影响水泥稳定土强度的主要因素:
1.土质
土的类别和土质是影响水泥稳定土强度的重要因素,各类砂砾土、砂土,粉土和黏土均可利用水泥稳定,但稳定效果不同。用水泥稳定级配良好的碎(砾)石和砂砾效果最好,不但强度高,而且水泥用量少,其次是砂性土,再次之是粉性土和黏性土。对有机含量较多的土、硫酸盐含量超过0.25%的土及重黏土(难以粉碎和拌和),不宜用水泥来稳定。
2.水泥成分和剂量
试验研究证明,水泥的矿物成分和分散度对其稳定效果有明显影响。对于同一种土,一般情况下硅酸盐水泥的稳定效果较好,而铝酸盐水泥的稳定效果较差。在水泥硬化条件相似,矿物成分相同,随水泥分散度的增加,其活性程度和硬化能力也有所增大,从而使水泥土的强度提高。
水泥土的强度随水泥剂量的增加而增长,过多的水泥用量虽能获得强度的增加,但经济上却不一定合理,效果上也不一定显著。试验和研究证明,水泥剂量以5%~l0%较为合理。
3.含水量
含水量对水泥稳定土强度影响最大,当含水量不足时,水泥不能在混合料中完全水化和水解,不能充分发挥水泥对土的稳定作用,影响强度的形成。同时,含水量小,达不到混合料的最佳含水量也影响水泥稳定土的压实。因此,使含水量达到最佳含水量的同时,也要满足水泥完全水化和水解作用的需要。
4.施工工艺过程
水泥、土和水拌和得均匀,且在最佳含水量下充分压实,使之干密度最大,其强度和稳定性就高。水泥稳定土从开始加水拌和到完全压实的延迟时间要尽可能最短,一般不应超过3-4 h。
若时间过长,则水泥凝结,在碾压时,不但达不到规定的压实度,而且也会破坏已硬化水泥的胶凝作用,反而使水泥稳定土强度下降。
城市道路水泥稳定土基层施工技术要求:
必须采用流水作业法,使各工序紧密衔接。一般情况下,每一作业段以200 m为宜。
宜在春末和气温较高季节组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上,在有冰冻的地区,应在第一次重冰冻(一3℃~一5℃)到来之前0.5~1.0个月完成。
雨期施工,应特别注意天气变化,防止水泥和混合料遭雨淋,下雨时停止施工,已摊铺的水泥土结构层应尽快碾压密实。
配料应准确,洒水、拌和、摊铺应均匀。应在混合料处于最佳含水量+(1%~2%)时进行碾压,直到满足按重型击实试验法确定的压实度要求。
宜在水泥初凝前碾压成活。
严禁用薄层贴补法进行找平。
必须保湿养护,防止忽干忽湿。
养护期内应封闭交通。
石灰工业废渣稳定土的分类、特性及适用情形:
石灰工业废渣分为两大类:一类是石灰粉煤灰类(石灰和粉煤灰简称二灰),包括二灰土、二灰砂砾、二灰碎石、二灰矿渣等;其中砂砾、碎石、矿渣等通称为集料。另一类是石灰煤渣等废渣类。道路工程中常用的是石灰粉煤灰稳定砂砾(碎石)类基层。
石灰工业废渣,特别是石灰粉煤灰类材料,具有良好的力学性能、板体性、水稳性和一定的抗冻性,其抗冻性比石灰土高得多。抗裂性能比石灰稳定土和水泥稳定土都好。
适用于各种交通类别的基层与底基层,但二灰土不应作高级沥青路面的基层,在快速路和主干路的水泥混凝土面板下,二灰土也不应作基层。
城市道路石灰工业废渣稳定土基层施工技术要求
宜在春末和夏季组织施工。施工期的日最低气温应在5℃以上,并应在第一次重冰冻(一3℃~一5℃)到来之前l~1.5个月完成。
配料应准确。以石灰:粉煤灰:集料的质量比表示。
城市道路的二灰砂砾应采用厂拌法生产,运到现场摊铺。加水拌和及摊铺必须均匀。摊铺虚厚由铺筑试验段确定,无条件铺筑试验段时可按《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034--2000)执行。应在混合料处于或略大于最佳含水量时碾压,直至达到按重型击实试验法确定的压实度要求。碾压时应采用先轻型后重型压路机组合。基层厚度≤l50 mm时,用l2~15 t三轮压路机;150 mm <厚度≤200 mm时,可用l8~20 t三轮压路机和振动压路机。<>厚度≤200>
二灰砂砾基层施工时,严禁用薄层贴补方法进行找平,应适当挖补。
必须保湿养护,不使二灰砂砾层表面干燥。在铺封层或面层前,应封闭交通。临时开放交通时,应采取保护措施。总之,无机结合料稳定材料半刚性基层应做到:坚实平整;结构强度稳定,无显著变形;材料均匀一致;表面干净无松散颗粒;干燥。可总结为:实、稳、匀、净、干。
城市道路级配碎石和级配砾石施工技术要求:
颗粒级配应符合规定,级配碎石中的碎石颗粒组成曲线应是一根顺滑的曲线。
配料必须准确。混合料应拌和均匀,没有粗细颗粒离析现象。
碾压前和碾压中应适量洒水。
宜采用12 t以上压路机碾压成活,碾压至缝隙嵌挤密实,稳定坚实,表面平整,轨迹小于5 mm。
未洒透层沥青或未铺封层时,禁止开放交通,以保护表层不受破坏。
土工合成材料的定义、功能、种类及用途:
土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料制成的各类型产品,是道路岩土工程中应用的合成材料的总称。
它可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间,具有加筋、防护、过滤、排水、隔离等功能。应用时按照其在结构中发挥的主要功能进行选型和设计。
土工合成材料种类有:土工网、土工格栅、土工模袋、土工织物、土工复合排水材料、玻纤网、土工垫等。其用途为:
路堤加筋:采用土工合成材料加筋,以提高路堤的稳定性。
台背路基填土加筋:采用土工合成材料加筋,以减少路基与构造物之问的不均匀沉降。
过滤与排水:土工合成材料单独或与其他材料配合,作为过滤体和排水体可用于暗沟、渗沟及坡面防护等道路工程结构中。
路基防护:采用土工合成材料可以作坡面防护和冲刷防护。
城市道路基层施工——土工布加固地基的方法及施工要求:
1.垫隔土工布加固地基法
以土工织物作为补强材料加固地基,其作用类似柔性柴排。(用圆木或捆扎梢料做成柴排,铺在路堤底面,从而起到扩大基础分散荷载作用,保持路堤基底的稳定性。)
在地下水位较高、松软土基路堤中,采用垫隔土工布加固路基刚度,有利排水。在高填路堤,可适当分层垫隔;在软基上垫隔土工布可使荷载分布均匀。
垫隔土工布加固地基应满足以下要求:
(1)材料:土工合成材料应具有质量轻、整体连续性好、抗拉强度较高、耐腐蚀、抗微生物侵蚀好、施工方便等优点,非织型的土工纤维应具备孔隙直径小、渗透性好、质地柔软、能与土很好结合的性能。
所选土工合成材料的幅宽、质量、厚度、抗拉强度、顶破强度和渗透系数应满足设计要求。
(2)施工:在整平好的下承层上按路堤底宽全断面铺设,摊平时拉直平顺,紧贴下承层,不得出现扭曲、折皱、重叠。在斜坡上摊铺时,应保持一定松紧度(可用U形钉控制)。
铺设土工聚合物,应在路堤每边留足够的锚固长度,回折覆盖在压实的填料面上。
为保证土工合成材料的整体性,当采用搭接法连接,搭接长度宜为0.3~0.9 m;采用缝接法时,粘结宽度不小于50 mm,粘结强度不低于土工合成材料的抗拉强度。
现场施工中,一方面注意土工合成材料破损时必须立即修补好,另一方面上下层接缝应交替错开,错开长度不小于0.5 m。
在土工合成材料堆放及铺设过程中,尽量避免长时间暴露和暴晒,以免性能劣化。
铺设质量应符合规范要求。
2.垫隔、覆盖土工布处理基底法
在软土、沼泽地区,地基湿软,地下水位较高的情况下,用垫隔、覆盖土工布处理会收到较好的效果。
施工中,在基底铺垫土工布并沿边坡折起,以致覆盖堤身摊铺,既能提高基底刚度,又有利于排水,并有利地基应力再分配而增加路基的稳定性。
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