二灰碎石病害分析及防治淺析

邱磊

摘 要：眾所周知，在公路建設中，二灰碎石是一種常見的結構形式，由于其耐久性好、強度高，而且造價也比較低等優勢，常被應用在路面結構中。然而實踐表明，很多工程在施工后的早期就出現了起拱的現象，影響路面的使用。因此必須對其進行防治，該文通過對二灰碎石病害的引發原因進行分析，以此提出了后期病害預防改進措施，為二灰碎石的施工提供參考性的建議。

關鍵詞：二灰碎石危害 原因 防止

二灰碎石作為一種施工工藝，在公路建設中有著非常重要的作用，然而卻經常在施工后出現拱包的現象，不但加大了施工后期的維護成本，還嚴重影響了公路的使用。因此該文對于二灰碎石的病害和防治的分析具有非常現實的意義。

1 二灰碎石的基本概述

1.1 二灰碎石基層

二灰碎石是一種具有緩凝性硅酸鹽材料，在一定的溫度下，其強度可以隨著其齡期的增長而增強，并且其具有良好的力學性能、水穩定性以及抗冰凍穩定性等特點，因此目前我國很多城市的道路都選擇采用二灰碎石作為基層。其主要是利用石灰、粉煤灰以及碎石，按照一定的比例將這3種原材料混合，作為二灰碎石基層，也稱為石灰粉煤灰穩定碎石基層。在混合過程中，要注意保持水分的含量，也要注意其拌和的均勻性，然后在現場對其進行攤鋪碾壓，將其碾壓到規定的壓實度，成為具有抗壓強度比較強的基層。

1.2 粉煤灰及其中的SO3

粉煤灰是一種粉末，其來源于發電廠煤粉燃燒后的產物，主要成分有SiO2、Fe2O3、A12O3、CaO、SO3，以及20多種微量化合物。粉煤灰本身是沒有粘性的，只有當水和消石灰混合時，才會發生化學反應，產生粘結性的化合物，所以粉煤灰經常被廣泛應用于道路的施工中。然而粉煤灰也有一些有害成分，其主要有害成分就是SO3和有機質，所以在施工中要嚴格控制SO3的含量和燒失量。SO3是一種非常嚴重的空氣污染物，遇水會變成酸雨，如果不對其進行有效控制，將會給人們帶來非常大的安全隱患，也會讓二灰碎石基層發生起拱和龜裂的現象。

2 二灰碎石后期病害成因分析

目前有很多工程的路面在工程竣工后，只通車很短的時間內就產生了起拱的現象，影響了路面的使用。在對起拱部位進行鉆心檢查時，發現里面的二灰碎石基層已經完全變得松散，也變得沒有強度，同時還發現里面有著嚴重的SO3的超標現象，因此引發了路面起拱的現象（見圖1）。

2.1 二灰碎石后期病害

二灰碎石后期的主要病害就是路面起拱和龜裂，一般情況下，高填方路堤路面的中分處容易起拱、低路堤路面容易引發波浪形起拱，以及道路中分帶或側分帶處路面容易起拱。

2.2 后期病害的原因分析

（1）高填方路堤路面在中分帶處起拱的原因。一般情況下高填方路堤路面的中分地帶不會做相應的防水措施，因此當遇到水的入侵后，就會使得基層中SO3的含量超高，從而引發一系列的物理反應和化學反應，使二灰碎石的體積開始膨脹，從而引發路面起拱的現象。

（2）低路堤路面波浪形起拱的原因。低路堤路面由于其地下水位較高，當地下水位到達二灰碎石的基層中時，就會因為SO3的含量超高，而引發波浪形起拱；或者由于地下水的毛細現象，使得地下水入侵到基層中，產生物理化學反應，從而引發路面波浪形起拱的現象。

（3）路面龜裂的原因。當二灰碎石的SO3的含量超高時，就會對其基層產生破壞，使其體積膨脹，強度下降。當二灰碎石強度下降到一定程度時就會產生松散或者開裂的現象，在加上車載負荷的影響，就會對路面產生強度的破壞，使路面產生龜裂現象。

3 二灰碎石后期病害預防改進措施

鑒于二灰碎石的病害，該文認為應該在項目實施過程中從設計方面、原材料和施工控制方面來進行改進。

3.1 從設計方面

在設計方面主要是對地下水的防止和地表水的防治。

（1）地下水的防止。為了防止地下水對道路的破壞，在設計過程中要特別注意路基上層的防護。可以采用讓二灰碎石的路基工作層遠離地下水位的方式、人為降低地下水位高度的方式，以及設置人工障礙的方式來防止地下水對路基的再次入侵，從而能夠讓二灰碎石有足夠的強度來承重，避免再次起拱的現象。

（2）地表水的防治。所謂地表水的防治主要是指在設計過程中，要保證綠化澆水以及雨水不要入侵到路面的二灰碎石基層。應該加強對地表水中分帶、側分帶，以及綠化帶的設計防止地表水從這3處入侵道路，可以在道路的中分帶和側分帶設置縱向碎石盲溝和橫向排水管將中分帶和側分帶的滲透水通過排水管和盲溝排出去，以此來防治地表水的入侵，解決路面起拱現象。

3.2 從原材料和施工控制方面

（1）控制粉煤灰中的SO3含量。該文認為應該從源頭來控制粉煤灰的SO3的含量，剔除SO3含量超高的供應商，選擇合格的煤灰廠家進行合作，并且對二灰碎石的供應商定期進行檢查，檢查其材料的來源情況，尤其是對SO3的含量進行重點的、嚴格的抽查，保證SO3的含量不會超標。同時對二灰碎石的供應商實行準入機制，嚴格控制二灰碎石的來源，將其后期的起拱現象控制在搖籃中。

（2）加強路面稀漿封層的施工。可以在二灰碎石的基層和路面之間加一層防排水的下封層，最好采用稀漿來進行封層，來解決起拱的現象，并且在應用稀漿封層的過程中采用質量比較好的稀漿，有效解決二灰碎石起拱的現象。

4 結語

綜上所述，雖然二灰碎石具有造價低、耐久性好以及強度高等特點，被廣泛應用在各省市的道路施工中。然而由于其SO3的含量超高、地下水位較高、也未做好相應的防水措施，使得道路在通車后，很短的時間內發生起拱和龜裂的現象，影響了道路的使用，也加大了道路工程的維護成本。因此必須要對其進行防治，應該在項目實施過程中從設計方面、原材料和施工控制方面來進行改進。如在設計方面，設計地下水遠離二灰碎石基層的方式，來防止地下水的再次入侵，也可以在地表水的中分帶、側分帶以及綠化帶設置橫向排水管將地表水排出去的方式，來解決路面起拱的現象。再比如在施工過程中，采用控制粉煤灰中SO3含量的方式，選擇合格的二灰碎石供應商進行合作，在二灰碎石的基層和路面面層之間加一層質量比較好的稀漿來作為防排水的下封層，避免路面再次起拱的現象。

參考文獻

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