談市政道路路基填料改良及運用

張 志 偉

(太原市市政公共設(shè)施管理處,山西 太原　030002)

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談市政道路路基填料改良及運用

張 志 偉

(太原市市政公共設(shè)施管理處,山西 太原030002)

根據(jù)市政道路路基填料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，探討了將膨脹土、建筑渣土、粉砂巖作為路基填料的改良方法，并分析了不同路基填料的特點，為路基填料的創(chuàng)新運用奠定了基礎(chǔ)。

路基填料，膨脹土，建筑渣土，粉砂巖

隨著我國大力開展城市道路的建設(shè)，對于路基填料的材料需求也愈來愈大，又因為沒有科學(xué)合理的創(chuàng)新與利用，導(dǎo)致了資源的短缺。對于市政道路路基填料的選擇，一般標(biāo)準(zhǔn)是容易粉碎、便于壓實、不含有機(jī)元素、水分含量適中、穩(wěn)定性好以及CBR值符合規(guī)定[1]。所以，一般選用的材料是粗粒土。但是由于不可再生資源的有限性，導(dǎo)致有部分建設(shè)工程企業(yè)使用膨脹土來代替粗粒土，而膨脹土沒有經(jīng)過加工處理是不符合路基填料要求的，這是一種不科學(xué)、無法保證建設(shè)質(zhì)量的方法。所以，在目前的路基填料工程中要加強(qiáng)對原材料的改善，要創(chuàng)新發(fā)展新的路基填充原材料和相關(guān)技術(shù)，這樣才能提高道路建設(shè)效率和質(zhì)量，才能促進(jìn)城市的現(xiàn)代化發(fā)展。

1　膨脹土作為路基填料

膨脹土，顧名思義就是其構(gòu)成材料都容易發(fā)生體積膨脹的現(xiàn)象，而且容易出現(xiàn)分裂，這種土壤如果沒有經(jīng)過加工處理就直接用于道路路基的填料，將會存在巨大的隱患。所以，需要對其進(jìn)行一定的改良，可以通過和一些高品質(zhì)的土壤進(jìn)行中和，并且添加適宜的材料，防止土壤膨脹。

目前對膨脹土進(jìn)行加工處理的方法有廠拌法和集中預(yù)拌路拌法[2]。

廠拌法，就是指在工廠里進(jìn)行填料加工，然后把生產(chǎn)出來的合格填料運送到需要填筑的路段。廠拌法的主要步驟是：第一，在取土的地方進(jìn)行勘察，確定取土范圍和深度。然后對土壤進(jìn)行科學(xué)測定，得到其干密度的數(shù)據(jù)，同時在進(jìn)行消解熟石灰的時候，要收集過篩后的石灰中含水比例。結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，按照2%的最佳布灰比例計算出每一車生石灰的攤鋪面積。將取土地表進(jìn)行修整后，對地面進(jìn)行劃格，并把石灰鋪上，按照預(yù)拌技術(shù)進(jìn)行攪拌。最后，把攪拌后的混合材料運送到碎土場，把碎土過篩進(jìn)行測定；第二，準(zhǔn)備好石灰。無論是在備土布灰，還是廠拌供灰的過程中，如果是袋裝的石灰粉可以直接進(jìn)行使用，如果是熟石灰，就必須要把塊灰進(jìn)行完全消解，然后送往備土布灰處和廠拌供灰處；第三，測定好石灰和混合料中的含水比后，計算出廠拌摻灰比。準(zhǔn)備好所有的數(shù)據(jù)和程序后，開始拌合試生產(chǎn)，當(dāng)生產(chǎn)出來的材料符合所有標(biāo)準(zhǔn)后，就可以開始正式的運行了。最后，把符合規(guī)格的材料運往路基建設(shè)區(qū)段[3]。

而集中預(yù)拌路拌法在施工順序、方法和技術(shù)上都有所不同。其主要步驟是：第一，也是對取土場地進(jìn)行布灰，控制土壤的含水比例以及摻灰比例，確保土壤“砂化”；第二，采用水平分層法進(jìn)行路基填筑，將準(zhǔn)備好的土料用推土機(jī)均勻鋪攤在路基建設(shè)區(qū)段；第三，土料鋪攤后，就開始對土料進(jìn)行翻曬和破碎，并依據(jù)其中的含水量確定第二次摻灰的時間和比例；第四，將第二次的石灰均勻攤平后，立即對土料進(jìn)行粉碎，然后拌合，直至其中的含灰量含水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，用壓路機(jī)進(jìn)行穩(wěn)壓整平。

2　建筑渣土作為路基填料

這里說的建筑渣土是指在建筑物進(jìn)行新建、改建等改造整治的過程中，產(chǎn)生的大量固體廢棄物。在現(xiàn)代城市建設(shè)中，大量的建筑廢棄物肆意堆放，沒有很好的善后處理和回收利用，不僅影響了城市的發(fā)展和美化，而且嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境，例如：建筑廢棄物會侵蝕地面，影響土壤的質(zhì)量，導(dǎo)致土地?zé)o法進(jìn)行利用；而且空氣中漂浮的粉塵顆粒，對人體身體健康有害；建筑廢棄物被雨水沖刷以后，一些有害物質(zhì)融入到地下水源，污染水環(huán)境等。所以，利用建筑渣土作為道路路基填料，不僅解決了填料的來源問題，還提高了道路建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

我國利用建筑渣土來作為路基填料已經(jīng)得到初步發(fā)展，相關(guān)改造技術(shù)也比較完善。通過不斷地實驗和改進(jìn)，得到了相應(yīng)的一些結(jié)論：

1)建筑渣土經(jīng)過技術(shù)加工處理后擁有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的特性，而且來源廣泛，并且能改善城市環(huán)境，是市政道路路基填料比較良好的選擇。2)針對市政道路路面底基層材料的高要求，可以摻入水泥、水泥粉煤灰或石灰粉煤灰進(jìn)行綜合改性，加強(qiáng)建筑渣土的強(qiáng)度和水滲透性，達(dá)到道路路面底基層的技術(shù)指標(biāo)。3)建筑渣土易壓碎，可以采取重復(fù)碾壓的方式對建筑垃圾壓碎使其更加密實。而且，振動碾壓遍數(shù)越多，碾壓后的建筑垃圾填筑層的壓實度就越大，碾壓的沉降量也就越小[4]。4)用建筑渣土作為道路路基填料，要綜合考慮其吸水性和頂面回彈模量變化大的特性，結(jié)合施工的具體情況，設(shè)計出合理的道路結(jié)構(gòu)模式。5)要根據(jù)建筑渣土的粒徑不同設(shè)立不同的堆料場，在進(jìn)行土料攤鋪的過程中盡量采取混合攤鋪，以保證道路路基的整體質(zhì)量。

3　粉砂巖作為路基填料

粉砂巖這種土壤在很多地區(qū)都有廣泛的分布，資源豐富，所以可以作為路基填料的良好選擇。但是粉砂巖中含有大量的泥質(zhì)和粉砂質(zhì)，泥質(zhì)容易膠結(jié)，而粉砂物質(zhì)容易碎裂、遇水容易軟化等特點，所以不能直接用于路基填料，要對其作出一定的改良后才能用于正常的工程建設(shè)中。通過對粉砂巖的成分探究和實驗，改良的技術(shù)已經(jīng)有了一定的發(fā)展，主要是在粉砂巖中添加水泥或者石灰。

在對粉砂巖的改良過程中，首先利用顆粒分析和擊實試驗的科學(xué)方法確定了選取土樣的基本特性，得出的結(jié)果就是，對于兩種不同的土質(zhì)，強(qiáng)風(fēng)化土和中風(fēng)化土，都可以采取相同的改良措施，即摻入石灰或水泥等添加劑。采取的樣土與添加劑混合以后，土壤中較大粒的含量增多，而相應(yīng)的膠粒減少，使得土粒相互聚集，分散程度降低，形成較為緊密的空間結(jié)構(gòu)，這樣可以減少土壤中的含水量，解決了粉砂巖遇水易軟化的問題。

其次，利用無側(cè)限抗壓強(qiáng)度和CBR對比試驗的科學(xué)方法進(jìn)行分析探索，發(fā)現(xiàn)水泥比石灰更加利于粉砂巖的改良效果，更符合道路路基填料的標(biāo)準(zhǔn)要求。通過詳細(xì)的實驗數(shù)據(jù)分析，在粉砂巖中摻入3%的水泥，則能增強(qiáng)3倍以上的強(qiáng)度，而加入同樣比例的石灰則沒有明顯效果，反而會讓土壤的壓實度降低。所以，為了解決粉砂巖錘擊易碎、脫水易碎裂的問題，應(yīng)該選用水泥作為添加劑，并且依據(jù)數(shù)據(jù)分析，經(jīng)濟(jì)效益最高的是3%的摻入比例[5]。

最后，對加入了水泥的粉砂巖進(jìn)行了干濕循環(huán)試驗，通過試驗也證實了混合材料的抗風(fēng)化能力以及強(qiáng)硬的壓實度。

4　結(jié)語

我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，也推動了我國城市的道路建設(shè)。道路路基的填料不僅關(guān)乎路基的質(zhì)量，而且也是整個道路建設(shè)質(zhì)量的保障。所以，要注重道路路基的填料，對不符合填料標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)行改良，加強(qiáng)其改良技術(shù)，而且要努力創(chuàng)新開發(fā)新的能源，在保證道路建設(shè)質(zhì)量的同時，提高整體的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，促進(jìn)城市的快速發(fā)展。

[1]肖長華.談市政道路路基填料改良及運用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2013(9):242-243.

[2]侯正安.淺談市政道路路基填料改良及應(yīng)用[J].建材與裝飾,2014(41):103-104.

[3]翁曉程.關(guān)于市政道路路基填料改良及填筑的分析[J].建材與裝飾,2013(24):266-267.

[4]齊善忠,付春梅,曲肇偉，等.建筑渣土作為道路填筑材料的改性試驗研究[J].中外公路,2015,35(1):262-267.

[5]任淑娟.高速公路膨脹土路基填料改良技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014(2):117.

Discussion on the improvement and application of municipal roadbed filling

Zhang Zhiwei

(Taiyuan Municipal Public Equipment Administration Department, Taiyuan 030002, China)

According to municipal roadbed filling selecting criteria, the paper explores improving methods of expansive soil, construction waste residue and siltstone as roadbed filling, and analyzes features of different roadbed filling, which has laid a foundation for roadbed filling creation and application.

roadbed filling, expansive soil, construction waste residue, siltstone

1009-6825(2016)25-0142-02

2016-06-22

張志偉(1981- )，男，工程師

U416.1

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