第4章改良土
施工
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工艺
§4.1 膨胀土改良施工工艺试验研究
方案
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§4.1.1试验研究进度
本课题研究总体可分为三个阶段
第一阶段:2003年10~11月,调研、试验方案
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
,购置测试元件并标定、试验仪器的调试,试验人员进驻现场;
第二阶段:2003年11月~2004年1月,在施工过程中,采集试验数据,并进行整理
分析
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;
第三阶段:2004年1月~2004年4月,分析试验数据,编制改良土路基填筑工艺研究报告。
§4.1.2 工艺试验采用的施工及检测设备方案
§4.1.2.1 工艺试验机械设备配置
在具体配备施工机械时,本着各种设备之间能力协调、经济合理的原则进行配置,具体的配备
方法
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是:以需要的生产能力为目标,以拌和机械为龙头,协调配备挖、装、运、平整、碾压机械。同时,在配备挖装机械时还要考虑到备土、晾晒、降低含水量而预拌石灰时对挖装和拌和设备能力的需求,适当多配备一些挖装及路拌机械。主要施工机械配置如表4-1。
§4.1.2.2 工艺试验检测设备配置
根据研究方案、研究内容的要求,工地试验室除了配备常规的检测设备外,还配备了钙离子直读仪1台,EDTA剂量滴定仪1台,车载K30数据自动采集系统1台,车载CBR数据自动采集系统1台,动态变形模量EVD数据采集系统1台,轻型动力触探1台,核子密度仪1台,固结仪1台,自由膨胀率测试仪1台。
§4.1.3 工艺试验的质量检测
§4.1.3.1质量检测方案
质量采用“定人、定位”的原则进行检测,“定人”指的是同一种检测方法始终由同一试验员进行操作;“定位”指的是检测点位相对固定(点位布置如图2-1)。质量检测在本试验段中有两个目的:一是为了加强施工过程控制,在工艺试验的各阶段进行质量检测,确保工程质量,;二是为了研究各种检测方法之间的关系,以及施工中采用哪种的检测手段更为有效快捷。改良土质量可用以下四个指标控制:压实度、强度、颗粒粒径、含灰率,含灰率是指改良土中干石灰的质量与干
膨胀土的质量的比值。详见表4-4。
§4.1.3.2质量控制及验收标准
(1)石灰改良膨胀土的含灰率及颗粒粒径控制及验收标准应符合表4-5的规
定。
(2)基床表层采用级配碎石填筑,其压实标准应符合表4-6的规定。
(3)路堤基床底层宜采用A、B组填料,当采用弱膨胀土为基床底层填料则需
进行土质改良(掺~8%石灰),并在其表面设4%的向外排水坡。基床底层压实标
准应符合下表的规定。
(4)基床底层以下路堤填料要求采用A、B、C组填料及改良土填筑。
§4.1.4 工艺试验的实施方案
膨胀土的改良因拌和的地点和机械的不同可分为路拌、集中场地定点路拌、厂拌三种。
§4.1.4.1 厂拌法工艺试验实施方案
厂拌法是将待拌和的填料运至一个集中的拌和场地,将填料进行破碎、拌和之后再将拌好的填料运至待填的路基处,然后将填料进行平整、摊铺,压实的施工方法。
2003年12月10日~2004年1月2日,在DKll44+200~DKll44+300基床底层,进行掺6%(比设计最佳配比高1%)生石灰厂拌法工艺试验;2004年2月10日~2004年2月29日在DKll44+400+DKll44+500基床底层,进行掺7%(比设计最佳配比高1%)的熟石灰厂拌法工艺试验。把膨胀土用两种粉碎机械粉碎,并进行筛分试验,当粉碎合格后,倒入稳定土拌和设备掺灰拌和,并进行含灰率检测,当含灰率合格后,按30cm松铺厚度摊铺,并进行含水量检测,当含水量符合要求后,在填筑面分左右两幅用两种吨位的压路机进行压实,并且每压实一遍进行一次检测。
本试验段厂拌法主要机械配备为:1台稳定土拌合机,2台碎土机,4台装载机,3台推土机,1台平地机,3台压路机。
§4.1.4.2 路拌法工艺试验实施方案
路拌法是直接将膨胀土填料运至需要填筑处,将其均匀摊铺,再均匀地撒布石灰然后用路拌机直接在其上进行拌和,拌和均匀后进行平整、压实的路基施工方法。2003年12月15日~2004年1月12日,在DKll44+300~DKll44+400路堤基床底层以下部,进行掺6%(比设计最佳配比高1%)生灰场路拌法工艺试验;2004年2月10日~2004年3月5日在DK1144+500+DK1144+600基床底层以下路堤,进行掺7%(比设计最佳配比高1%)的熟石灰厂拌法工艺试验。按3种松铺厚度(25cm、30cm、35cm)摊铺膨胀土,并初压整平及检测含水量,当含水量和平整度合适时,在填筑面分两幅用两种路拌机粉碎拌和,并进行筛分试验、含灰率检测及含水量检测,当粉碎拌和及含水量合格后,在左右两幅用两种吨位的压路机进行压实,并且每压实一遍进行一次检测。
本试验段主要路拌法机械配备为:3台路拌机,3台压路机(16~18吨),3台
推土机,1台平地机。
§4.1.4.3 集中场地定点路拌法工艺试验实施方案
2004年3月10~2004年3月25日在拌和站内选一块lOO㎡的区域,做为取土和布灰拌和场地,研究方法与路拌法相同。
在填筑面上,选取一段,沿路基中心线,分左右两幅,按梅花形均匀布置试验取样、测试点位,最外侧点位距路肩线1~2m,点位之间横向间距2~3m,纵向间距9~10m。布置图如下图(力学指标检测在黑点位):
石灰改良膨胀土施工方法都是使含水量合适的膨胀土与掺入的石灰充分混合接触并产生物理化学反应,以达到降低或消除膨胀土膨胀性,增强其水稳性和耐久性的目的。三种施工方法都需要使石灰颗粒与膨胀土颗粒粒径尽可能小,增加其比表面积,并拌和均匀,能充分接触并发生反应。这是石灰改良膨胀土填料质量控制的关键,为了获得预期的效果,尚需对含水量、含灰率,石灰颗粒粒径、改良土颗粒粒径、松铺系数、碾压遍数这些工艺参数进行专项研究。
§4.2.1 石灰颗粒粒径
石灰的质量应严格按设计等级标准进行控制,尤其是颗粒粒径方面,因为在施工时采购的往往是块状生石灰,需经磨细或消解等加工。在确定等级时,未对粒径做检测。从而易忽视对石灰粒径的控制,然而在改良土填筑施工过程中发现,如果石灰的粒径过大,在养生时就会出现“暴花、起皮”现象。
对“暴花、起皮”处进行解剖分析,发现一个约0.5cm直径的石灰颗粒,在埋深约6cm处,能导致其上部近l0cm范围内地面开裂,严重影响工程质量。通过养生试验对比分析,当石灰颗粒粒径小于1mm时,上述现象能得以消除。
§4.2.2 含水量控制
含水量是影响石灰改良膨胀土填筑路基生产效率、压实质量的主要因素之一,
浙公网安备 33021202002483