2018-12-13 10:11:51

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概念: 灰土是具有灰化淀积层的矿质土壤。为美国农业部土壤分类的一个土纲。其特点是,剖面中有活性铁、铝、非晶质粘粒和腐殖质的淀积层;该层之上为漂白层;土体湿润或潮湿;质地为壤质或砂质;具有高的取决于pH的阳离子交换量和较低的盐基含量。灰土主要分布于湿润寒温带的粗质酸性母质上,包括灰壤、棕色灰化土及潜水灰壤等。

简史 灰土作为

铺(松)土

初步找平

消解石灰

铺石灰

拌和

加水、检查含水量

检查调平整型

稳压

找补整型

碾压

养生

建筑材料,在中国有悠久历史。南北朝公元6世纪时,南京西善桥的南朝大墓封门前地面即是灰土夯成的。北京明代故宫大量应用灰土基础,三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年(1733年)颁布的《工部工程做法则例》中,对灰土的用料配合比和施工方法都作了详细的规定。 从北京400多年前的城墙基础收集到的灰土,抗压强度达5.8兆帕以上,容重达2300公斤/米。1971年,从1677年在北京建造的古墓后墙上取下的灰土块,经烘干后抗压强度达10兆帕,其形变模量达3880~5280兆帕。灰土材料还可用于一些水工构筑物。陕西三原县清龙桥的护堤即是用灰土建造的。北京故宫后门外的护城河石护岸后面,有一道用灰土造的衬里,顶面厚1米,底面厚1.7米,表面坚硬似花岗岩。它不但能抵抗后面的土压力,同时也能起到防止渗漏的作用。1949年以后,中国在大规模的基本建设中,广泛采用灰土作为建筑物和构筑物的基础。80年代,采用灰土作为基础的房屋已高达6~7层。此外,在地基处理工程中,灰土不仅作为一般基础的垫层材料,也有用作挤密桩,加固地基的土壤,称灰土桩。用灰土做游泳池四壁的衬里能防止池水渗漏。

灰土的化学反应 石灰是氧化钙(生石灰)和氢氧化钙(消石灰)的统称。不论生石灰、消石灰,水化后和土壤中的二氧化硅或三氧化二铝以及三氧化二铁等物质结合,即可生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙,将土壤胶结起来,使灰土有较高的强度和抗水性。灰土逐渐硬化,增加了土壤颗粒间的附着强度。

灰土的物理力学性能 土壤和石灰是组成灰土的两种基本成分。粘性土壤颗粒细、活性大,因此强度比砂性土壤高。一般情况下,以粘性土配制的灰土强度比砂性土配制的强度高1~2倍。在北京,房渣土作为灰土的土料也是可用的,但必须过筛。用它配制的灰土强度并不比其他土壤配制的低,有时反而较高,因房渣土中含有较多的活性矿物质。灰土强度在一定范围内随含灰量的增加而增加。但超过限度后,灰土的强度反而会降低。这是因为消石灰在钙化过程中会析水,增加了消石灰的塑性。最佳石灰和土的体积比为3∶7,俗称三七灰土。灰土用的石灰最好选用磨细生石灰粉,或块灰浇以适量的水,经放置24小时成粉状的消石灰。密实度高的灰土强度高,水稳定性也好。密实度可用干容重控制。28天龄期的灰土抗压强度约可达到0.5~0.7兆帕,200~300年龄期的灰土抗压强度可高达8~10兆帕。 不论是用亚粘土或粘土制作的三七灰土,在室内养护7天后浸水48小时的形变模量为10~15兆帕,养护28天浸水48小时的形变模量为32~40兆帕。

灰土基础的施工 石灰和土必须过筛。土的粒径不得大于15毫米;灰粒不得大于5毫米。须拌合均匀,并控制最佳含水量作为灰土的含水标准。灰土下入基槽前,应先将基槽底部夯打一遍,然后将拌好的灰土按指定的地点倒入槽内,但不得将灰土顺槽帮流入槽内。用人工夯筑灰土时,第一层铺虚土25厘米,第二层为22厘米,以后各层为21厘米,夯实后均为15厘米。采用蛙式夯须铺虚土20~25厘米。夯实是保证灰土基础质量的关键。施工工具过去沿用木夯与铁硪。夯打时要求夯窝、硪花各自相互搭接。夯的遍数以使灰土的干容重达到规范所规定的数值为准。夯打完毕后及时加以覆盖,防止日晒雨淋。

折叠 编辑本段 石灰土施工

①说明

路基填筑:包括道路灰土的填筑。

按标段分填筑区,即按常规的四区段八流程水平分层填筑法施工。

四区段是:填土、清淤换填区段、平整区段、碾压区段、检验区段;

八流程是:施工准备测量放线、软基处理、分层填筑、铺摊平整、碾压夯实、检验签证、路面整修、边坡整修。

水平分层填筑是:在一个填筑区内按路基横断面全宽,纵向分层填筑。

在一个填筑区内施工,只许在该段内流程作业,不许几种作业交叉进行。

施工顺序,安排施工机械和劳力时,必须做到当天填土当天碾压完成。

②路基填筑前的准备

为保持路基稳定,减少路基沉降,保证路基压实度达到设计要求,防止路面产生纵横向裂缝。必须进行土路基的填前处理,在路基填筑工程开工前,恢复路基中线和边桩,通知监理工程师对填筑断面的实地放样结果进行复核。

道路路床两侧开挖好临时排水沟,并与附近水系沟通,以降低地下水位,减少地表土含水量和保证雨后路基范围内不积水。

③路基填筑方法

路基填筑根据各路段填料来源情况采用水平分层、纵向分段,以机械化施工为主,人工为辅作业。填料必须符合规范要求,填筑路基时从原地面按全宽、逐层、逐段、逐类填料填筑,每层填料铺设的宽度,应超过每层路堤设计宽度每侧30cm,以保证边坡修整的净宽度及完工后的路堤有足够的压实度。

④灰土路基施工

石灰土施工工艺流程

⒈施工准备

材料

石灰

石灰土所用石灰宜用Ⅱ级的新石灰,对储存超过三个月或经过雨季的粉灰应先经过试验,若石灰的Cao+Mgo含量小于30%时,不宜采用。

石灰土所用土以就地取料为上策,凡塑性指数在4以上的砂性土,粉性土,粘性土均可用于修筑石灰土,塑性指标7-17的土最好(易于粉碎均匀,便于碾压成型)。土的有机物质含量须小于8%,土中不得含有树根杂草等物;

一般饮用水或不含油质,杂质的干净水均可使用;

机械拌和设备

水车(3.5-4.0t)1台,清水泵2.0台,消解石灰,拌和灰土用;

压路机12t一台,15~24t一台;

拖拉机(旋耕机)

挖掘机3台、平地机1台。

⒉ 灰土填筑

a、填方作业应根据不同土质的填料确定。根据压实厚度选择压实设备、确定压实方法。

b、路基底层,在20cm 范围内的压实度应不小于94%。

c、用连接结构物的路堤工程,其施工方法应不能危害结构物的安全与稳定。

d、用透水性不良或不透水的土填筑路堤时,在压实时的含水量应控制在最佳含水量的土2%范围内。

e、以透水性较小的土填筑路堤下层时,其顶部应做成2~4%的双向横坡。

f、任何靠压实设备无法压碎硬质材料予以清除或破碎,使其每块的任一尺寸不超过压实层厚度的1/4,并应使料径均匀分布。

⒊ 灰土压实

a、压实设备的采用应根据各种设备的性能和压实试验确定,并应由监理工程师批准。

b、 当进行每层(厚度在15~20cm 之间)的压实时,要不断地进行整平,以保证均匀一致的平整度。

c、压实应使该层整个深度内压实度处处均匀,其压实后的压实度不得小于规定值。

d、压实期间土壤的含水量应当均匀并要求能压实到要求的压实度。只有当材料的含水量在压实试验的界线范围之内时,压实工作才能进行。

e、必要时应调整摊铺材料的含水量。含水量的调整,应根据需要或将水加入土中并充分拌匀,或按规定的方法将材料风干到合适的含水量。

f、在摊铺下一层之前每一层的压实都需监理工程师批准。

g、土的压实应控制土在接近最佳含水量时进行。在施工过程中对土的含水量必须严加控制,及时测定,随时调整。

h、压实过程中,承包人应按规定取样试验,检查其是否符合规定压实度。

⒋ 路基整修成型

a、路基与其他各种工程基本完工后,应对其处型进行修整,使之与设计图纸用符合,尺寸误差满足规定要求,且具有满意的外观。

b、应恢复各项标桩,按设计图纸要求检查路基的中线位置、宽度、纵坡、横坡及相应的标高等。

石灰土配合比及压实度 表-1

材料名称

配合比(含量)

土基模量(Mpa)

压实度

路基顶面弯沉

(1/100mm)

石灰土

4%

35

≥94%

300

石灰土

6%

35

≥95%

150

石灰土

8%

35

≥95%

200

石灰土

12%

35

≥95%

100

路基施工质量检测

根据不同填料及测定其标准密实度和最佳含水量,环刀法检测,弯沉值采用弯沉仪检测,按每个区段每个压实层为检测评定单元,检测数量按规范要求,不合格者及时处理,弯沉值和压实度两者都应达到设计要求。

路基施工注意事项

a、基底清理要彻底,并经监理工程师检查确认后方可开工。

b、填土时应特别注意填土宽度应按设计和规范规定加宽,避免漏压。

c、挖通临时排水、修通施工便道并组织专人和储备一定数量的材料做好养护工作。

d、按规范规定挖好台阶。特别是填筑面积小的地段,必须挖好台阶才能填土。

e、做好雨季施工的防护措施。路床施工雨天覆盖防雨布,减少土基受水量,提高施工作业周期,确保质量控制。

f、及时做好施工的各种原始记录,质量检查要迅速、正确、检验人员应经过培训。使用的仪器须定期检查校正。

折叠 编辑本段 计算方法

白灰粉的密度:600kg/m3,素土的密度:1800kg/m3

6%灰土则有:白灰质量/素土质量=0.06

设Y%(比如6%,Y=0.06)灰土中的白灰体积为X,则600*X/[1800*(1-X)]=Y,计算得X=3Y/(1+3Y)

9%灰土=二八灰土

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