处治后的氯盐渍土及其作为道路路基及基层的应用方法 【技术领域】
本发明涉及一种氯盐渍土处治技术，本发明尤其涉及一种处治氯盐渍土作为道路路基及基层的应用技术。
背景技术
氯盐渍土是环境敏感性的特殊土，其工程特性随水、热环境而异。它与非盐渍土的不同在于前者含有较多的盐，在水分和温度的影响下，土中的盐类(尤其是易溶性结晶盐)会发生相态和数量的变化，使盐渍土具有不稳定的结构工程特性。
对于中盐渍土和强盐渍土地区，土壤氯盐渍化是高等级道路路基失效的主要方式，也是引起高等级道路破坏的主要原因之一，对道路工程建设的危害性很大。氯盐渍土其塑性指数大，含盐量高，若直接用作路基填料，道路容易产生溶蚀；浸水时，路基沉陷，强度显著下降，沥青路面出现早期破坏；当温度或湿度变化时，盐渍土就会发生盐胀，使土体表层结构破坏和疏松，造成路面拱裂、路肩和边坡剥蚀等病害。
路基作为路面的主要承重层，其质量直接影响路面的使用性能和使用寿命。因此，在氯盐渍土地区修建高等级道路，选取一种技术可行、经济合理的处治措施，改良氯盐渍土，是关系到保护环境与耕地、降低工程造价的关键。
高等级道路在盐渍土地区的迅猛发展，使许多新的问题随之出现，目前工程界对盐渍土的认识还不尽完善，需要进一步的实践积累和理论研究，为盐渍土病害防治提供真实、切合实际的技术参数取值。
考虑氯渍土与其它地区硫酸盐渍土不同特性，合理利用当地氯盐渍土作为路基填料，深入研究氯渍土原材料、力学性能、路用性能、加固机理、微观分析及隔离层处治技术，采取无机结合料和隔离层处置技术综合处治方案，改善其在不良水文地质环境的工程特性，从而为氯盐渍土病害防治提供真实、切合实际的技术参数取值。对合理开发利用盐渍土资源、提高工程的安全性和耐久性、降低工程造价，具有重要的经济效益和社会效益。
在盐渍土路基试验研究方面，以前苏联研究水平为高，比较丰富和系统，在世界上处于领先地位。在盐渍土地基的改良方面，戛萨诺夫等利用工业废料、矿化水等对盐渍土地基进行过化学改良。另外也采用过预浸水方法进行地基处理。巴甘诺夫还报道了在盐渍土地区采用各种类型灌注桩和预制桩的施工方法、机具、施工经验以及测试方法等。别特鲁辛对盐渍土路基的各种加固方法作了全面的概括和说明。另为，在盐渍土的工程勘察特点、基础和地基设施的防腐措施以及盐渍土的流变性质和盐渍冻土的强度与变形性质方面，也进行过许多工作。
加拿大的J.F.尼克松(Nixon)和G.列姆(Lem)还研究过细颗粒冻土的蠕变和强度：美国的H.D.勃莱赛(Blaser)和O.J.斯切勒(Scherer)研究了含硫酸钠盐渍土在不同含水量、空隙水盐浓度、黏土矿物含量以及干重度条件下膨胀的规律。V.卡尔波夫(Karpov)和Y.未利(Velli)以及D.赛果(Sego)和T.舒茨(Schuttz)也都曾对冻结的盐渍土强度和变形性质进行过试验研究。
近年来，美、日、德、南非等国家对土壤改良技术进行了深层次的开发，技术水平获得了长足的进步，改良土的材料由原来单一的石灰、水泥、粉煤灰等升级到专门用来加固土壤的新产品——土壤加固剂，由于造价原因，其应用有待进一步推广。
我国对盐渍土路基的研究主要是针对西北内陆盐渍土进行的，且主要针对硫酸盐渍土，研究多从农业角度出发，而将其作为路基填料，对其物理、力学、化学等工程性质的研究尚缺乏。
然而，盐渍土的工程特性受地域性影响很大，不同地域不同土类的盐渍土工程性质差别较大，即使是滨海和滨海地区的盐渍土性质也不近相同，可以借鉴不同地区成功经验，但是不能照搬一种模式，不能一味套用别地区的配比；要分区域研究盐渍土的工程特性，根据当地实际情况进行研究。
【发明内容】
本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种使改良后的氯盐渍土成为路基或基层的一部分，强度及水稳性满足道路路基及基层的要求，并使其应用于盐渍土地区道路中的处治后的氯盐渍土及其作为道路路基及基层的应用方法。
本发明地处治后的氯盐渍土，它包括氯盐渍土及辅料组成的混合土。
本发明涉及的一种采用处治后的氯盐渍土作为道路路基及基层的应用方法，它包括以下步骤：
(1)备料，包括氯盐渍土、水泥、粉煤灰、石灰；
(2)对现场所取的氯盐渍土进行晾晒、粉碎；
(3)取氯盐渍土土样，确定氯盐渍土中的氯盐的质量百分含量；
(4)制备混合土，其组成以质量百分比计包括：当1.5％＜氯盐质量含量≤3.2％时采用4-10％的石灰、2-6％的水泥和84-94％的氯盐渍土或当1.1％≤氯盐质量含量≤1.5％时采用6-10％的石灰、6-10％的粉煤灰、80-88％的氯盐渍土；
(5)将各层土按上述确定的比例及组分拌和均匀，确定混合土的最佳含水量和最大干密度并测定其天然含水量，由天然含水量与最佳含水量的差值，确定喷洒水量，使其达到最佳含水量；
(6)现场铺平碾压，路基处理层压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；
(7)每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。
本发明的石灰、水泥、粉煤灰加固氯盐渍土大大改进现有氯盐渍土水稳性差、强度低等缺点，满足道路路基及基层处理的要求，采用加固后的氯盐渍土作为道路基层或处理层，消除了传统基层或处理层带来的强度低、水稳性差的弊端，使公路、城市道路路基路面能适用地下及地面水的影响，最终实现了路面基层材料及路基处理材料的变革，达到利用现状材料、避免重复浪费，提高路基及基层强度及水稳性的目的。
【具体实施方式】
下面结合具体实施方式和实施实例对本发明作进一步说明。
本发明涉及的一种处治后的氯盐渍混合土，它包括氯盐渍土及辅料组成的混合土。当所述的氯盐渍土为1.5％＜氯盐质量含量≤3.2％的现场土，所述的辅料为石灰和水泥，以质量百分比计混合土的质量组成为4-10％的石灰、2-6％的水泥和84-94％的氯盐渍土。当所述的氯盐渍土为1.1％≤氯盐质量含量≤1.5％的现场土，所述的辅料为石灰和粉煤灰，以质量百分比计混合土的质量组成为6-10％的石灰、6-10％的粉煤灰、80-88％的氯盐渍土。制备本处理盐渍土的方法为将所述的组分按所述的配比混合均匀即可。
本发明涉及的一种采用处治后的氯盐渍混合土作为道路路基及基层的应用方法，它包括以下步骤：(1)备料，包括氯盐渍土、水泥、粉煤灰、石灰；(2)对现场所取的氯盐渍土进行晾晒、粉碎；(3)取氯盐渍土土样，确定氯盐渍土中的氯盐的质量百分含量；(4)制备混合土，其组成以质量百分比计包括：当1.5％＜氯盐质量含量≤3.2％时采用4-10％的石灰、2-6％的水泥和84-94％的氯盐渍土或当1.1％≤氯盐质量含量≤1.5％时采用6-10％的石灰、6-10％的粉煤灰、80-88％的氯盐渍土；(5)将各层土按上述确定的比例及组分拌和均匀，确定混合土的最佳含水量和最大干密度并测定其天然含水量，由天然含水量与最佳含水量的差值，确定喷洒水量，使其达到最佳含水量；(6)现场铺平碾压，路基处理层压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；(7)每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。所述的混合土的最佳含水量和最大干密度通过室内重型击实试验确定。
实施例1
备料，其组成以质量百分比计包括8％的石灰、8％的粉煤灰、84％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.13％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为11.2～14.1％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为39～81kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰粉煤灰处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.12～1.29Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.48～1.69Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为1.98～2.06Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例2
备料，其组成以质量百分比计包括10％的石灰、6％的粉煤灰、84％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.23％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为11.2～16.1％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为39～105kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰粉煤灰处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.18～1.35Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.34～1.89Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为1.78～2.18Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例3
备料，其组成以质量百分比计包括6％的石灰、10％的粉煤灰、84％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.22％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为11.2～15.2％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为37～102kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰粉煤灰处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为0.98～1.07Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.17～1.29Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为1.5～1.86Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例4
备料，其组成以质量百分比计包括包括10％的石灰、10％的粉煤灰、80％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.48％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为13.1～14.6％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为19～67kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰粉煤灰处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.32～1.78Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.68～2.26Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为2.49～2.79Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例5
备料，其组成以质量百分比计包括包括6％的石灰、6％的粉煤灰、88％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.27％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为17.6～18.2％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为12～48kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰粉煤灰处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为0.72～0.89Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.03～1.58Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为1.68～1.82Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例6
备料，其组成以质量百分比计包括6％的石灰、4％的水泥、90％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.55％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为12.8～15.3％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为18～43kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰水泥处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.28～1.69Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.54～2.03Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为2.02～2.28Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例7
备料，其组成以质量百分比计包括10％的石灰、6％的水泥、84％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为3.2％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为12.1～14.8％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为30～84kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰水泥处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.88～2.56Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为2.37～2.86Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为2.65～3.14Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例8
备料，其组成以质量百分比计包括6％的石灰、6％的水泥、88％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为2.25％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为11.3～12.5％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为27～91kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰水泥处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.65～2.1Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为2.18～2.3Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为2.45～2.89Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例9
备料，其组成以质量百分比计包括8％的石灰、5％的水泥、87％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为2％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为13.5～15.7％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为21～66kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰水泥处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.54～2.06Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为2.14～2.54Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为2.7～2.88Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。
实施例10
备料，其组成以质量百分比计包括4％的石灰、2％的水泥、94％的现场所取的盐渍土(氯盐质量含量为1.63％)；对现场所取的盐渍土进行晾晒、粉碎；将备料与所述的盐渍土混合均匀制备混合土，测定所述的混合土的天然含水量为11.6～12.8％，由最佳含水量与天然含水量的差值，确定喷洒水量为18～42kg/m3，使其达到最佳含水量；现场铺平碾压，路基浅层处理压实度控制在95％以上，底基层、基层压实度控制在98％以上；每一层碾压完成后，洒水养生7天达到设计强度要求后摊铺上一层混合料。经测定石灰水泥处理盐渍土，7天龄期的无侧限抗压强度为1.12～1.34Mpa；14天龄期的无侧限抗压强度为1.43～1.58Mpa，28天龄期的无侧限抗压强度为1.89～2.06Mpa。均满足传统浅层处理层养生7天的无侧限抗压强度应大于0.5MPa～0.7MPa、传统基层、底基层无机结合料稳定土养生7天的无侧限抗压强度应大于1.0MPa～1.2MPa的要求。