电石灰改善土承载比cbr试验在高速公路中的应用

电石灰改善土承载比(CBR)试验在高速公路中的应用探讨电石灰是化工企业以电石为原料生产化工产品的副产品，它是以水法排放的，由流动状态进入沥水池，沥水后ᑈ塑性状态，挖出存放或直接排放到储灰场，大面积自然脱水。由于生产电石的原材料化学成分、生产工艺等种种原因，各地产生的电石灰成分含量不尽相同。经厂家定量分析表明，主要成分是Ca,以Ca(OH)2和CaCO3混合形式存在，杂质中的有毒物质砷As、氰CN含量低于GB12502-90国家规定的污染控制标准，为安全利用电石灰提供了可靠依据。电石灰和消石灰在性质上基本一致，都以CaO、MgO为主要成分存在，经我工地试验室多次检测，含量在50～56%之间，通过试验表明，电石灰有较好的活性，对土有较好的胶结性能，可形成一定的强度，并且一定剂量的电石灰土的强度可满足公路施工技术规范中的石灰稳定土要求的指标，低液限粉土7天抗压强度较低，低液限粘土7天抗压强度较高，但较同剂量的石灰要低，适宜做等级较低的公路底基层或高速公路作为路床改善土替代石灰用，保沧高速沧州段C2合同段上路床均用电石灰土改善的，CBR值由素土4～6提高到8～40,挖验具有很高的强度，路基弯沉值在40～70（0.01mm）。沧州、黄骅地区化工业发达，电石灰产量很大，它像粉煤灰一样，干了很轻污染环境，保存它占用大量土地，用电石灰替代石灰应用于公路建设中，减少了石灰消解、过筛、倒运工序，方便了施工，可以创造较大的经济效益、社会效益、生态效益，是一项利国利民、变废为宝的好方法。保沧高速C2合同段全长10Km，路基填方160多万方，其中上路床近8万方。经过试验我合同段上路床路基填料CBR值均在4～6之间，而路基施工图设计要求上路床土质CBR值为8,达不到要求时可采用掺灰进行处理。因此，我们对上路床CBR值不满足要求的填料掺加不同比例电石灰进行CBR试验。1.试验原理按标准击实试验确定素土及掺4%、6%、8%、10%电石灰土的最大干密度和最佳含水量制备所需的试件,为了模拟电石灰土在使用过程中的最不利状态,加载前先泡水四昼夜后进行贯入试验,在试件顶面施加荷载板以模拟路面结构对土基的附加应力,贯入试验中,材料的承载能力越高,对其压力一定贯入深度所需施加的荷载越大。2.试验技术要求2.1试验准备在预定做击实试验的前一天取代表土样测风干含水量；按规范要求选择合适的设备。2.2试验过程求素土和掺4%、6%、8%、10%电石灰土的最大干密度和最佳含水量。按最佳含水量制备CBR试验所需试件。在试件顶面加荷载板并泡水四昼夜。2.2.2贯入试验时,使贯入杆以1～1.25mm/min的速度压入试件,记录不同贯入量。总贯入量一般应超过7mm。2.2.3绘制P-τ关系曲线,必要时进行原点修正，从曲线上读取贯入量分别为2.5mm和5.0mm所对应的单位压力P2.5(Mpa)、P5.0(Mpa)，一般采用CBR2.5的值,如CBR5.0>CBR2.5,则试验要重做。如果结果仍然如此,则采用CBR5.0的值。3.试验操作注意事项3.1确定试样的最大干密度和最佳含水量按照《公路工程土工试验规程》T0313-93规定进行标准击实试验以确定试样的最大干密度和最佳含水量,同时要注意,由于最大干密度和最佳含水量的确定与CBR试验的精度直接相关,同时也是做好CBR试验的关键与基础,即使是均匀的土壤材料,由于试验误差的原因,一组试验很难如实反映试样的实际。因此,标准击实必须做平行试验,以平均最大干密度和平均最佳含水量作为制备CBR试件的标准。坚3.2贿确定路强仪的译测力环校正系第数斤在选择路强仪匹的测力环时应俱根据不同的材尤料进行选择纯:羡对于粘性土、盖砂土应选用汪7.5KN甚、惯30KN未的测力环。但巧是测力环只能星读出百分表的孕变形量磨,网然后才能根据滨变形量算出压狮力值子,映计算时不能简勒单地采用标定巷的变形与压力忌的对应数据进猫行内插导,凳而应当先将测决力环的标定数摧据进行回归分洽析截,组得出测力环的怎变形量与压力窜之间的回归方勿程式尽,歇再将变形量乘岩以回归系数得盘出压力值。裙3.3仁制取试件过程狠中的注意事项堵降制件前揉,逝首先取样测定叶试料的含水量塑,违按标准击实试番验确定的最佳馆含水量计算每翅份试料应加的鲁水量不,疮制件时所加水离量和掺灰量一缺定要精确忽,罗试样要充分拌幅和均匀秩,母再按规范规定秧的时间进行闷捞料。来榴制取试件过程何中馒,出有时会发生试柄样粘在垫块上能,奶从而造成试件奉顶面凹凸不平贩的现象中,沉这样的试件势凳必将影响各CBR贯的真实值庄,沾只能作废。为角防止这种现象民发生舟,浆可以在垫块上虏放两层滤纸杂,串从而减少试样砖被粘的可能。泳3.4进试验规程与方耻法雀试验规程中镇CBR认值是在试样压奴实度为私100%翼时进行试验洞,栽仅在需要时制燕备三种干密度处试件砖,趋而《公路路基浇施工技术规范名》洞(雁JTJ03宗3-95)昏中对不同填土缘深度的填料辽CBR垂值要求有所不保同声,猜相应的填土深巷度所要求的压赴实度实际也不雹一样。现以我回合同段设计文躲件为例房,余见表漫3.1德。而规范中没存有明确表行路基施工压实轨度与填料最小斗强度蛋杀步括表轨3.1颤路基深度范围葡高速公路、一雪级公路季路基压实度碑(光%)嫌标准京填料最小强度桥(闪CBR)(%吸)失上路床虏(慈0绝～滩30)苏≥烘96良8.0固下路床宗(育30驰～题80)阅≥罩96挽5.0嫌上路堤标(坐80腥～印150)录≥洒95伤4.0短下路堤糟(笛>150)量≥纪93拿3.0控零填及路堑路境床续(澡0工～签30)怀≥芦96日8.0奥渔墨注：路基竣工草验收弯沉值念266.2(概0.01mm赚)鲁明对于不同填夕土深度的烘CBR帅值在试样谨䎋铅实度为相应值乞时进行试验京,廊但笔者认为悔CBR坊试验应该得出牺压实度为谅90%芳、喊95%返、弱100%枪时相应的灯CBR置值倘,拐才能与实际施按工中的情况互杀相对应昨,孙从而在实际施恩工时束,难压实度按填土暂深度分区才与猾CBR迷值按填土深度注分区一致。戴试验方法法:1.月按照每层击数南分别为词30群次、贷50春次和亲98郊次时制取试件灾；蹲2.芹测出不同击数冶条件下的干密户度及相应的后CBR附值；蛛3.帆以亭CBR份值为灯X铲轴迷,着干密度为沟Y姿轴画出干密度鹿与纵CBR露值之间的关系堪曲线足,浑从曲线上可以殃得到对应于所闲需压实度的希CBR沉求取方法。见馅图真3.1犁。菊4.若试验数据分析斩4.1CB坊R强值规范允许值隶合理性探讨储我合同段某土史场掺电石灰前瞎后土的象CBR猴值试验数据见港表羽4.1忍。数据反映了虾路基填料的水判稳定性和整体翼强度的大小债,否也反映了材料跳的承载能力。虽同时也从侧面物反映路基按规暴定压实度成型突后的施工不均来匀沉降情况。干通过表坛4.1执的数据分析陕,椅可以看出同种泰土掺电石灰前劲后瑞,厘不同的击实次制数对应的质CBR龄值的情况偏,歇进而得出如下蠢结论：壁(迅1)箩在击实次数相历同时将,画同一土样掺电宅石灰前后的校CBR引值差值明显增巨加，但随着掺榴灰量的增加，扫CBR食值增长速度逐沿渐减小；而膨心胀量则减小。滔(样2)馅对上路床兵CBR骑达不到要求的显路段，通过电清石灰的性质贵,战掺加电石灰来岁进行改善是完仪全可行的。先CBR妙试验数据对照卖表阔慌咬习伶表队4.1羽试验项目询承灿顿载著背比袜(运%)朴膨游何胀岛忧量俘(厅%)富击务脊实盗毕试佳钥验拨击侮98艺次拍泡水党击贯50废次潜泡水锈击轰30嘱次塘泡水盯击呀98打次玉泡水组击顽50痕次振泡水须击啦30棋次虎泡水搏最会拿大删干密度科最神宫佳浩含水量米素帖旗土行5.7毕3.9牧2.6阳0.19魂0.32番1.02孔1.808突14.15背4%骡电石灰土炕8.6喜7.5矮5.1足0.14鸡0.36油0.43企1.70巡17丑6%洪电石灰土押16.7蹲8.7邀6.3检0.1苏0.23框0.3泽1限耮拦68鼓16嗽8%丢电石灰土睁36.5予25.9灭19.6赚0.09图0.13秆0.18获1.67情15伙10%盘电石灰土骆40.6愁29.3志21.8净0.05燕0.11厅0.16李1.65轨13衫4.2CB痕R烈值的变化嘱图挡4.1鹊中的数据反映稿同一土样在击干实次数不同叔(挨也就是压实度智不同床)仆的情况下撤,转浸水时苹CBR利值变化幅度的懒不同铜,闯击实次数拖30划次与艰50毫次的昂CBR周值下降幅度明片显大于击实次倦数为探98掘次的下降幅度盾。而规范规定啄的顽CBR景值是以填土高颠度来划分的己,恰填土越高散,CBR岂值要求就越大诉。但实际上路奋基下层的填土枣受地下水、地虹表水、降水的伸影响大于路基通上层的填土断,投所以奶CBR险允许值以层高乱来划分并不科昨学言,氏建议对于不同快的干湿状态的录CBR枪值要求是否应毛该不同。矿5.CBR鸽值技术指标的舱应用及对钓CBR无试验规范的几错点建议吸随着高速公路别建设的发展挣,CBR文值已成为路基稼填料选择的依坝据晨,拌当路基填料达泰不到要求时屈,们可采用掺石灰壁、电石灰、水愁泥或其它稳定躲材料处理。一龟般情况下稠,带可按泡水四昼嫂夜作为设计状指态。但是帮,雹在干燥地区雨,果如能结合地区陵、地形、排水毒、路面排水结条构和路面结构角等因素跑,糖论证土基潮湿丸程度和试件泡渗水四昼夜的含碑水量有明显差塑异时抚,跪则可适当改变宜试件饱水方法绵和饱水时间背,戒使秆CBR栏试验更符合实梯际状况。有时揉因检测需要也泪在公路现场条填件下测定闹CBR撤值并,宴但应注意接,构因土基的含水管量和压实度与漠室内试验条件没不同屠,云也未经泡水冤,形故与室内试验亲CBR企值不一样。我格们应通过试验华,井寻找两者之间杰的关系道,凳换算为室内试采验曾CBR可值后豪,振再用于路基施确工强度检测及搅评定。件根据《公路土写工试验规程》盏(贝T0134-眠93)宋中的规定堵,CBR侮试验要测定试在样侍泡水后的膨胀截量习,扶但试验时发现邀有的土样膨胀泡量很大庆,扬但规范并没有谅规定膨胀量有泽效值仅,拘因此试验得出访的膨胀量没有兰任何作用。在花进行贯入量试贫验时纽,心测贯入量的左甩右两个百分表浮的读数会相差挪很大抱,欺实际上是贯入慕杆发生了偏移招,赢有时会出现一吓侧百分表停止置甚至倒转的情也况岸,稳但规范也没有元对两个百分表痛之间的误差做织出限制勾,次使试验操作者德在执行时没有陪依据。建议如誓果发生了一侧槐百分表停止或晚倒转的情况拦,齐该试件应作废切,饰试验应该重做神。6.结束语韵如今我合同段录