摘要:通过对江苏高速公路某施工段路基高液限土的石灰改性试验，分析了石灰改性对击实试样、承载比和自由膨胀率性能的影响。高液限土经改性处理后可作为高等级公路的路基填料。
关键词:高液限土;击实试验；CBR；自由膨胀率
1概述
高液限土是自然地质形成过程中产生的一种多裂隙、并具有显著胀缩性的地质体，分布十分广泛。
高液限土的粘粒成分主要由强亲水性矿物蒙脱石及其粘土矿物质组成，作为一种对环境湿热变化非常敏感的高塑性粘土，其主要特征是颗粒多分散、富含亲水性粘土、液限大、胀缩性能大、吸水膨胀软化、失水收缩硬裂，但其也具有超固结性、裂隙性、吸水显著膨胀软化、失水收缩开裂且反复变形等与正常固结粘土不相同的工程性质，加上土体中裂隙杂乱分布，所以对各类浅表层轻型工程建设具有特殊的危害。在公路工程中，修筑在典型高液限土分布区的公路高液限土地基常常是“逢堑必滑、有堤必坍”，而且上述破坏作用常具有多次反复性和长期潜在的危害性，因此，有人称它为“工程中的癌症”。
室内击实试验的目的，就是模拟工地压实条件，用标准击实的方法，测定在某种压实功能下土的含水量和干密度的关系，确定土的最优含水量和相应的最大干密度，以求用最小的压实功能，得到符合工程要求的密实度。试验结果的准确与否直接影响到工程的质量和安全。
当掺入石灰后，和素土相比力学指标显著攀升。当石灰剂量超过某一值前,石灰土的力学指标稳定上升，到一定值后上升变缓。
而自由膨胀率随石灰含量增加而稳步降低。
2土样的基本物理性质
本次实验研究所用的土样取自江苏省某高速公路沿线,为低高液限土（自由膨胀率为55%）,其基本物理性质见表1。
表1土样的基本物理性质
3掺石灰对击实、CBR、自由膨胀率的影响
将风干土或烘干土用碾土器碾散,过5mm筛拌匀备用,土样量不少于20kg。按土的塑限估计最大含水量,分别取过筛后的土样约25kg,分成5份,平铺于不吸水的平板上,用喷水器往土样上均匀喷水,搅拌均匀后,装入塑料袋中(要求其中两份含水量要小于最优含水量,1份接近最优含水量,另两份含水量要大于最优含水量,依次要相差约2%的含水量制备此组土样),静置备用,静置时间对高液限粘土不得少于一昼夜,对低液限粘土可酌情缩短,但不应小于24h,分别采用4%、5%、6%、7%和8%五种灰剂量。采用一次掺灰,将土从现场运回实验室后,即加入不同剂量的消石灰,然后用塑料袋封存闷料24h,将石灰土均分成7份吹干到不同的含水量,含水量间隔为2%～3%;做5层27次的标准重型击实试验。实验结果如表2。
表2石灰土重型击实试验、CBR和自由膨胀率试验结果数据
表3石灰土CBR试验结果数据
表4石灰土自由膨胀率试验结果数据
表5高液限土的分类标准
从实验结果可以看出,随着石灰剂量的增加,重型击实的最大干密度(1.83g•cm3～1.65g•cm3)不断降低,最佳含水量(16.0%～19.2%)不断提高。在实际施工中要求在最佳含水量下压实,这样才能使路堤压实到工程需要的压实度,这会直接影响到路基的力学性能。
CBR，素土和掺入灰相比，变化显著，几乎15倍以上；而到7%以后，变化趋势变缓。
90%压实度和93%以上压实度有较大差异，所以建议93%压实度。另外可以看出掺量没有压实度影响显著。
自由膨胀率也有着CBR一样的规律，掺入灰后显著降低，随着配合比增大而缓步降低。
4结语
根据对高液限土的室内击实试验研究,本文得出如下基本结论:
a)弱膨胀粘土,采用4%石灰剂量即可很好地降低其膨胀性;
b)石灰土重型击实的最大干密度随灰剂量的增加而降低,最佳含水量则随灰剂量的增加而显著增大;
c)石灰土CBR则随灰剂量的增加而显著增大。
d)自由膨胀率随灰剂量的增加而显著降低。
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参考文献
[1]GB/T501232-1999,土工试验方法标准[S].
