淺談公路穩定土基層技術研究

摘要：公路建設越來越受到國家重視，本文在分析我國路面技術的發展基礎上，對于基層穩定方法進行綜述分析歸納。

關鍵詞：道路 路面基層 底基層 穩定土

1 路面技術發展

公路(道路)作為交通運輸的一種主要形式，作為一種重要的基礎設施，隨著改革開放以來高速的經濟發展，對國民經濟的發展產生了越來越大的影響，因此公路建設越來越受到國家的重視[1]。從總體上講，公路是由路基和路面兩大部分組成。路基是在地面上按路線的平面位置和縱坡要求開挖或堆填成一定斷面形狀的土質或石質結構物，它是道路這一線形建筑物的主體，又是路面的基礎。路基承受路面傳遞下來的荷載和路面的自重，為路面上行駛的各種車輛提供強有力的支撐。路面是由各種不同的材料，按一定厚度與寬度分層鋪筑在路基頂面上的結構物，以供汽車直接在其表面上行駛。路面承受由輪胎傳來的各種各樣的汽車荷載，將其傳遞并分散到更大范圍的路基上，使路基上產生的應力不至于超過路基材料的極限強度，而造成路基的損壞。故路面結構必須具有足夠的強度和剛度。路面同時提供恰當的平整度和粗糙度，以保證車輛安全而舒適的行駛。路面也應具有一定的抗滲能力，為路基提供足夠的保護，以防止路基濕陷、成泥和灰塵。另外由于路面結構暴露在自然環境中，受到荷載和自然因素的長期作用下，路面結構的性能也在不斷變化。因而，路面結構還應該具備高溫穩定性、低溫抗裂性、足夠的氣候穩定性、經久耐用[2]。

2 穩定類型歸納分析

土壤穩定可以分為兩大類:物理穩定和物理化學穩定.在進行下面的闡述前，有一點必須加以說明。這里的土采用工程地質學和土力學中所稱的土。它既可能是細顆粒的材料，同時也可能是礫石、砂、粉土和粘粒的混合物，即粗顆粒的混合物。準確地說，本文所指的土是有小于60毫米的材料組成的。在最佳含水量下，對土壤進行壓實，使其具有一定的強度。壓實的目的在于，通過一定壓實功的作用，使土粒及土團粒相互靠緊，從而土體的空隙率減小、密實度增大、透水性及毛細吸水性降低、強度與穩定性相應得到提高。目前大量使用的都是物理化學的穩定方法。這種方法實質上就是在土壤中使用化學結合料，并經過一定的機械力壓實作用后，通過結合料之間、結合料同土顆粒之間的反應生成一定的膠結物，使土顆粒之間形成比較高的粘結力，同時改變土的塑性、凍敏性、水敏性，最后生成一種符合工程需要的新型建筑材料。這一類穩定方法，根據使用主要化學結合料的不同，可以分為五類:①水泥穩定法；②)石灰穩定法:③石灰粉煤灰穩定法:④瀝青穩定法；⑤高分子化合物穩定法。下面將分別介紹這五類穩定方法。

2.1 水泥穩定法可以說是使用最廣泛，而且也是使用最早的物理化學穩定方法。一方面是由于水泥是使用最多的建筑材料，更重要的是水泥穩定土具有許多非常優秀的特性。水泥穩定土的定義就是粉碎的土或粒料，水泥和水的混合物。根據這個定義混凝土和水泥砂漿似乎也應歸入此類。但事實上是有區別的。在混凝土和水泥砂漿中，由于水泥用量較大，通常假設水泥顆粒裹覆著骨料，并使骨料連接起來，產生相當大的強度。水泥穩定土可以分為:水泥穩定土，水泥改善土，塑性水泥土，水泥處治膏漿。

2.2 石灰穩定法就是指石灰以氧化鈣(CaO)或氫氧化鈣(Ca (OH)2)的形式摻和到土中，并在最佳含水量下將混合物壓實。目前，石灰穩定土在我國的公路路面結構中被廣泛用作高級和次高級路面的基層、底基層或墊層。在八十年代前，石灰穩定上是我國最主要的基層材料。石灰加入到土壤中后，將降低土的塑性，增加其強度和耐久性，減少吸水性和膨脹性。隨著齡期的增長，石灰穩定土有很好的板體性。人們常利用這一點來防治路面翻漿。其優點有，石灰穩定土具有較高的強度和一定的抗拉強度；石灰特別可以用來穩定不適宜用其他結合料穩定的塑性指數高的粘性土；由于石灰穩定土是一種緩凝慢硬材料，從加水拌和到完成壓實的延遲時間(甚至達2-3天)對其壓實度和強度沒有明顯影響；在缺乏優質粒料的地區，采用石灰穩定土做路面的基層(高速公路除外)和底基層，經常是比較經濟的。

2.3 石灰粉煤灰穩定法就是以石灰、粉煤灰為主要水硬性結合料的穩定方法。石灰粉煤灰穩定土(二灰土)作為路面基層，除有材料來源廣、經濟等優點，同石灰穩定土相比，具有強度高、水穩性和抗冰凍穩定性好等的顯著特點，而且可以大量利用粉煤灰，是粉煤灰資源化的一種很好的途徑。

2.4 用瀝青穩定土壤的技術已經研究了半個多世紀。但室內試驗與工地使用經驗多，而理論研究少。當采用單一的瀝青穩定時，只有低粘性的土(亞砂土、輕亞粘土等)才能取得良好的效果。而粘性較大的土用瀝青穩定時，由于瀝青難以分布到粘土中去，因而穩定效果較差。通常對于粘性較大的土采用綜合加固的方法，即在摻加瀝青之前先，向土中摻加少量活化劑，可以取得顯著的效果。

2.5 各方面研究都表明高分子合成樹脂穩定土是有前途的，在較少的劑量下達到較好的加固效果。但是由于價格較高，尚不能推廣。因此，目前只有在特殊的情況下才有使用價值，如緊急的軍事工程或搶修工程。研究較多的合成樹脂有糠醛一苯胺、脈醛樹脂、聚丙烯酸鈣等。

前三種方法穩定后的混合料都叫做“半剛性材料”，以它們作基層的路面稱為半剛性路面。以瀝青穩定土作基層的路面應歸為柔性路面。至于，以高分子合成樹脂穩定材料作基層的路面，用的少，研究也少，人們一般不將其看作柔性或剛性路面。由于半剛性材料的優異表現和半剛性路面的廣泛應用，對于前三種方法研究的比較充分，也是我們選擇穩定方法時考慮的重點。

3 結語

本文公路路面技術及穩定類型方法進行歸納總結，但是需要注意上面所列的各種穩定方法的特點都是工程經驗的總結和研究成果的積累，也是我們進行選擇的依據。但是，土和水硬性材料都是離散性很大的材料，各地實際情況相差很大，我們必須根據實驗的情況確定最合適的穩定方法。

參考文獻：

[1]沙愛民.半剛性路面材料結構與性能[M].人民交通出版社.1998年04月.

[2]陳杰.公路路面動態特性分析方法[J].東北公路.2001年24卷4期.