石灰土在高等级公路中的应用

摘 要：本文阐述了石灰土使用方面的几种特性，并说明了石灰土在高等级公路施工中的几种应用类型。结合阜朝高速公路的工程实践，从土壤的物理性质分析、石灰性质的分析、石灰土的强度试验以及石灰土的冻融试验等设计方面进行了要点说明，从掺拌方式、碾压方法、养生时间以及养生条件等施工方面进行了描述。

关键词：石灰土高等级公路应用

中图分类号：U412.36+3文献标识码： A 文章编号：

一、引言：

随着我国改革开放的不断深入及现代化建设的发展，必须修建四通八达的公路网，提高公路的使用质量。因此，如何使用价格低廉、供应比较方便的材料或采取一些简易可行的措施，来修建能承受一定行车负载的道路，具有重要的经济意义。石灰土作为一种价格相对便宜、生产比较方便的材料，近年来在高等级公路建设中得到了越来越广泛的应用。

二、石灰土的一般特性

石灰土是在粉碎的或原来松散的土中掺入定量的石灰和水，经拌和、压实及养生后得到的混合料，一般具有如下特征：

1、各种土壤用石灰处理后，其最大压实干密度均有所降低，最佳含水量则有所提高，并在一定范围内随石灰剂量而变化。如下表：

2、土壤经石灰处理，其强度有所提高，但由于土质不同，其7天无侧限抗压强度有很大出入，如下表（石灰剂量为6%）：

3、各种土用石灰进行加固处理时，各有其最佳石灰剂量，超过最佳含量，对强度改善无明显作用。

4、石灰能改善绝大部分塑性土壤的性质，使其具有脆性，从而增加其施工操作时的和易性，石灰能提高塑限和降低土壤原有的塑性指数，液限虽略有提高，但不如塑限提高得显著，从而减少了其体积的变化。

另外，石灰土强度增长较慢，28天龄期的强度仅为极限强度的50%左右，而水泥土28天龄期的强度能达到极限强度的90%左右，石灰土需经较长时间甚至几年才能达到其极限强度。

三、石灰土在高等级公路中的几种应用类型

1、对路基填料进行改善，增加路基整体强度。高等级公路的性质与地位决定了其平均填土高度较高，所需路基填料的量很大，而石灰是一种经济可行的掺加剂。一方面可以改善填料土的性质，增加土的强度，使之符合施工规范对填料最小强度的要求；另一方面在多雨潮湿地区可以方便施工，缩短了施工周期，也易于保证质量。另外在清淤回填、填前夯实也可采用掺加石灰的做法。

2、对膨胀土进行改善，使之基本达到路用要求。用膨胀土作填料，石灰是一处合理而经济的掺加剂，下表是膨胀土进行石灰加固前后各项指标的变化：

注：膨胀力及膨胀率均为95%压实度状态下测定的数值。

从上表可以看出，通过掺加6%的石灰，土的性能大大得到改善，线胀缩总率由原来的17%下降到0.46%，从这一指标看已接近非膨胀土的指标。新的《公路路基施工技术规范》明确规定了中等膨胀土作为高等级公路的填料使用必须掺加一定剂量的石灰（一般不低于8%）进行改良处理。

3、缺乏砂石材料的地区，石灰土作为路面的底基层得到了广泛的应用。一方面造价相对较低，另一方面易于施工，施工单位也具有一定的施工经验和管理经验，石灰土作为底基层能够得到大范围的应用。

4、在阜朝高速路基施工中，在黄土段挖方路基换填施工过程中采用3%和5%的剂量石灰土进行换填，通过路基弯沉检测均能达到设计要求，并且能形成隔水层，有效的避免了路面水渗入路基中，解决了黄土路基的沉降问题。

四、石灰土的设计与施工

（一）设计要点

做好石灰土的设计，必须做好以下几项工作：

1、土壤的物理性质分析。除一般的试验外，还需特别注意粘土成份中的胶质颗粒（

2、石灰性质的分析。主要为化学成份以及有效CaO+MgO含量的测定，因为石灰质量决定了其加固效果及剂量的大小，另一方面应注意消解石灰与生石灰粉的区别。

3、石灰土的强度试验。目前主要测定7天、28天、90天等龄期的无侧限抗压强度值或CBR值，以此来确定最佳石灰剂量及其稳定性。

4、石灰土的冻融试验。国外有这方面的试验，国内只限于研究。主要通过室内低温、高温循环试验来判别石灰土在自然条件下的稳定性。国外一般从-8～-5.5℃（16小时）到23～27℃（8小时）重复循环10次后测定其无侧限抗压强度，来预测其耐冻性与耐久性。

（二）施工要点

1、施工时，石灰分两次掺加。第一次掺加2/3用来调节土壤的成份，第二次掺加1/3用来对调节土壤进行加固。

2、石灰与土必须拌均匀，拌好后在压实之前应有一个充分的养护时间（一般为1-2天）。但存放时间不宜过长，因为有效CaO和MaO含量降低很快，放置3个月可从原来的80%以上降到40%左右。

3、石灰土一般在最佳含水量时进行压实，但低塑性土（如砂性土、粉性土）有机土则应略湿于最佳含水量时压实，以防起皮，成型困难。

4、养生时间及养生条件对石灰最佳剂量的选择具有一定的关系。应避免在寒冷的冬季施工。有试验资料表明，在六、七月份施工的石灰土，90天后达到的强度约相当于九、十月份施工在180天后所达到的强度。而一些在冬季施工的石灰土在第二年春融期就遭破坏。

五、结束语：

石灰土作为一种方便的工程材料，正逐步得到认可并形成了一定的应用规模。阜朝高速公路项目大量采用了这一材料。通过严格控制施工质量，从工程实体检测得出的数据表明，采用石灰土的路段路基弯沉值均能达到设计要求，并有效的阻值了水渗入路基，相信将从很大程度上解决黄土路基的沉降问题。