土壤固化剂在辽滨景观道路路基工程中的应用

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摘 要：文章结合辽滨景观道路工程土壤固化剂固化土路基的施工实际，通过固化石灰土和水泥石灰稳定土的室内无侧限抗压强度、承载比以及现场弯沉、压实度的试验对比检测，分析了土壤固化剂的固化原理、力学性能及工程适应性，了解固化剂土路基的工程性能，为营口地区推广应用土壤固化剂提供技术和实践支持。

关键词：土壤固化剂；盐渍土路基；击实；无侧限抗压强度；承载比（CBR）

地处辽河北岸的营口辽滨景观道路工程中，由于原状土质为淤泥质粉质粘土，土的坚固系数低，氯化钠盐份含量超过1%，这样的盐渍土路基易受水的侵害，导致路基的处理成为难以攻克的问题。以往在营口沿海产业基地修建的道路虽然采用1米粒料石灰土换填层的方法，但在工程造价和工程材料方面无疑是一项重大的消耗。为了同时兼顾增强路基强度和节约造价两方面的问题，采用新型材料无疑是最佳选择。本试验采用的土壤固化剂是经过大量实践应用的土壤固化材料，通过击实试验、无侧限抗压强度试验和承载比试验、弯沉与压实度现场检测所获得的数据证明，这一材料完全可以应用于此项工程。

1 原材料分析

1.1 土壤固化剂

土壤固化剂是一种离子型类固化剂，是一种高浓缩的酸性有机溶液，具有很强的氧化、溶解能力，可将土壤中的矿物质和土壤分子分解，使其重新结晶形成金属盐，产生新的化学键，保持土壤持久稳定。利用固化剂的强离子交换促使土壤具有活性，来破坏土壤颗粒表面的双电层结构，减弱土壤表面与水的化学作用力，破坏土壤毛细结构，脱出土壤颗粒表面水，使之成为自由水。通过碾压排掉水分子，使土壤由亲水性变为斥水性。土壤颗粒表面的相互作用增强，含水率下降，路面压得更为密实，形成坚实的板块，从而提高路基的水稳定性。

本试验采用的土壤固化剂为路邦EN-1型浓缩液，酸基化合物，硫酸含量>1% （wl），单位体积含硫量1mg/m3，比重为1.70/25 ℃，PH值1.05；密度1.70g/cm3，完全溶于水，蒸汽压0.133pa，形态气味为黑色、透明、粘状液体，具有较强硫酸气味。

1.2 原状土

土质类型为淤泥质粉质粘土；氯化钠盐份含量超过1%；坚固系数为0.6；土的液限为37%，塑性指数为13，土壤颗粒粒径≤15mm，有机质含量≤15%。

1.3 生石灰

采用当地生产的Ⅲ级钙质生石灰，有效氧化钙和氧化镁含量72.1%，未消解残渣颗粒含量11.3%，氧化钙和氧化镁分类界限3.9%。

1.4 水泥

水泥为营口金地球水泥有限公司生产的P・S・A32.5级矿渣硅酸盐水泥，初凝时间为210min，终凝时间为375min，3d抗压强度为4.2Mpa，3d抗折强度为16.6Mpa。

1.5 水

试验采用清洁的自来水，PH值为7.3。

2 土壤固化剂稳定土试验

本试验选取两组试样进行各项指标的检验，配合比例分别为：石灰：土=5：95；水泥：石灰：土=2：3：95。两组试样均掺加剂量为0.014%的路邦土壤固化剂。

2.1 击实试验与无侧限抗压强度试验

根据JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中的T0804-2009重型击实试验甲法，得到两组相应的最大干密度和最佳含水量，根据T0805-1994无侧限抗压强度试验，得到两组试样的无侧限抗压强度结果，以上结果见表1。

表1 固化土击实、无侧限抗压强度试验结果

表1的结果显示，7d无侧限抗压强度结果代表值大于设计值，符合JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》石灰稳定类作为基层或底基层关于7d无侧限抗压强度的要求。

2.2 承载比（CBR）试验

根据JTG E40-2007《公路土工试验规程》中的承载比试验，得到两组试样的固化土承载比结果见表2。

表2 固化土承载比（CBR）试验结果

表2中所得的承载比CBR值均大于9%，符合JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》对CBR值的要求。

2.3 试验段与对比段弯沉现场检测

对比段铺筑20cm厚10%石灰土，固化土试验段铺筑5%固化土，养生3d后，根据JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0951-2008弯沉现场测试规程，得到固化土路基试验段与对比段的弯沉结果见表3。

表3 固化土试验段与对比段弯沉现场检测结果（5：95石灰土路基）

对比段铺筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的水泥石灰稳定土，固化土试验段铺筑20cm厚水泥：石灰：土=2：3：95的固化土，养生7d后，根据JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0951-2008弯沉现场测试规程，得到固化土路基试验段与对比段的弯沉结果见表4。

表4 固化土试验段与对比段弯沉现场检测结果

（2：3：95水泥石灰土路基）

从以上弯沉值的对比中可以看到，固化土路基的弯沉值明显低于石灰土和水泥石灰土路基，即掺加了固化剂的固化土路基强度高于石灰土和水泥石灰土路基。

2.4 试验段压实度现场检测

根据JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》中的0921-2008压实度现场测试规程，得到固化土路基试验段的压实度结果（单位为%）分别为：（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。

以上两种配合比的固化土路基压实度现场检测数据符合CJJ1-2008《城镇道路工程施工与质量验收规范》的要求。

3 结束语

从以上各项试验检测数据的结果中可以看到，掺加了0.014%土壤固化剂的固化土路基在7d无侧限抗压强度、承载比的技术指标上，达到了路基施工的规范标准要求，在现场弯沉、压实度的检测中，其技术指标也能够达到相应的规范标准要求，并且明显优于未掺加固化剂的对比段结构层。由此可见，土壤固化剂完全能够应用于营口辽滨景观道路工程的路基乃至底基层的施工，并且建议在营口地区有选择的使用，以利地方经济建设的发展。

参考文献

[1]JTG E40-2007《公路土工试验规程》.

[2]JTG E51-2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》.

[3]〕JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》.

[4]JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》.

[5]JTG E60-2008《公路路基路面现场测试规程》.