1、概述

　　路基做為公路的重要組成部分，它是路面的支撐體，承受由路面?zhèn)鬟f來(lái)的荷載，直接影響著路面的使用性能，要保證公路的整體性能，路基必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。

　　粉土的塑性指數(shù)小，干時(shí)雖稍有粘結(jié)性，但易被壓碎、揚(yáng)塵大，不易成型，施工碾壓易產(chǎn)生疊瓦狀推移和分層現(xiàn)象，浸水時(shí)很快被濕透，形成流體狀態(tài)，耐沖蝕能力差。不同地區(qū)的粉土存在顯著差異，即使同一地區(qū)不同位置的粉土性質(zhì)也會(huì)有很大差異。粉土毛細(xì)水上升高度大，在季節(jié)性冰凍地區(qū)容易使路基產(chǎn)生水分累積，造成嚴(yán)重的凍脹翻漿現(xiàn)象，而且用粉土填筑的路基邊坡易被沖刷破壞，因此高速公路建設(shè)中粉土是一種較差的筑路材料。

　　綜上所述，在粉土地區(qū)的高速公路建設(shè)中，從粉土的基本特性出發(fā)，研究其力學(xué)性能和路用性能，可以指導(dǎo)工程建設(shè)，解決實(shí)際問(wèn)題，具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。

　　2、低液限粉性土水泥改良方案

　　水泥穩(wěn)定土是指粉碎的土、水泥和水的混合物，經(jīng)壓實(shí)產(chǎn)生的一種改性材料。水泥穩(wěn)定屬于外摻材料穩(wěn)定類型。水泥土由于它的強(qiáng)度、良好的變形特征、抗水、耐熱和抗凍效應(yīng)等，可適用于道路路面、道路和建筑物基礎(chǔ)等。

　　基于粉土的特性和固化材料的作用效應(yīng)，因此考慮單純摻加水泥來(lái)改良粉土，從2%開(kāi)始，逐步增加水泥用量，直到5%，首先通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定水泥土的最大干密度和最佳含水量，依據(jù)此試驗(yàn)數(shù)據(jù)制備水泥土試件，測(cè)定水泥土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及彈性模量，同時(shí)進(jìn)行水泥土的CBR試驗(yàn)，通過(guò)這些試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定水泥土的經(jīng)濟(jì)用量，既保證達(dá)到作為路基填料的工程性質(zhì)使用要求，同時(shí)盡量降低水泥用量，以降低工程成本。

　　3、水泥改良粉性土的試驗(yàn)研究

　　試驗(yàn)根據(jù)《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E51—2009）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。首先，通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)得出不同水泥摻量下（2%、3%、4%、5%）粉土的最佳含水量和最大干密度，然后進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、回彈模量、承載比等試驗(yàn)。壓實(shí)度為95%，水泥采用普通硅酸鹽32.5水泥。

　　通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中的散點(diǎn)圖可以看出，此種土在含水量15%~17%間最大干密度急劇下降，說(shuō)明這種土摻加水泥后，在水泥未發(fā)生反應(yīng)前，仍表現(xiàn)出對(duì)水的敏感性，當(dāng)含水量超過(guò)15%后，在擊實(shí)過(guò)程中明顯看到水的滲出，墊塊上濾紙完全浸濕，當(dāng)含水量超過(guò)16%，擊實(shí)過(guò)程中可以明顯看到土類似彈簧土，很難擊實(shí)，這也說(shuō)明當(dāng)含水量超過(guò)16%后，土顆粒之間的水分承擔(dān)了很大一部分力，由于水分填充了土間的空隙，使土很難壓實(shí)，土的密實(shí)度明顯下降，最大干密度隨之急劇下降。

　　其次，進(jìn)行水泥改良粉性土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度隨水泥的摻配量增加而增加；七天齡期強(qiáng)度，從2%到5%基本呈線性關(guān)系，從28天齡期分析，摻加2%到3%其強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度是最大的，摻加3%水泥后，粉性土的28天抗壓強(qiáng)度已經(jīng)接近0.5MPa.

　　第三，做水泥改良粉性土回彈模量試驗(yàn)，以回彈模量表征土基的承載能力。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出粉土摻入不同劑量的水泥后，其抗壓回彈模量明顯增大，7天齡期，回彈模量隨水泥劑量的增加而增大，從2%到4%，增加平緩，從4%到5%后，回彈模量增加較大；從7天齡期到90天齡期對(duì)比來(lái)看，從7天到28天之間，是回彈模量增加量最大的時(shí)間段，這與水泥強(qiáng)度與其齡期的關(guān)系是一致的，從28天齡期到60天齡期還有一個(gè)增長(zhǎng)，到60天齡期到90天齡期，回彈模量增長(zhǎng)幅度已經(jīng)很小，因?yàn)樵?8天后水泥的強(qiáng)度大部分已經(jīng)形成，28天到60天后期強(qiáng)度略有增長(zhǎng)，60天之后強(qiáng)度增長(zhǎng)非常緩慢，所以回彈模量也有同樣對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　第四，做水泥土的承載比（CBR）試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分析：粉性土在不加任何改良劑的情。

　　況下，不符合高速公路上路床和下路床對(duì)填料最小強(qiáng)度CBR的要求，同時(shí)路基設(shè)計(jì)規(guī)定粉質(zhì)土不宜直接填筑于路床。當(dāng)加入不同劑量的水泥時(shí)，其CBR值迅速增加，隨著水泥劑量的增加，呈近線性增加，加入2%的水泥就可以達(dá)到填筑路基的要求。路基設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，高速公路和一級(jí)公路路基填料，上路床要求CBR達(dá)到8%以上，試驗(yàn)表明粉土中只要加入2%的水泥就可以滿足要求。

　　4、結(jié)語(yǔ)

　　試驗(yàn)證明：通過(guò)水泥改良粉性土的試驗(yàn)得出以下結(jié)論：

　�。�1）水泥可以作為穩(wěn)定改良粉質(zhì)土的一種有效方法。

　�。�2）加入水泥后使粉性土的抗壓彈性模量明顯增加小。

　�。�3）加入水泥后，CBR由4%左右明顯增加到40%，已經(jīng)完全滿足路基填料設(shè)計(jì)的要求。雖然2%的水泥劑量就可以滿足填筑路基的設(shè)計(jì)要求，但考慮到實(shí)際施工中存在一定量的損耗，建議施工過(guò)程中采用加入3%的水泥劑量來(lái)控制。