專利名稱：處治后的氯鹽漬土及其作為道路路基及基層的應用方法
技術領域：
本發明涉及一種氯鹽漬土處治技術，本發明尤其涉及一種處治氯鹽漬土作為道路路基及基層的應用技術。
背景技術：
氯鹽漬土是環境敏感性的特殊土，其工程特性隨水、熱環境而異。它與非鹽漬土的 不同在于前者含有較多的鹽，在水分和溫度的影響下，土中的鹽類(尤其是易溶性結晶鹽) 會發生相態和數量的變化，使鹽漬土具有不穩定的結構工程特性。對于中鹽漬土和強鹽漬土地區，土壤氯鹽漬化是高等級道路路基失效的主要方 式，也是引起高等級道路破壞的主要原因之一，對道路工程建設的危害性很大。氯鹽漬土其 塑性指數大，含鹽量高，若直接用作路基填料，道路容易產生溶蝕；浸水時，路基沉陷，強度 顯著下降，浙青路面出現早期破壞；當溫度或濕度變化時，鹽漬土就會發生鹽脹，使土體表 層結構破壞和疏松，造成路面拱裂、路肩和邊坡剝蝕等病害。路基作為路面的主要承重層，其質量直接影響路面的使用性能和使用壽命。因此， 在氯鹽漬土地區修建高等級道路，選取一種技術可行、經濟合理的處治措施，改良氯鹽漬 土，是關系到保護環境與耕地、降低工程造價的關鍵。高等級道路在鹽漬土地區的迅猛發展，使許多新的問題隨之出現，目前工程界對 鹽漬土的認識還不盡完善，需要進一步的實踐積累和理論研究，為鹽漬土病害防治提供真 實、切合實際的技術參數取值。考慮氯漬土與其它地區硫酸鹽漬土不同特性，合理利用當地氯鹽漬土作為路基填 料，深入研究氯漬土原材料、力學性能、路用性能、加固機理、微觀分析及隔離層處治技術， 采取無機結合料和隔離層處置技術綜合處治方案，改善其在不良水文地質環境的工程特 性，從而為氯鹽漬土病害防治提供真實、切合實際的技術參數取值。對合理開發利用鹽漬土 資源、提高工程的安全性和耐久性、降低工程造價，具有重要的經濟效益和社會效益。在鹽漬土路基試驗研究方面，以前蘇聯研究水平為高，比較豐富和系統，在世界上 處于領先地位。在鹽漬土地基的改良方面，戛薩諾夫等利用工業廢料、礦化水等對鹽漬土地 基進行過化學改良。另外也采用過預浸水方法進行地基處理。巴甘諾夫還報道了在鹽漬土 地區采用各種類型灌注樁和預制樁的施工方法、機具、施工經驗以及測試方法等。別特魯辛 對鹽漬土路基的各種加固方法作了全面的概括和說明。另為，在鹽漬土的工程勘察特點、基 礎和地基設施的防腐措施以及鹽漬土的流變性質和鹽漬凍土的強度與變形性質方面，也進 行過許多工作。加拿大的J. F.尼克松(Nixon)和G.列姆(Lem)還研究過細顆粒凍土的蠕變和 強度美國的H.D.勃萊賽(Blaser)和0. J.斯切勒(Scherer)研究了含硫酸鈉鹽漬土在 不同含水量、空隙水鹽濃度、黏土礦物含量以及干重度條件下膨脹的規律。V.卡爾波夫 (Karpov)和Y.未利(Velli)以及D.賽果(Sego)和T.舒茨(Schuttz)也都曾對凍結的鹽 漬土強度和變形性質進行過試驗研究。
近年來，美、日、德、南非等國家對土壤改良技術進行了深層次的開發，技術水平獲 得了長足的進步，改良土的材料由原來單一的石灰、水泥、粉煤灰等升級到專門用來加固土 壤的新產品——土壤加固劑，由于造價原因，其應用有待進一步推廣。我國對鹽漬土路基的研究主要是針對西北內陸鹽漬土進行的，且主要針對硫酸鹽 漬土，研究多從農業角度出發，而將其作為路基填料，對其物理、力學、化學等工程性質的研 究尚缺乏。然而，鹽漬土的工程特性受地域性影響很大，不同地域不同土類的鹽漬土工程性 質差別較大，即使是濱海和濱海地區的鹽漬土性質也不近相同，可以借鑒不同地區成功經 驗，但是不能照搬一種模式，不能一味套用別地區的配比；要分區域研究鹽漬土的工程特 性，根據當地實際情況進行研究。
發明內容
本發明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種使改良后的氯鹽漬土成為路基 或基層的一部分，強度及水穩性滿足道路路基及基層的要求，并使其應用于鹽漬土地區道 路中的處治后的氯鹽漬土及其作為道路路基及基層的應用方法。本發明的處治后的氯鹽漬土，它包括氯鹽漬土及輔料組成的混合土。本發明涉及的一種采用處治后的氯鹽漬土作為道路路基及基層的應用方法，它包 括以下步驟(1)備料，包括氯鹽漬土、水泥、粉煤灰、石灰；(2)對現場所取的氯鹽漬土進行晾曬、粉碎；(3)取氯鹽漬土土樣，確定氯鹽漬土中的氯鹽的質量百分含量；(4)制備混合土，其組成以質量百分比計包括當1. 5% <氯鹽質量含量< 3. 2% 時采用4-10%的石灰、2-6%的水泥和84-94%的氯鹽漬土或當1. 彡氯鹽質量含量 彡1. 5%時采用6-10%的石灰、6-10%的粉煤灰、80-88%的氯鹽漬土 ；(5)將各層土按上述確定的比例及組分拌和均勻，確定混合土的最佳含水量和最 大干密度并測定其天然含水量，由天然含水量與最佳含水量的差值，確定噴灑水量，使其達 到最佳含水量；(6)現場鋪平碾壓，路基處理層壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制 在98%以上；(7)每一層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。本發明的石灰、水泥、粉煤灰加固氯鹽漬土大大改進現有氯鹽漬土水穩性差、強度 低等缺點，滿足道路路基及基層處理的要求，采用加固后的氯鹽漬土作為道路基層或處理 層，消除了傳統基層或處理層帶來的強度低、水穩性差的弊端，使公路、城市道路路基路面 能適用地下及地面水的影響，最終實現了路面基層材料及路基處理材料的變革，達到利用 現狀材料、避免重復浪費，提高路基及基層強度及水穩性的目的。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
和實施實例對本發明作進一步說明。本發明涉及的一種處治后的氯鹽漬混合土，它包括氯鹽漬土及輔料組成的混合土。當所述的氯鹽漬土為1. 5%<氯鹽質量含量< 3. 2%的現場土，所述的輔料為石灰和水泥，以質量百分比計混合土的質量組成為4-10%的石灰、2-6%的水泥和84-94%的氯鹽漬 土。當所述的氯鹽漬土為1. 氯鹽質量含量< 1. 5%的現場土，所述的輔料為石灰和粉 煤灰，以質量百分比計混合土的質量組成為6-10%的石灰、6-10%的粉煤灰、80-88%的氯 鹽漬土。制備本處理鹽漬土的方法為將所述的組分按所述的配比混合均勻即可。本發明涉及的一種采用處治后的氯鹽漬混合土作為道路路基及基層的應用方法， 它包括以下步驟(1)備料，包括氯鹽漬土、水泥、粉煤灰、石灰；(2)對現場所取的氯鹽漬土 進行晾曬、粉碎；(3)取氯鹽漬土土樣，確定氯鹽漬土中的氯鹽的質量百分含量；(4)制備混 合土，其組成以質量百分比計包括當1. 5 % <氯鹽質量含量彡3. 2 %時采用4-10 %的石 灰、2-6%的水泥和84-94%的氯鹽漬土或當1. 彡氯鹽質量含量彡1. 5%時采用6-10% 的石灰、6-10%的粉煤灰、80-88%的氯鹽漬土；(5)將各層土按上述確定的比例及組分拌 和均勻，確定混合土的最佳含水量和最大干密度并測定其天然含水量，由天然含水量與最 佳含水量的差值，確定噴灑水量，使其達到最佳含水量；(6)現場鋪平碾壓，路基處理層壓 實度控制在95 %以上，底基層、基層壓實度控制在98 %以上；(7)每一層碾壓完成后，灑水 養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。所述的混合土的最佳含水量和最大干密 度通過室內重型擊實試驗確定。實施例1備料，其組成以質量百分比計包括8%的石灰、8%的粉煤灰、84%的現場所取的鹽 漬土(氯鹽質量含量為1. 13% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的鹽 漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為11. 2 14. 1%，由最佳含 水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為39 81kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪平 碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一層 碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰粉煤灰處 理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 12 1. 29Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為 1. 48 1. 69Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為1. 98 2. 06Mpa。均滿足傳統淺層處理層 養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土 養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例2備料，其組成以質量百分比計包括10%的石灰、6%的粉煤灰、84%的現場所取的 鹽漬土(氯鹽質量含量為1. 23% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的 鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為11. 2 16. 1%，由最佳含 水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為39 105kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰粉煤灰 處理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 18 1. 35Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度 為1. 34 1. 89Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為1. 78 2. 18Mpa。均滿足傳統淺層處理 層養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定 土養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例3
備料，其組成以質量百分比計包括6%的石灰、10%的粉煤灰、84%的現場所取的鹽漬土(氯鹽質量含量為1. 22% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的 鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為11. 2 15. 2%，由最佳含 水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為37 102kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰粉煤灰 處理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為0. 98 1. 07Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度 為1. 17 1. 29Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為1. 5 1. 86Mpa。均滿足傳統淺層處理 層養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定 土養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例4備料，其組成以質量百分比計包括包括10%的石灰、10%的粉煤灰、80%的現場所 取的鹽漬土(氯鹽質量含量為1. 48% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所 述的鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為13. 1 14. 6%，由最 佳含水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為19 67kg/m3，使其達到最佳含水量；現場 鋪平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每 一層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰粉煤 灰處理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 32 1. 78Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強 度為1. 68 2. 26Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為2. 49 2. 79Mpa。均滿足傳統淺層處 理層養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩 定土養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例5備料，其組成以質量百分比計包括包括6%的石灰、6%的粉煤灰、88%的現場所取 的鹽漬土(氯鹽質量含量為1. 27% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述 的鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為17. 6 18. 2%，由最佳 含水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為12 48kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰粉煤灰 處理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為0. 72 0. 89Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度 為1. 03 1. 58Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為1. 68 1. 82Mpa。均滿足傳統淺層處理 層養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定 土養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例6備料，其組成以質量百分比計包括6 %的石灰、4 %的水泥、90 %的現場所取的鹽 漬土(氯鹽質量含量為1.55% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的 鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為12. 8 15. 3%，由最佳 含水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為18 43kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰水泥處理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 28 1. 69Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為
1.54 2. 03Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為2. 02 2. 28Mpa。均滿足傳統淺層處理層 養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土 養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例7
備料，其組成以質量百分比計包括10%的石灰、6%的水泥、84%的現場所取的鹽 漬土(氯鹽質量含量為3. 2% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的鹽 漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為12. 1 14.8%，由最佳含 水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為30 84kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰水泥處 理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 88 2. 56Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為
2.37 2. 86Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為2. 65 3. 14Mpa。均滿足傳統淺層處理層 養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土 養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例8 備料，其組成以質量百分比計包括6%的石灰、6%的水泥、88%的現場所取的鹽漬 土(氯鹽質量含量為2. 25% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的鹽漬 土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為U. 3 12. 5%，由最佳含水 量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為27 91kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪平碾 壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一層碾 壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰水泥處理鹽 漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 65 2. IMpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為2. 18 2. 3Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為2. 45 2. 89Mpa。均滿足傳統淺層處理層養生7天 的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土養生7天 的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例9備料，其組成以質量百分比計包括8%的石灰、5%的水泥、87%的現場所取的鹽漬 土(氯鹽質量含量為2% )；對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的鹽漬土 混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為13. 5 15. 7%，由最佳含水量與 天然含水量的差值，確定噴灑水量為21 66kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪平碾壓， 路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一層碾壓 完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰水泥處理鹽漬 土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 54 2. 06Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為2. 14 2. 54Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為2. 7 2. SSMpa0均滿足傳統淺層處理層養生7天 的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土養生7天 的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。實施例10備料，其組成以質量百分比計包括4 %的石灰、2 %的水泥、94 %的現場所取的鹽漬土(氯鹽質量含量為1.63% )； 對現場所取的鹽漬土進行晾曬、粉碎；將備料與所述的 鹽漬土混合均勻制備混合土，測定所述的混合土的天然含水量為11. 6 12. 8%，由最佳 含水量與天然含水量的差值，確定噴灑水量為18 42kg/m3，使其達到最佳含水量；現場鋪 平碾壓，路基淺層處理壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在98%以上；每一 層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。經測定石灰水泥處 理鹽漬土，7天齡期的無側限抗壓強度為1. 12 1. 34Mpa ；14天齡期的無側限抗壓強度為 1. 43 1. 58Mpa, 28天齡期的無側限抗壓強度為1. 89 2. 06Mpa。均滿足傳統淺層處理層 養生7天的無側限抗壓強度應大于0. 5MPa 0. 7MPa、傳統基層、底基層無機結合料穩定土 養生7天的無側限抗壓強度應大于1. OMPa 1. 2MPa的要求。
權利要求
處治后的氯鹽漬土，其特征在于它包括氯鹽漬土及輔料組成的混合土。
2.根據權利要求1所述的處治后的氯鹽漬土，其特征在于所述的氯鹽漬土為1.5% <氯鹽質量含量< 3. 2%的現場土，所述的輔料為石灰和水泥，以質量百分比計混合土的質 量組成為4-10%的石灰、2-6%的水泥和84-94%的氯鹽漬土。
3.根據權利要求1所述的處治后的氯鹽漬土，其特征在于所述的氯鹽漬土為1. 氯鹽質量含量< 1. 5%的現場土，所述的輔料為石灰和粉煤灰，以質量百分比計混合土的質 量組成為6-10%的石灰、6-10%的粉煤灰、80-88%的氯鹽漬土。
4.一種采用處治后的氯鹽漬土作為道路路基及基層的應用方法，其特征在于它包括以 下步驟(1)備料，包括氯鹽漬土、水泥、粉煤灰、石灰；(2)對現場所取的氯鹽漬土進行晾曬、粉碎；(3)取氯鹽漬土土樣，確定氯鹽漬土中的氯鹽的質量百分含量；(4)制備混合土，其組成以質量百分比計包括當1.5%<氯鹽質量含量< 3. 2%時采 用4-10%的石灰、2-6%的水泥和84-94%的氯鹽漬土或當1. 彡氯鹽質量含量彡1. 5% 時采用6-10%的石灰、6-10%的粉煤灰、80-88%的氯鹽漬土 ；(5)將各層土按上述確定的比例及組分拌和均勻，確定混合土的最佳含水量和最大干 密度并測定其天然含水量，由天然含水量與最佳含水量的差值，確定噴灑水量，使其達到最 佳含水量；(6)現場鋪平碾壓，路基處理層壓實度控制在95%以上，底基層、基層壓實度控制在 98%以上；(7)每一層碾壓完成后，灑水養生7天達到設計強度要求后攤鋪上一層混合料。
全文摘要
本發明公開了處治后的氯鹽漬土及其作為道路路基及基層的應用方法，該方法包括以下步驟(1)備料；(2)對現場所取的氯鹽漬土進行晾曬、粉碎；(3)取氯鹽漬土土樣，確定土樣的氯鹽含量；(4)制備混合土，采用4-10％的石灰、2-6％的水泥和84-94％的氯鹽漬土或采用6-10％的石灰、6-10％的粉煤灰、80-88％的氯鹽漬土；(5)將各層土按上述確定的比例及組分拌和均勻，確定噴灑水量，使其達到最佳含水量；(6)現場鋪平碾壓；(7)每一層碾壓完成后，灑水養生后攤鋪上一層混合料。采用本發明方法達到了利用現狀材料、避免重復浪費，提高路基及基層強度及水穩性的目的。
文檔編號E01C3/04GK101806032SQ201010152639
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月22日 優先權日2010年4月22日
發明者代茂華, 劉潤有, 彭波, 曾偉, 李文深, 王新岐, 王曉華, 程海波, 練象平, 蔣宏偉, 趙建偉, 龔風剛 申請人:天津市市政工程設計研究院