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石灰稳定土基层的缩裂及防治.doc

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石灰稳定土基层的缩裂及防治石灰稳定土具有材源丰富、适用范围广、施工简便和造价低等特点,广泛用于高等级公路的底基层。尤其作为地方公路路面结构的基层取得了良好效果。但石灰稳定土抗拉强度低易产生收缩裂缝,在基层上铺筑沥青面层后(尤其沥青面层较薄时),基层裂缝会反射到面层,使面层强度降低,路面水由裂缝渗入基层,在车辆荷载作用下,引起裂缝处冲刷唧浆现象,导致沥青路面过早破坏,严重影响了沥青路面的使用性能。1 石灰稳定土的缩裂特性1.1 干缩特性 石灰稳定土经拌和压实后,石灰与土发生一系列的物理、化学作用,其中由于水分发挥和混合料内部的水化作用,使混合料内部水分不断减少,由此而引起的体积收缩称为石灰稳定土的干缩特性。 1.2 温缩特性 温度降低时,石灰稳定土发生收缩,当收缩被阻时产生的拉应力超过稳定土的抗拉强度而出现的裂缝称为石灰稳定土的温缩特性。 石灰稳定土基层的缩裂一般表现为干缩和温缩的综合作用,基层产生收缩裂缝后,裂缝会逐渐向上扩展,通过沥青面层出现在表面,或在某种条件下,基层裂缝促使沥青面层先开裂,并逐渐向下扩展与基层裂缝相连,成对应裂缝,这两种裂缝都称为反射裂缝。 2 石灰稳定土基层缩裂影响因素 一般而言,石灰稳定细粒土的干缩系数大于稳定中粒土和粗粒土的干缩系数。在石灰稳定细粒土中,稳定塑性指数大的粘性土混合料的干缩系数大于稳定塑性指数小的粉性土或砂性土混合料的干缩系数。而温缩系数大致与干缩系数有如上相同的规律。规范规定,石灰适宜稳定塑性指数为 15-20 的粘性土以及含有一定数量粘性土的中粒土和粗粒土。 2.1 含水量及压实度影响 石灰稳定土因含水量过多产生的干缩裂缝显著,即在大于最佳含水量情况下压实的土具有较大的缩裂性质。若基层施工时碾压含水量合适,并在铺筑沥青面层前未开裂,则在铺筑较厚沥青面层后,一般情况下不会先于沥青面层开裂。但若施工时碾压含水量偏大,即使已铺筑沥青面层,基层仍会产生干缩裂缝,同时将沥青面层拉裂或很快反映到面层。压实度对基层的缩裂也有明显的影响,实践证明,压实度小时,产生的干缩要比压实度大时产生的干缩严重,密实的石灰土不但缩裂现象少,而且其强度高,水稳性和抗冻性也好。2.2 养生条件的影响 成型初期的基层内部含水量大,如果养生不及时或养生结束后未及时铺筑沥青封层或沥青面层,则基层必然会发生由表及里的水分蒸发而引起干燥收缩,石灰稳定土基层施工一般为高温季节,基层的干缩裂缝会随着曝晒时间的延长而越来越严重。同时暴露的基层会由于存在昼夜温差而产生温度收缩裂缝,基层一旦开裂,在其上铺筑沥青面层后,就容易在沥青面层内形成反射裂缝或对应裂缝。 3 防治石灰稳定土基层缩裂的措施 3.1 改善土质 石灰土缩裂与用土粘性有关,用土愈粘则缩裂愈严重,故应采用粘性较小的土或在粘性土中掺入砂性土、粉煤灰等,以降低土的塑性指数。石灰稳定土基层的干缩和温缩与材料中粗颗粒含量有关,粗颗料含量比例多,则干缩小,因此基层应使用粗粒含量多且具有一定级配的稳定土,使其级配符合密实嵌挤原理,不但会提高基层的强度、稳定性,而且具有较高的抗裂性。3.2 控制压实度和含水量 压实时一定不要大于最佳含水量,而应略小于最佳含水量,同时严格控制压实度,尽可能达到最大压实度。3.3 干缩最不利情况是石灰稳定土成型期,要重视初期养护,保证基层表面处于潮湿状态,防止干晒。在石灰稳定土施工结束后,要及早铺筑面层,使基层含水量不发生大的变化,以减轻干缩裂隙。 3.4 温缩的最不利季节为温度在 0-10℃时,因此施工要在当地气温进入 0℃前一个月结束,以防严重温缩。 3.5 防止基层裂缝反射还可在基层与沥青面层之间设置沥青碎石或沥青贯入式联结层,以防治裂缝反射。也可在石灰土与沥青面层间铺筑 10-20cm 的碎石隔离过渡层或玻璃纤维网格。
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