土壤固化劑在遼濱景觀道路路基工程中的應用

宋寶軍 陳保鋼

摘 要：文章結合遼濱景觀道路工程土壤固化劑固化土路基的施工實際，通過固化石灰土和水泥石灰穩定土的室內無側限抗壓強度、承載比以及現場彎沉、壓實度的試驗對比檢測，分析了土壤固化劑的固化原理、力學性能及工程適應性，了解固化劑土路基的工程性能，為營口地區推廣應用土壤固化劑提供技術和實踐支持。

關鍵詞：土壤固化劑；鹽漬土路基；擊實；無側限抗壓強度；承載比（CBR）

地處遼河北岸的營口遼濱景觀道路工程中，由于原狀土質為淤泥質粉質粘土，土的堅固系數低，氯化鈉鹽份含量超過1%，這樣的鹽漬土路基易受水的侵害，導致路基的處理成為難以攻克的問題。以往在營口沿海產業基地修建的道路雖然采用1米粒料石灰土換填層的方法，但在工程造價和工程材料方面無疑是一項重大的消耗。為了同時兼顧增強路基強度和節約造價兩方面的問題，采用新型材料無疑是最佳選擇。本試驗采用的土壤固化劑是經過大量實踐應用的土壤固化材料，通過擊實試驗、無側限抗壓強度試驗和承載比試驗、彎沉與壓實度現場檢測所獲得的數據證明，這一材料完全可以應用于此項工程。

1 原材料分析

1.1 土壤固化劑

土壤固化劑是一種離子型類固化劑，是一種高濃縮的酸性有機溶液，具有很強的氧化、溶解能力，可將土壤中的礦物質和土壤分子分解，使其重新結晶形成金屬鹽，產生新的化學鍵，保持土壤持久穩定。利用固化劑的強離子交換促使土壤具有活性，來破壞土壤顆粒表面的雙電層結構，減弱土壤表面與水的化學作用力，破壞土壤毛細結構，脫出土壤顆粒表面水，使之成為自由水。通過碾壓排掉水分子，使土壤由親水性變為斥水性。土壤顆粒表面的相互作用增強，含水率下降，路面壓得更為密實，形成堅實的板塊，從而提高路基的水穩定性。

本試驗采用的土壤固化劑為路邦EN-1型濃縮液，酸基化合物，硫酸含量>1% （wl），單位體積含硫量1mg/m3，比重為1.70/25 ℃，PH值1.05；密度1.70g/cm3，完全溶于水，蒸汽壓0.133pa，形態氣味為黑色、透明、粘狀液體，具有較強硫酸氣味。

1.2 原狀土

土質類型為淤泥質粉質粘土；氯化鈉鹽份含量超過1%；堅固系數為0.6；土的液限為37%，塑性指數為13，土壤顆粒粒徑≤15mm，有機質含量≤15%。

1.3 生石灰

采用當地生產的Ⅲ級鈣質生石灰，有效氧化鈣和氧化鎂含量72.1%，未消解殘渣顆粒含量11.3%，氧化鈣和氧化鎂分類界限3.9%。

1.4 水泥

水泥為營口金地球水泥有限公司生產的P·S·A32.5級礦渣硅酸鹽水泥，初凝時間為210min，終凝時間為375min，3d抗壓強度為4.2Mpa，3d抗折強度為16.6Mpa。

1.5 水

試驗采用清潔的自來水，PH值為7.3。

2 土壤固化劑穩定土試驗

本試驗選取兩組試樣進行各項指標的檢驗，配合比例分別為：石灰：土=5：95；水泥：石灰：土=2：3：95。兩組試樣均摻加劑量為0.014%的路邦土壤固化劑。

2.1 擊實試驗與無側限抗壓強度試驗

根據JTG E51-2009《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》中的T0804-2009重型擊實試驗甲法，得到兩組相應的最大干密度和最佳含水量，根據T0805-1994無側限抗壓強度試驗，得到兩組試樣的無側限抗壓強度結果，以上結果見表1。

表1 固化土擊實、無側限抗壓強度試驗結果

表1的結果顯示，7d無側限抗壓強度結果代表值大于設計值，符合JTG D50-2006《公路瀝青路面設計規范》石灰穩定類作為基層或底基層關于7d無側限抗壓強度的要求。

2.2 承載比（CBR）試驗

根據JTG E40-2007《公路土工試驗規程》中的承載比試驗，得到兩組試樣的固化土承載比結果見表2。

表2 固化土承載比（CBR）試驗結果

表2中所得的承載比CBR值均大于9%，符合JTG F10-2006《公路路基施工技術規范》對CBR值的要求。

2.3 試驗段與對比段彎沉現場檢測

對比段鋪筑20cm厚10%石灰土，固化土試驗段鋪筑5%固化土，養生3d后，根據JTG E60-2008《公路路基路面現場測試規程》中的0951-2008彎沉現場測試規程，得到固化土路基試驗段與對比段的彎沉結果見表3。

表3 固化土試驗段與對比段彎沉現場檢測結果（5：95石灰土路基）

對比段鋪筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的水泥石灰穩定土，固化土試驗段鋪筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的固化土，養生7d后，根據JTG E60-2008《公路路基路面現場測試規程》中的0951-2008彎沉現場測試規程，得到固化土路基試驗段與對比段的彎沉結果見表4。

表4 固化土試驗段與對比段彎沉現場檢測結果

（2：3：95水泥石灰土路基）

從以上彎沉值的對比中可以看到，固化土路基的彎沉值明顯低于石灰土和水泥石灰土路基，即摻加了固化劑的固化土路基強度高于石灰土和水泥石灰土路基。

2.4 試驗段壓實度現場檢測

根據JTG E60-2008《公路路基路面現場測試規程》中的0921-2008壓實度現場測試規程，得到固化土路基試驗段的壓實度結果（單位為%）分別為：（石灰：土=5：95）96.2、96.9、97.3、96.7、97.8；（水泥：石灰：土=2：3：95）98.1、97.3、98.5、97.6、97.4。

以上兩種配合比的固化土路基壓實度現場檢測數據符合CJJ1-2008《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》的要求。

3 結束語

從以上各項試驗檢測數據的結果中可以看到，摻加了0.014%土壤固化劑的固化土路基在7d無側限抗壓強度、承載比的技術指標上，達到了路基施工的規范標準要求，在現場彎沉、壓實度的檢測中，其技術指標也能夠達到相應的規范標準要求，并且明顯優于未摻加固化劑的對比段結構層。由此可見，土壤固化劑完全能夠應用于營口遼濱景觀道路工程的路基乃至底基層的施工，并且建議在營口地區有選擇的使用，以利地方經濟建設的發展。

參考文獻

[1]JTG E40-2007《公路土工試驗規程》.

[2]JTG E51-2009《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》.

[3]〕JTG D50-2006《公路瀝青路面設計規范》.

[4]JTG F10-2006《公路路基施工技術規范》.

[5]JTG E60-2008《公路路基路面現場測試規程》.