cm后再进行碾压。e.秋冬或冬春交接之际施工时,石灰土填筑层碾压完毕后,应及时封土保温,以免遭受冻害,且注意“冬季施工”要求。f.当利用粘结力差的含砂低液限粉土、低液限粉土填筑时,碾压过程中应适量洒水,补充填筑层表面含水量,可防止“起皮”现象的出现。
2)防治石灰土碾压层表面松散的措施:a.合理确定施工段落长度,合理配备压实机具,保证碾压及时;b.碾压时若含水量过低,应适当洒水后再碾压;c.高温有风的干燥气候,尽量上午备料、下午整平、夜内碾压,或采取覆盖碾压;d.若碾压过程中发现局部松散时,可用拌和设备将该处表面翻打拌松3~5cm,重新洒水后再进行整平碾压。
2.3表面出现纵裂干缩裂纹
2.3.1质量问题及现象:由于石灰稳定土具有干缩性和温缩性,成型后的石灰稳定土往往在表面产生一些裂纹。石灰土的干缩、冷缩裂缝是一个难以解决的课题,尤其是当土的塑性指数较高时更为严重,而且会随着时间的延长继续发展。
2.3.2原因分析:
1)石灰土成型后未及时做好养生;
2)土的塑性指数较高,粘性很大。土的粘性愈大,裂缝愈多愈宽;
3)拌和不均匀,石灰剂量过大或含水量控制不好。石灰剂量愈高,愈容易出现裂缝;
4)工程所在地昼夜温差大,特别是进入晚秋、初冬之后,温度收缩尤为剧烈。
2.3.3防治措施:
1)石灰土成型后应及时洒水或覆盖塑料薄膜进行养生,或铺上一层素土覆盖;
2)保证拌和遍数并均匀性;
3)加强石灰剂量的控制,确保石灰剂量准确;
4)选用合适塑性指数的土或掺入一定比例的砂、砾石、碎石、矿渣等粗粒材料,加以改善提高,还可以节约石灰和改善碾压时的拥推现象;
5)控制碾压时含水量接近最佳含水量,含水量超过最佳含水量愈多,石灰土的塑裂性愈大。
6)改善土质。采用粘性较小的土质,或在粘性土中掺入砂性土、粉煤灰等,以降低塑性指数;
3.石灰稳定土缩裂与防治
石灰稳定土缩裂类型主要有以下三种:第一种为干缩,是由于蒸发和混合料内部发生水化作用,混合料水分不断减少导致毛细管作用,材料矿物晶体间水化作用和碳酸化收缩作用等引起材料产生体积收缩;第二种为温缩,由于不同矿物颗粒组成的固相、液相(水)和气相在降温过程中相互作用的结果,使半刚性材料产生体积收缩。第三种为反射裂缝,是由于路基因某一种因素产生的裂缝反射致石灰稳定土上层而造成裂缝。石灰稳定土缩裂不但会降低石灰土自身强度,破坏板体结构,且会映射到基层、面层,影响工程整体质量,从而大大降低公路工程整体使用年限。因此必須采取切实可行的防裂措施:
3.1控制含水量,碾压时控制含水量宜大于最佳含水量+1%,,能够较好地改善石灰稳定土干缩性质。
3.2掺入适量粗粒料,如碎石、石屑等,不但可以减少裂缝,而且可以提高石灰稳定土强度,改善碾压时拥包推济现象。
3.3改善土质,石灰稳定土的缩裂性质与土的粘性有关,粘性越大,则缩裂越严重,最适宜用石灰稳定的土塑性指数为12~20。对于塑性指数大于20的土适量掺入砂性土以降低塑性指数或该用其它形式稳定结合料。
3.4尽量避免在不利季节施工,最好在第一次冰冻期来临一个半月前结束施工。
3.5施工前,对出现裂缝的路基进行返工处理,以便减少反射裂缝的出现。
4.结束语
我国不少地方都缺乏天然砂石材料,铺筑路面基层、底基层完全外运石料,工程造价太高,客观上难以实现。石灰稳定土在对其常见病害进行有效防治后,其刚性和分布荷载能力较传统的级配碎石高得多。因此,可以广泛推广石灰稳定土作为路面基层、底基层材料,以节约工程造价。
参考文献:
[1]王辉;韦启学;李竹青;石灰稳定土施工质量控制[J];才智;2008年12期
[2]包瑞华;水泥、石灰稳定土施工工艺[J];交通标准化;2006年07期
[3]王金玲;张军;焦晓军;浅谈石灰稳定土基层路拌法施工[J];科技信息;2010年09期