本發(fā)明屬于工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種道路工程不良地基的處理方法，具體涉及一種耐久性高液限土路基填料復(fù)合改性方法。

背景技術(shù)：

高液限土分布于我國20多個(gè)省、市、自治區(qū)，所覆蓋面積達(dá)10萬km²以上，主要包括軟土、膨脹土、紅粘土、有機(jī)質(zhì)土等，具有天然含水率大、塑性指數(shù)高、液限高、強(qiáng)度低，水穩(wěn)定性差、耐久性差、施工困難等不良特性，具體表現(xiàn)為：（1）小于0.074mm的顆粒含量大于50%、液限wl>50%、塑性指數(shù)ip>26、天然含水率（超過最佳含水率3%）；（2）含水量較小時(shí)，土體強(qiáng)度高，隨含水率增大，由于土體脹縮特性，強(qiáng)度衰減較快；（3）可壓實(shí)性差，由于高液限土自身較高的含水率，很難達(dá)到可壓實(shí)含水率，從而不能滿足路基填筑要求。

隨著公路建設(shè)的高速發(fā)展，大量分布的高液限土用于路基填筑，與此同時(shí)，大量公路工程病害層出不窮，主要包括：路基不均勻變形、面層裂縫、邊坡塌陷等。高液限土填筑路基最簡單有效的處理方法是將其廢棄，然而，福建省沿海地區(qū)高液限土分布廣范，路基填方量大，這樣做不僅需要為這些棄土找堆放場地，造成大面積土地占用，還需要尋找工程應(yīng)用性能良好的土，導(dǎo)致耗資巨大、環(huán)境破壞等問題。由此，尋求合理的改良方案顯得十分重要。

通過大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，高液限土的改良方法主要表現(xiàn)為：（1）物理加固法，即用機(jī)械、施工工藝改進(jìn)的方法對(duì)填筑土體進(jìn)行加固，但并沒改變土體的固有性質(zhì)。（2）化學(xué)加固法，是通過加入外加劑，使土質(zhì)的固有性質(zhì)發(fā)生改變。（3）綜合加固法，是在土壤中加入外加劑，再結(jié)合物理加固法，改變土體的力學(xué)特性。

基于高液限土天然含水率大、物理加固法施工周期長等特點(diǎn)，路基填筑時(shí)給晾曬、碾壓帶來很大困擾，所以對(duì)高液限土采用物理加固法并不適合。而化學(xué)加固改良對(duì)土體加固更快速，使施工更便捷，還能采用多種外加劑復(fù)合加固，組合方式靈活多樣，所以化學(xué)改良法較為合適。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耐久性高液限土路基填料復(fù)合改性方法，其可使得到的復(fù)合改良土具有較強(qiáng)的水穩(wěn)定性及強(qiáng)度，以滿足路基填筑要求，從而解決高液限土的處治問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種耐久性高液限土路基填料的復(fù)合改性方法，其是采用高吸水性聚合物（sap）和生石灰對(duì)高液限土進(jìn)行復(fù)合改性，使所得復(fù)合改性土的cbr值大于8%；

其中，所述高液限土為重塑土，過2mm篩；

所述sap的吸水性大于500%，其用量為高液限土重量的0.01%~0.1%，優(yōu)選為0.06%；

所述生石灰中氧化鈣（cao）的含量大于95%，其用量為高液限土重量的1%~10%，優(yōu)選為4%。

所述耐久性高液限土路基填料的復(fù)合改性方法包括以下步驟：

1）按比例取sap、生石灰和高液限土，備用；

2）將sap添加到高液限土中，200~500rpm拌和5~10分鐘；

3）加入生石灰，繼續(xù)攪拌10~20分鐘使其混合均勻，即得到能夠用于路基填筑的復(fù)合改良土。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明采用sap和生石灰這兩種材料共同對(duì)高液限土進(jìn)行復(fù)合改良，其中，sap具有較強(qiáng)的吸水作用，可降低高液限土的含水率，同時(shí)能夠保持水分不易消散，為生石灰的水化反應(yīng)提供有利環(huán)境，從而有助于提高高液限土的強(qiáng)度；而生石灰的使用不僅可增強(qiáng)土體強(qiáng)度，提高土體的cbr值。與傳統(tǒng)單一采用生石灰改良方法相比，本發(fā)明采用sap和生石灰復(fù)合改良的方法不僅可節(jié)約生石灰用量，且sap的保水特性可為后期生石灰強(qiáng)度生長及養(yǎng)護(hù)提供有力環(huán)境，進(jìn)而有效提高高液限土的強(qiáng)度、抗裂性、水穩(wěn)定性、抗干濕循環(huán)能力等，以滿足路基填筑要求。

附圖說明

圖1為生石灰改良土在擊實(shí)曲線圖。

圖2為干濕循環(huán)不同次數(shù)后，復(fù)合改良土的強(qiáng)度變化曲線圖。

具體實(shí)施方式

一種耐久性高液限土路基填料的復(fù)合改性方法，其是采用高吸水性聚合物（sap）和生石灰對(duì)高液限土進(jìn)行復(fù)合改性，使所得復(fù)合改性土的cbr值大于8%；

其中，所述高液限土為重塑土，過2mm篩；

所述sap的吸水性大于500%，其用量為高液限土重量的0.01%~0.1%，優(yōu)選為0.06%；

所述生石灰中氧化鈣（cao）的含量大于95%，其用量為高液限土重量的1%~10%，優(yōu)選為4%。

所述耐久性高液限土路基填料的復(fù)合改性方法包括以下步驟：

1）按比例取sap、生石灰和高液限土，備用；

2）將sap添加到高液限土中，200~500rpm拌和5~10分鐘；

3）加入生石灰，繼續(xù)攪拌10~20分鐘使其混合均勻，即得到能夠用于路基填筑的復(fù)合改良土。

為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。

1、試驗(yàn)用土

試驗(yàn)用土取自福建省漳州天寶至龍巖蛟洋高速公路改擴(kuò)建工程a4標(biāo)段，路段樁號(hào)為k59+560~k67+150，土樣為含砂高液限粉土，具體特性參數(shù)如表1所示。

表1高液限土物理特性指標(biāo)

2、高液限土路基填料的復(fù)合改性

（1）試驗(yàn)分為4組，按生石灰摻量分別為2%、4%、6%、8%（均為同土體的質(zhì)量比）將其與烘干、過2mm篩的高液限土均勻拌合，采用直徑為39.1mm，高為80mm的模具制樣，裝樣前應(yīng)將模具內(nèi)壁先涂抹凡士林，在用保鮮膜包裹。

對(duì)四組不同生石灰含量下制備的土樣進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，所得各組的最優(yōu)含水率及最大干密度情況如表2所示，所得擊實(shí)曲線如圖1所示。

表2生石灰改良土的擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

（2）先按生石灰摻量分別為2%、4%、6%、8%（均為同土體的質(zhì)量比）分為4組，再按sap摻量分別為0%、0.03%、0.06%、0.09%（均為同土體的質(zhì)量比）將不同生石灰摻量的各組再分為4份。在（1）的基礎(chǔ)上，根據(jù)各組最優(yōu)含水率、93%壓實(shí)度、模具體積及各摻量的配比計(jì)算出試樣所需改良土總質(zhì)量，然后將兩種添加劑分別與高液限土均勻拌合（先添加sap材料，再添加生石灰）進(jìn)行制樣。

將制備好的試樣放于溫度為20±2℃，相對(duì)濕度95％的條件下分別養(yǎng)生28d，待養(yǎng)生結(jié)束后，對(duì)試樣進(jìn)行干濕循環(huán)試驗(yàn)（浸水12h，60℃下烘12h為一次循環(huán)），分別進(jìn)行7次、12次循環(huán)，待循環(huán)結(jié)束后放入wdw-10型微機(jī)控電子式制式萬能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度測試，壓力機(jī)移動(dòng)速度控制在2mm/min，所得結(jié)果如表3所示，干濕循環(huán)后強(qiáng)度變化曲線如圖2所示。

表3經(jīng)不同干濕循環(huán)后改良土的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值

由上述結(jié)果可知，摻加sap及生石灰的復(fù)合改良土的抗壓強(qiáng)值均大于同等摻比下單一生石灰改良土；生石灰含量為4%時(shí)，復(fù)合改良土的強(qiáng)度增大趨勢(shì)達(dá)到最大；且當(dāng)生石灰含量為4%、sap含量為0.06%時(shí)，7次、12次循環(huán)后的抗壓強(qiáng)度值最大，分別為1.03mpa、0.96mpa，均大于其他sap摻量下的抗壓強(qiáng)度。由以上可知，生石灰含量4%、sap含量為0.06%時(shí)為復(fù)合改良高液限土的最優(yōu)配比。

（3）測試最優(yōu)配比下的cbr值，結(jié)果如表4所示。

表4最優(yōu)配比下改良土的cbr值

由表4可見，其cbr值均大于20%，完全滿足路基填筑要求。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。