1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。x膨脹土路基石灰改良施工工藝研究膨脹土路基石灰改良施工工藝研究 南京交通職業技術學院畢業論文 題目： 膨脹土路基石灰改良施工工藝研究 院 系： 路橋與港航工程學院 專業名稱： 道路橋梁工程技術 班 級： 112014 學 號：11201414 姓 名： 朱棒棒 指導老師： 趙艷艷 完成時間： 2014 年 05 月 07 日0to produce white smoke, so twice, cold. Cold solution moves into the 50mL or 100mL in the

2、bottle, washed nitrogen bottle wash solution into the volumetric flask, cool, such as water to the scale, and mix. Sizing 10mL 1g a solution of the specimen, sulfate 1mL. Get and digest the samples the same amount of nitric acid a mixture of perchlorate with sulfuric acid, by the same method of reag

3、ent blank. 12.1.2 vegetable, fruit, weighing 2500g or 50.00g wash in a homogenate samples placed in a 250mL500mL nitrogen bottles, adding seed glass beads, 10mL15mL, nitric acid a mixture of perchlorate, according to 12.1.1 "place for a moment . ." action according to law, but a constant v

4、olume of solution after each 10mL 5G sample, sulfate . 12.1.4 containing alcohol sex beverage or containing carbon dioxide beverage: draw 10.00mL or 20.00mL sample, placed 250mL500mL set nitrogen bottle in the, Addend grain glass beads, first with fire heating removed ethanol or carbon dioxide, agai

5、n added 5mL1OmL nitric acid-perchlorate mixed liquid, mixed uniform Hou, following by 12.1.1 since "placed moments." up law operation, but set capacity Hou of solution each 10mL equivalent to 2mL sample. 12.1.5 foods high in sugar content: weighing 5.00g or 10.0g specimens placed in the 25

6、0mL500mL nitrogen bottle, add a little water to wet, the augend seed glass beads, 5mL10mL, nitric-perchloric acid after mixing, shake well. Slowly add 5mL or 10mL sulfate, after treating the ease stops foaming, low heat, slowly heating (sugar easy charring), continue along the wall added nitric-perc

7、hloric acidand improve idle land of utilization, real achieved environment improved and productivity development mutual promoting total win. Five, firmly implement, promoting work ahead, to create highlights. Third deployment, implementation of seven, then it is imperative to strengthen responsibili

8、ty and improve the mechanisms and implementation. All localities and departments must be convinced that goals, going all out, mustering spirit, work together to ensure that this year's objectives carry out tasks, at the forefront. First, we must strengthen the leadership to implement. Department

9、s at all levels should always work and rural "five water treatment", "three to split" in an important position, and carry the main responsibility, main leader personally, leaders arrested and layers of responsibility rank transmission pressure established hierarchical accountabil

10、ity, and work together to promote the work of the mechanism, a concerted effort pay attention to implementation. County nongban, flood, three to one down to further play a leading catch total, integrated and coordinated role of all kinds is "long", "Sheriff" "Inspector"

11、 to effectively fulfill their responsibilities, formed the alignment on the fire line and management a lively situation. Second, we must strengthen the test implementation of the Governor. Role play the Governor got the baton, for agricultural and rural focus and "five water treatment", &q

12、uot;three to split" work, refine improve assessment methods and evaluation system, accurate assessment. Combined with "dare play, tree benchmark" style building five major operations, carry on and gain firsthand experience of supervision, in particular, to strengthen the focus on the

13、"long" signs "go left", "names" such as supervision, urged all levels longer on duty in place. Through the supervisory assessment, to promote habits, stimulating power. Third, we must strengthen implementation style. Departments at all levels to work in rural areas and

14、"five water treatment", "three to split" as training cadres for major platforms, compete against large examination room, inspection cadres work performance of the ring, water control and the Japanese pulled a workout, training, discovery and selection of cadres. Than good catch u

15、p, first to excellence-oriented. Party members and cadres at all levels must adhere to the rural, water control and the Japanese pulled a grass-roots, "put down the shelf, leaned" pragmatic style, the spirit of play, become a benchmark model. Four, we must strengthen propaganda implementat

16、ion. Comprehensive utilization of micro-credit, micro-blogging, new media, mining, summarizing, good publicity work in the countryside and "five water treatment", "three to split" advanced models, point to gather positive energy for the community to see the results of our work in

17、 time, increase public awareness, participation rates, satisfaction and support. Play gongqingfu, a mass organization and grass-roots such as schools, communityThe role of 目 錄膨脹土路基石灰改良施工工藝研究0摘要：膨脹土路基在實際公路、鐵路建筑施工中由于其固有的結構特性而容易導致險情發生,因此有必要對其施工工藝進行研究。本論文簡單的敘述了膨脹土的特性和研究現狀，分析了其危害性著重的介紹了石灰改良膨脹土的機理以及其施工流程和

18、注意事項。01前言02膨脹土概述及石灰改良機理02.1膨脹土的特性分析02.2膨脹土的危害性12.3 我國研究現狀12.4 石灰改良膨脹土的機理22.4.1離子交換作用22.4.2碳酸化作用22.4.3凝硬反應22.4.4膠結作用33石灰改良膨脹土施工流程33.1 施工準備33.2 基底處理及燜灰33.3 粉碎拌和43.4 穩壓整平43.5 碾壓43.6 養生43.7 接頭處理54施工中應注意的問題55工程實例5結束語6參考文獻6致謝7膨脹土路基石灰改良施工工藝研究摘要：膨脹土路基在實際公路、鐵路建筑施工中由于其固有的結構特性而容易導致險情發生,因此有必要對其施工工藝進行研究。本論文簡單的敘述

19、了膨脹土的特性和研究現狀，分析了其危害性著重的介紹了石灰改良膨脹土的機理以及其施工流程和注意事項。關鍵詞：路基；膨脹土；石灰改良；施工工藝1前言我國的國土遼闊且地質情況復雜，各省市的情況各有不同。這對工程建設無形中增大了很大的難度。本文利用河南省商丘市睢陽區南京西路新建工程對石灰改良施工工藝進行分析，該工程路基出現大面積的膨脹土。膨脹土的特點是遇水后強度十分低，失水后強度十分高。而石灰就有吸水的功效，為更好地發展城市經濟，在選擇改良方案上保證其效果的情況下應當考慮其經濟效益，而采用石灰改良造價較低，對施工條件和施工環境要求較低，故石灰改良使用普遍。本文就是從施工工藝著手研究，目的在于改進施工工

20、藝，使得石灰改良這個方法更加高效。2膨脹土概述及石灰改良機理2.1膨脹土的特性分析所謂膨脹土是一種對環境濕度變化敏感，由強親水性礦物蒙脫石和伊利石等組成，具有多裂隙性、強脹縮性和強度衰減性的高塑性粘土。在自然狀態下膨脹土多呈現硬塑或堅硬狀態，其顏色多為黃、褐、灰白等顏色。在一般情況下，膨脹土強度較高，壓縮性較低，容易被誤認為是性能良好的地基土。但當土中含水量變化時，膨脹土有發生脹縮變形的特性對建筑物具有相當大的破壞性。因此，膨脹土是一種在公路建設中不可忽視的不良地基土。2.2膨脹土的危害性膨脹土是在自然地質過程中形成的一種多裂縫并具有顯著膨脹特性的土體，由于其不良的工程性質，在工程界被認為是隱

21、藏的地質災害，對工程結構具有嚴重的破壞作用。特別是對高等級公路路基工程和大型結構物所產生的變形破壞作用，往往具有長期、潛在的危險，由于對膨脹土膨脹能力估計不足而造成公路病害的損失是相當驚人的。膨脹土地區的公路發生的病害主要有以下幾個方面：(1)沉陷變形。膨脹土初期結構強度較高，施工時不易粉碎及壓實，路堤建成后由于大氣物理風化作用和濕脹干縮效應，土塊崩解，在路面和路堤自重及汽車荷載作用下，路堤易產生不均勻下沉，路堤愈高，沉陷量愈大嚴重時可使路面變形破壞。(2)滑坡。滑坡具有弧形外貌，有明顯的滑床，滑床后壁陡直，前緣平緩，主要受裂隙控制?；露喑薁恳匠霈F，具疊瓦狀，成群發生。一般滑體厚為13m，

22、多數小于6m?；屡c大氣風化作用層深度、士的類型、土體結構較密切，而與邊坡的高度無明顯關系。(3)溜塌。邊坡表層、強風化層內的土體吸水過飽和，在重力與滲透壓力的作用下，沿坡面向下產生流塑狀溜塌。溜塌多發生在雨季，與邊坡坡度無關。(4)縱裂。路肩部常因機械碾壓不到，填土達不到要求的密實度，后期沉降量相對較大，加之路肩臨空，對大氣風化作用特別敏感，干濕交替頻繁，肩部土體收縮遠大于堤身，故在路肩上常發生順路線方向的開裂，形成數十米至上百米的張開裂縫，縫寬約24m，大多距路肩外緣05 1Om。(5)坍肩。路堤肩部士體壓實不夠，又處于兩面臨空部位，易受風化作用影響而導致強度衰減。當有雨水滲入時，特別是當

23、有路肩縱向裂縫出現時，在汽車動荷載作用下，很容易發生路肩坍塌。塌壁高多在1Om以內，嚴重者可大于1Om，常發生在雨季。2.3 我國研究現狀隨著我國經濟建設的發展，膨脹土的研究越來越引起國內巖土工程界的重視。在20世紀50年代初期，我國在修建成渝鐵路工程中，才首次遇到成都粘土膨脹性危害的問題，從而拉開了我國膨脹土研究的序幕。20世紀70年代中期，我國開展了大規模的膨脹土普查工作，建立了科學研究的試驗基地，進行了卓有成效的研究，取得了一定的科研成果和工作經驗。1989年我國制定了膨脹土地區建筑技術規范，1990年在成都市召開了全國首屆膨脹土科學研討會，并出版了論文集。會議對我國膨脹土的研究現狀、膨

24、脹土的工程性質和膨脹土處理技術及工程應用進行了廣泛的研討。1994年在武漢召開了“中加非飽和土學術研討會”標志著我國膨脹土理論研究已經達到了一個新的高度。2.4 石灰改良膨脹土的機理石灰石是一種無機的膠結材料，既能在空中硬化，也能在水中硬化。石灰的性質取決于活性CaO和MgO的含量，其含量越高，活性越大，膠結能力越強。石灰改良膨脹土的過程既有物理作用，又存在化學反應，兩者共同作用促使土體性質發生根本變化。2.4.1離子交換作用石灰加入土中后，在水的參與下離解成Ca和OH離子，Ca與Na、K發生離子交換，使膠體吸附層減薄，電位降低，使膨脹土分散性，坍塌性、親水性和膨脹性降低，塑性指數下降，使黏土

25、膠體絮凝，土骨架形變降低，使石灰土獲得初期的水穩定性。2.4.2碳酸化作用Ca(OH)2和Mg(OH) 2在土中還會不斷和空氣中的二氧化碳反應，生成具有較高強度和水穩定性的CaCO3和MgCO3堅硬固體顆粒。由于CaCO3對土體的膠結作用使得土體加固，形成石灰穩定土，此作用過程相當長，形成石灰土的后期強度。2.4.3凝硬反應石灰加入土中后，經過物理作用和化學作用，石灰改良土發生團聚，隨之生成膠凝物，形成凝膠團聚結構。隨著齡期的增長，棒狀及纖維狀結晶體生成，并不斷生長，形成了結晶體的網狀結構。隨著齡期的繼續增長，膠凝結構層加厚，結晶體的網架加密，形成了膠凝結晶的網狀混合結構。2.4.4膠結作用這

26、種作用對石灰改良膨脹土的強度提高其決定性作用。在這個過程中適量的石灰和水可同土中大量存在的硅、鋁或者同時作用，產生較強的黏結物質，還會提供一種高堿性的環境。在這種高堿性的環境中，主要生成氫氧化鈣和氫氧化鋁，結果將使土的強度有大幅的提高，土的結構也發生大的變化。火山灰反應是土中的活性硅、鋁礦物在石灰的堿性激發下解離，在水的參與下與Ca(OH) 2反應生成含水的硅化鈣和鋁酸鈣等膠凝物。這些膠凝物逐漸由凝膠狀態向晶體狀態轉化，使石灰改良土剛度不斷增大，強度和水穩性不斷提高。3石灰改良膨脹土施工流程3.1 施工準備施工前照設計要求對原地面進行處理。根據現場以及施工隊工作情況對全線進行合理分割作業段，每

27、一工作100200m為宜。對欲要使用的生石灰需要檢測有效鈣鎂含量，一般鈣鎂含量大于等于70%。根據填土高度、分層填筑厚度以及設計要求劃分出每個段不同壓實度和灰劑量部位的填筑層數。配備機械為振動壓路機YZ-18J型1臺、振動壓路機XS202J型2臺、振動壓路機徐工XS222J型1臺、膠輪壓路機XP260型(26T)1臺，膠輪壓路機YL16型(16T)1臺，卡特挖機一臺，三一挖機一臺，現代-7一臺，現代-9一臺核查進場機械型號，明確進場的機械所對應的工作效果以及預期效果。3.2 基底處理及燜灰 因是設計變更緣故所以基底標高以及松坡高度無需再進行控制。所以開始即對原有的基底用挖機進行翻挖，然后用旋耕

28、機進行打碎。利用震動壓路機進行靜壓一遍。然后進行燜灰，在整平土方上用石灰劃石灰線格，根據每車生石灰的噸位，計算每車石灰的攤鋪格數，由現場施工人員負責安排倒石灰，由平地機負責整平，在路線中央形成寬兩米，高約20cm的長方體俗稱“碼方”。用挖機配合人工進行布灰，均勻撒在整平后的土方上面。燜灰時間要維持在24h。 3.3 粉碎拌和利用大型旋耕機進行拌合，一般拌合深度要求達到25cm。由兩邊向中間進行拌和粉碎，拌和時配備人工按照逐樁樁號對已粉碎過段落用鐵鍬進行挖開口徑大約的30-40cm的孔直至挖到旋耕機未翻打到處，以便于機械手調節拌和深度。于此同時應要撿出大于5cm的土塊，特別是要撿出在膨脹土形成過

29、程中生成的結核疆石，在此同時該路段要進行灰劑量檢測，測定加灰是否足夠。3.4 穩壓整平利用震動壓路機先對其進行靜壓一遍，利用平地機對其進行初評。根據河南當地該土質特性控制松坡高度為4cm。利用測量手段將其標高控制然后平地機進行終平。3.5 碾壓碾壓采用振動式壓路機和1821 三輪靜態壓路機聯合完成。整平完成后，首先用振動壓路機由路邊沿起向路中心碾壓（超高段自內側向外層碾壓），有超高段落由內側起向外側碾壓，碾壓采用大擺軸法，即全輪錯位，搭接1520 厘米，用此法震壓68 遍，下層壓實度滿足要求后，改用三輪壓路機低速1/2 錯輪碾壓23遍，消除輪跡，達到表面平整、光潔、邊沿順直。路肩要同路面一起碾

30、壓。碾壓時，如出現表層含水量太少而松散的現象，可適量補充灑水并在表層收干不沾輪后再碾壓。如出現“彈簧”等局部含水量過多現象，則挖出“彈簧”土，用合格土料回填并補充壓實。由于該土質經過風化容易起皮，故在三輪和震動配合碾壓后計算依據最佳含水量按噴灑面積計算所需水量進行均勻噴水，利用皮輪壓路機在后面進行収表。碾壓結束后對該路段進行壓實度檢測。3.6 養生不能及時覆蓋上層結構層的灰土，養生期不少于7 天，采用灑水養生法，養生期間要保持灰土表面經常濕潤。灑水期間應該注重灑水的均勻性，必要時可以配備人工進行掌控噴灑。養生期內應封閉交通，除灑水車外禁止一切車輛通行。有條件的對7 天強度確有把握的，灰土完成后

31、經驗收合格，即可縮短養生期進行下道工序施工，但一旦發現灰土強度不合格，則需返工處理。 3.7 接頭處理壓完畢的石灰土的端頭應立即將拌和不均，或標高誤差大,或平整度不好的部分掛線垂直切除，保持接頭處順直、整齊。下一作業段與之銜接處，鋪土及拌和應空出2 米，待整平時再按松鋪厚度整平。橋頭處亦按上述方法處理，鋪土及拌和應空出2 米，先橫拌2 遍再縱拌，待整平時再按松鋪厚度整平。4施工中應注意的問題（1） 施工期間為保證工程質量，所以要做好臨時排水措施。路基兩側設置好臨時排水溝，設置必要的邊坡急流槽，以保護邊坡防止雨水沖刷。（2） 為了防止雨水大量滲入土層迫使石灰失效，所以如果基底碾壓前降雨，則應快速整平碾壓1遍。（3） 若每層土方碾壓完畢并經驗收合格后，應立即進行下層土方的填筑施工，以防碾壓好的土層失水干裂。（4） 碾壓成型的路基越冬時，要采取覆土保溫措施，覆土厚度不小于25cm，壓實度不小于80%。過薄或不經壓實的覆土經過風化后無法進行有