高速公路膨润土掺灰试验研究.pdfVIP

l【科技论坛 瑟 水利，部淮、委水’利科学研…究…院协…办。 高速公路膨润土掺灰试验研 究 张法宝 (安徽省 ·水利部淮河水利委员会水利科学研究院 蚌埠 233000) 摘【 要】随着我国高速公路的大量修建，穿越膨润土地区的公路越来越多，膨润土边坡失稳成为影响工程质量和行车安全的主要 因素。本文通过对膨润土的石灰改良试验研究，对比分析膨润土改良后粘粒含量、含水量、CBR等与不同掺灰率之间的关系，确定 了膨润土的最佳掺灰率，试验结果可供相关工程参考。 f关键词】高速公路 膨润土 石灰 改良 1 引言 (2)胶凝作用 对于公路建设而言膨润土是一种不 良土质，在全国范围 石灰中的CaO与土中的SiO、Al2()3发生反应，生成复 内分布比较广泛，在高速公路建设过程中，有时会不可避免 杂的化合物，如硅酸钙盐、铝酸钙水化物，产生较强的粘结 地遭遇膨润土路基路段。膨润土主要是由蒙脱石、伊利石、高 作用，使改良土的强度提高。 岭石等组成，由于这些亲水物质造成膨润土吸水膨胀，失水 (3)碳酸化作用 收缩，常给膨润土地区的工程建设造成严重的破坏以及巨大 改良土中的石灰与空气中的c02发生钙化反应，生成 的经济损失，且其造成的破坏是长期的、反复的和潜在的。 CaCO，使土硬化，起到了固化土体的作用。 膨润土对工程建设造成的破坏主要表现为：其一，在路 (4)由于生石灰与水在熟化过程中，发生吸水、发热、膨 堤填筑后，膨润土可能在其表面产生滑动；其二，在各种荷 胀作用，可以降低土体含水量，促进土体的固结，这也有助 载作用下，路堤易产生不均匀下沉 ；其三，路基含水率的不 于土体强度的提高。 均匀变化将引起土体的不均匀胀缩，产生幅度很大的横向 3 膨润土掺灰试验 波浪形变形；其四，雨季路面渗水，路基浸水软化，在行车荷 室内试验操作按 《公路土工试验规程》(硼 o51--2oo4) 载作用下，易造成唧浆。 进行 。 针对膨润土的这些影响，目前工程上采用的改良方法 3．1试验方法 主要是化学改性。例如在膨胀土中掺石灰、水泥、粉煤灰、氯 掺石灰率是指生石灰质量与干土质量之比，主要是通 化钠和磷酸等外掺稳定剂对其进行改性。其中，利用石灰改 过试验研究来完成。试验时按比例称取一定质量的生石灰 良膨润土是最普遍、最有效的方法之一。 将其消解后掺入干土中。在掺石灰过程中，掺石灰率是影响 山东境内某高速公路沿线分布有膨润土 ，由于不断受 改良质量的重要因素。生石灰等级为二级 (要求石灰中的 到雨水侵蚀作用，部分边坡不同程度地发生了沉陷、溜塌 、 CaO和MgO的含量高于70％ o为了确定膨润土的最优含 坍塌 ，严重危及到道路畅通和行车安全。针对膨润土造成的 水率和最佳干密度，击实试验的掺石灰率从5％到9％，每 病害，本文通过对高速公路沿线膨润土路段掺人石灰进行 相邻的掺石灰率之间相差2％。 研究，由于掺灰率的多少对膨润土的治理效果影响较大，为 3．2取样 此采用对膨润土掺人不同比例的石灰，通过室内试验以期 通过现场实际调查，该高速公路沿线的膨润土一般为 找到最佳掺灰率而达到最佳的膨润土改良效果。 棕黄色、黄色粘土，硬塑一半坚硬状态，含有较多灰白色高 2 石灰改良土的改良机理 岭土。为了确保能取到典型的土样，在对全路段各种土源膨 在改良过程中，石灰与膨润土发生作用： 胀性 指标 进行详细查 明后 ，在 K24+200 K31+100和 (1)阳离子交换作用