膨脹土水泥改性及填筑施工方法
【專利摘要】一種膨脹土水泥改性及填筑施工方法，包括如下步驟：第一步、進(jìn)行改性材料基本性狀試驗(yàn)；第二步：開挖料含水率速降、土團(tuán)破碎施工；第三步：碎土含水率、土團(tuán)級(jí)配施工質(zhì)量檢測(cè)；第四步：水泥摻拌施工；第五步：水泥改性土均勻性施工質(zhì)量檢測(cè)；第六步：水泥改性土碾壓填筑施工；第七步：水泥改性土填筑施工質(zhì)量檢測(cè)；第八步：常規(guī)養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明根據(jù)測(cè)得土料天然含水率ωo選擇不同的破碎施工工法進(jìn)行土團(tuán)破碎施工，能滿足水泥滲拌均勻?qū)ν翀F(tuán)級(jí)配、含水率要求，在水泥拌和施工中采用先均勻拌和水泥，然后增補(bǔ)3%～5%水份，保證水泥改性土碾壓填筑時(shí)含水率在最優(yōu)含水率附近，同時(shí)提出水泥改性土碾壓填筑施工時(shí)間要求，保證改性水泥土填筑質(zhì)量。
【專利說明】膨脹土水泥改性及填筑施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及膨脹土治理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種膨脹土水泥改性及填筑施工方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]一、膨脹土工程危害
[0003]我國是世界上膨脹土 (巖)分布范圍最廣，面積最大的國家之一。自上世紀(jì)五十年代以來，我國陸續(xù)發(fā)現(xiàn)膨脹土危害的地區(qū)已達(dá)20余個(gè)省、市、自治區(qū)，幾乎涵蓋了除南海以外所有陸地，各地的膨脹土雖在物質(zhì)成分和成因等方面不完全一樣，但其共有的膨脹特性是一致的。
[0004]膨脹土是一種遇水膨脹、失水收縮，具有多裂隙性、超固結(jié)性、崩解性、風(fēng)化性，極易受氣候和環(huán)境影響劇烈變化的特殊土，使膨脹土地區(qū)的建筑、鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、水利工程等經(jīng)常遭受巨大的破壞，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在膨脹土地區(qū)開展工程建設(shè)，首先要考慮如何處理膨脹土的問題。
[0005]二、膨脹土治理方法
[0006]膨脹土處理工程措施最常用的方法，將建筑物一定深度范圍的膨脹土采用非膨脹土換填，但前提是當(dāng)?shù)赜锌捎玫耐亮?。由于膨脹土多因沉積形成，往往在較大地域范圍內(nèi)均由膨脹土構(gòu)成，要找到合適的非膨脹土料，需要在更遠(yuǎn)的地區(qū)運(yùn)土，一方面增加了工程投資，另一方面工程的開挖料也只能作為棄料處理，這無論從經(jīng)濟(jì)角度還是保護(hù)生態(tài)環(huán)境角度都是不利的。因此，改性膨脹土工程特性一直以來都受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的高度重視。
[0007]目前改性膨脹土主要?jiǎng)澐譃橐韵氯?①含水量控制法:通過一定防、排水措施，避免膨脹土水分狀態(tài)發(fā)生較大變化，從而減小膨脹土脹縮變形換填法:主要是用非膨脹粘性土或改性后的膨脹土對(duì)表層一定深度的膨脹土進(jìn)行換填，消除干濕循環(huán)對(duì)邊坡土體的影響，同時(shí)，還可以起到一定的柔性支擋作用；③錨固支擋:通過加筋、錨固、支護(hù)等方法，加固邊坡土體，提高邊坡的穩(wěn)定性。
[0008]其中，換填法化學(xué)改性膨脹土，常用的方法包括石灰改性、水泥改性、工業(yè)礦渣(粉煤灰)及其它改性材料等等。石灰改性膨脹土作為路基填筑是公路和鐵路部門使用最多的方法，施工工藝及效果經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究及應(yīng)用，已相對(duì)較成熟；工業(yè)礦渣(粉煤灰)與膨脹土摻和的改性效果較差，與摻入量相關(guān)性明顯，多采用與水泥或石灰同時(shí)摻和的方法；各種類型土壤固化劑，比如國內(nèi)的CMA固化劑，HPZT膨脹土改性劑等，因改性原理不同，效果也有較大差異。
[0009]三、水泥改性膨脹土機(jī)理
[0010]根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)研究,水泥改性拌和工藝較石灰改性困難，應(yīng)用不如石灰廣泛和成熟，但水泥改性土效果比石灰改性土要明顯。水泥改性膨脹土的機(jī)理主要體現(xiàn)在:①水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的C-S-H和C-A-H凝膠附著在顆粒表面，具有較強(qiáng)的膠結(jié)力并形成了 Ca(OH)2 ；②Ca2+與土顆粒表面吸附離子發(fā)生陽離子交換反應(yīng)，使土顆粒吸水性能改進(jìn)和團(tuán)?；?，增加膨脹土的水穩(wěn)定性Ca2+、OH-滲透進(jìn)入土顆粒內(nèi)部，與粘土礦物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，繼續(xù)生成上述膠凝物質(zhì)，可減少親水粘土礦物的含量，并提高土顆粒間的連接強(qiáng)度。
[0011 ] 四、水泥改性膨脹土施工問題
[0012]發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)水泥改性膨脹土施工主要存在以下兩方面問題:
[0013](I)水泥改性均勻性問題:為了保證膨脹土水泥改性效果，施工中水泥與土料拌和應(yīng)充分均勻。水泥與土料拌和越均勻，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就越充分，改性的效果就越好，如果拌和水泥不夠均勻，必然會(huì)造成局部的灰劑量過低或過高，易導(dǎo)致改性土受大氣影響產(chǎn)生不均勻脹縮變形。目前，施工中影響水泥摻拌均勻主要有兩個(gè)因素:①在膨脹土地區(qū)，地下水位高，開挖料含水率常常遠(yuǎn)大于塑限值，在摻入水泥很容易聚集，不易拌和；②膨脹土屬高液限粘土，透水性差、土塊易板結(jié)、開挖料存在大量超大土團(tuán)，在水泥摻拌的過程中，土團(tuán)內(nèi)部是無法摻入水泥的。為消除上述不利影響因素，施工中將開挖料含水率降得越低、土團(tuán)破碎越細(xì)水泥摻拌越容易均勻，但過低過細(xì)處理則需要投入成倍施工成本和工期。[0014](2)水泥改性土填筑施工問題:水泥改性土填筑施工不同與其他常規(guī)土方填筑，水泥改性土擱置(或悶料)時(shí)間如果過長(zhǎng)，會(huì)影響碾壓填筑后土體強(qiáng)度特性，主要原因是水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的附著在顆粒表面凝膠物質(zhì)在壓實(shí)過程會(huì)破壞土顆粒膠結(jié)，這對(duì)改良土的強(qiáng)度、壓實(shí)密度影響極不利。另外，水泥改性土在摻灰到碾壓填筑過程中，土料含水率由于水泥土在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的熱量，加速了水分蒸發(fā)，不能保證碾壓填筑施工土體含水率保持在最優(yōu)含水率附近。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明提供一種膨脹土水泥改性及填筑施工方法，可以實(shí)現(xiàn)開挖料高含水率速降、超大土團(tuán)破碎，提高了水泥拌和均勻性，保證了膨脹土水泥改性效果及改性土料填筑質(zhì)量。
[0016]一種膨脹土水泥改性及填筑施工方法，包括如下步驟:
[0017]第一步、進(jìn)行改性材料基本性狀試驗(yàn)
[0018]測(cè)試開挖膨脹土料天然含水率ω。、塑限含水率ωρ、自由膨脹率δ，根據(jù)自由膨脹率δ判別膨脹等級(jí):65% ( δ〈90%為中膨脹土，40% ( δ <65%為弱膨脹土 ；進(jìn)行室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，確定水泥改性土料最大干密度P Jmax和最優(yōu)含水率ω。。，作為水泥改性土碾壓填筑施工壓實(shí)度計(jì)算值；進(jìn)行室內(nèi)EDTA 二鈉滴定試驗(yàn)，確定土料“EDTA消耗量~摻灰量”的標(biāo)定曲線，作為水泥改性土水泥摻量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；
[0019]第二步:根據(jù)第一步測(cè)得土料天然含水率ω。選擇不同的破碎施工工法進(jìn)行土團(tuán)破碎施工，當(dāng)?1)時(shí)，直接采用破碎機(jī)碎土；當(dāng)ω?！郸卅?2%時(shí)，采用翻土機(jī)+破碎機(jī)組合碎土 ；當(dāng)ωρ < ω?！堞卅?2%時(shí)，采用簡(jiǎn)易鋼蓖篩+破碎機(jī)組合碎土 ；
[0020]第三步:碎土含水率、土團(tuán)級(jí)配施工質(zhì)量檢測(cè)
[0021]對(duì)第二步破碎施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，碎土含水率和土團(tuán)級(jí)配應(yīng)滿足碎土施工控制標(biāo)準(zhǔn)，其中碎土含水率控制標(biāo)準(zhǔn)為:不大于土料塑限值ωρ ;土團(tuán)級(jí)配控制標(biāo)準(zhǔn)為:最大土團(tuán)“粒徑”不超過80mm，80mm~20mm 土團(tuán)“粒徑”不超過30%，< 5mm細(xì)土團(tuán)“粒徑”不少于20%，如檢測(cè)不合格則返回第二步；[0022]第四步:水泥摻拌施工
[0023]先按設(shè)計(jì)水泥摻量，將第三步合格破碎土料，拌和水泥形成水泥改性土，拌和時(shí)間不少于I分鐘；然后按照質(zhì)量比在水泥改性土中霧噴增補(bǔ)3%?5%水份，彌補(bǔ)施工期間土料含水率損耗；
[0024]第五步:水泥改性土均勻性施工質(zhì)量檢測(cè)
[0025]對(duì)第四步施工的水泥改性土進(jìn)行EDTA滴定檢測(cè)水泥摻量，并滿足水泥摻拌均勻標(biāo)準(zhǔn)差評(píng)定要求，即弱膨脹土標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.7，中膨脹土標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.5，如檢測(cè)不合格則返回第四步；
[0026]第六步:水泥改性土碾壓填筑施工
[0027]水泥改性土碾壓填筑施工應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行，碾壓試驗(yàn)要求4h內(nèi)完成，根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定的碾壓機(jī)具噸位、碾壓鋪厚、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工；
[0028]第七步:水泥改性土填筑施工質(zhì)量檢測(cè)
[0029]對(duì)第六步施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容為壓實(shí)干密度、含水率，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，如檢測(cè)不合格則返回第六步或參照相關(guān)施工規(guī)程規(guī)范處理；
[0030]第八步:常規(guī)養(yǎng)護(hù)
[0031]水泥改性土碾壓填筑完工后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；
[0032]其中，水泥改性土碾壓填筑施工時(shí)間要求:第五步?七步施工、檢測(cè)的時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成。
[0033]本發(fā)明根據(jù)測(cè)得土料天然含水率ω。選擇不同的破碎施工工法進(jìn)行土團(tuán)破碎施工，能滿足水泥滲拌均勻?qū)ν翀F(tuán)級(jí)配、含水率要求，在水泥拌和施工工序后增補(bǔ)3%?5%水份，可保證水泥改性土碾壓填筑時(shí)含水率在最優(yōu)含水率附近，同時(shí)提出水泥改性土碾壓填筑施工時(shí)間要求，保證改性水泥土填筑質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明膨脹土水泥改性及填筑施工方法的流程示意圖；
[0035]圖2是本發(fā)明所使用破碎機(jī)功效與土料含水率關(guān)系圖；
[0036]圖3是本發(fā)明所使用翻土機(jī)翻曬遍數(shù)與土料含水率關(guān)系圖；
[0037]圖4是本發(fā)明所使用翻土機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖5是本發(fā)明所使用鋼蓖篩的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖6是本發(fā)明所使用水泥改性土填筑施工擱置時(shí)間與密度、含水率關(guān)系圖；
[0040]圖7是本發(fā)明工程實(shí)例EDTA滴定標(biāo)定曲線圖；
[0041]圖8是本發(fā)明工程實(shí)例旋耕機(jī)翻曬土料、破碎機(jī)碎土后土團(tuán)級(jí)配曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0043]圖1所示為本發(fā)明膨脹土水泥改性及填筑施工方法的流程示意圖，所述膨脹土水泥改性及填筑施工方法包括如下步驟:
[0044]第一步、進(jìn)行改性材料基本性狀試驗(yàn)
[0045]測(cè)試開挖膨脹土料天然含水率ω。、塑限含水率ωρ、自由膨脹率δ，根據(jù)自由膨脹率S判別膨脹等級(jí):65% (自由膨脹率δ〈90%為中膨脹土，40% (自由膨脹率δ <65%為弱膨脹土 ；進(jìn)行水泥改性土室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)(濕法，設(shè)計(jì)水泥參量)，確定水泥改性土最大干密度P 和最優(yōu)含水率ω。。，作為水泥改性土料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)壓實(shí)度計(jì)算值；進(jìn)行室內(nèi)EDTA 二鈉滴定試驗(yàn)，確定土料“EDTA消耗量~摻灰量”的標(biāo)定曲線，作為水泥改性土水泥摻量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。
[0046]室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)用料為水泥改性土，試驗(yàn)要求:先采用濕法制備含水量，后按設(shè)計(jì)摻量均勻拌和水泥，試驗(yàn)用時(shí)4h內(nèi)完成。
[0047]第二步:開挖料含水率速降、土團(tuán)破碎施工
[0048]根據(jù)第一步測(cè)得土料天然含水率ω。選擇不同的破碎施工工法進(jìn)行土團(tuán)破碎施工:
[0049]當(dāng)ω。< ωρ時(shí)，土料含水率低，直接采用破碎機(jī)碎土，圖2給出了碎機(jī)功效與含水率關(guān)系。
[0050]當(dāng)ω。> ωρ+2%時(shí)，土料含水率偏高，采用翻土機(jī)+破碎機(jī)組合碎土。
[0051]農(nóng)用機(jī)具翻土機(jī)如圖4所示，翻土機(jī)翻曬遍數(shù)與土料含水率關(guān)系如圖3所示。施工中根據(jù)開挖料天然含水率和塑限，按圖3回歸曲線計(jì)算出兩含水率對(duì)應(yīng)翻曬遍數(shù)，可估算出土料降至塑限所需要翻曬遍數(shù)和時(shí)間。翻曬場(chǎng)按20mX20m計(jì)，每遍翻曬時(shí)間在30分鐘~40分鐘,翻曬土鋪厚要求為25cm,經(jīng)翻土機(jī)翻曬土料再輸入破碎機(jī)破碎。
[0052]當(dāng)ωρ < ω?！堞卅?2%時(shí)，土料含水率稍高，采用簡(jiǎn)易鋼蓖篩+破碎機(jī)組合碎土。
[0053]簡(jiǎn)易鋼蓖篩碎土處理具有快速特點(diǎn)，鋼蓖篩結(jié)構(gòu)要求:篩網(wǎng)間距10cm，長(zhǎng)6m、寬4m、高5m，圖5所示簡(jiǎn)易鋼蓖篩結(jié)構(gòu)圖。施工操作:利用反鏟抓提高度，將開挖料或旋耕后的土料拋下，自重過篩，使土塊、泥團(tuán)經(jīng)條篩碰撞進(jìn)行粉碎。經(jīng)鋼蓖篩篩出土料再輸入破碎機(jī)破碎。
[0054]第三步:碎土含水率、土團(tuán)級(jí)配施工質(zhì)量檢測(cè)
[0055]對(duì)第二步破碎施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),碎土含水率和土團(tuán)級(jí)配應(yīng)滿足碎土控制標(biāo)準(zhǔn)，其中碎土含水率控制標(biāo)準(zhǔn)為:不大于土料塑限值ωρ，土團(tuán)級(jí)配控制標(biāo)準(zhǔn)為:最大土團(tuán)粒徑不超過80mm, 80mm~20mm 土團(tuán)“粒徑”不超過30%, < 5mm細(xì)土團(tuán)“粒徑”不少于20%,如檢測(cè)不合格則返回第二步。
[0056]第四步:水泥摻拌施工
[0057]先按設(shè)計(jì)水泥摻量，將第三步合格破碎土料，拌和水泥形成水泥改性土，拌和時(shí)間不少于I分鐘；然后按照質(zhì)量比在水泥改性土中霧噴增補(bǔ)3%~5%水份，彌補(bǔ)施工期間土料含水率損耗。
[0058]由于水泥土在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的熱量，加速了水分蒸發(fā)，本發(fā)明對(duì)水泥改性土增補(bǔ)3%~5%含水率，可彌補(bǔ)由于水化反應(yīng)和施工時(shí)間造成土料含水率損耗，保證碾壓填筑施工土體含水率保持在最優(yōu)含水率ω。。附近。
[0059]第五步:水泥改性土均勻性施工質(zhì)量檢測(cè)
[0060]對(duì)第四步施工的水泥改性土進(jìn)行EDTA滴定，檢測(cè)水泥摻量，要求樣品數(shù)不少于6組，并根據(jù)水泥摻量數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)差評(píng)定，滿足水泥摻拌均勻要求。標(biāo)準(zhǔn)差評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):弱膨脹土不大于0.7，中膨脹土不大于0.5。 如檢測(cè)不合格則返回第四步。
[0061]第六步:水泥改性土碾壓填筑施工[0062]改性土碾壓填筑施工首先進(jìn)行水泥改性土現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，碾壓試驗(yàn)要求4h內(nèi)完成，施工中應(yīng)嚴(yán)格按碾壓試驗(yàn)確定機(jī)具噸位、碾壓鋪厚、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)進(jìn)行。
[0063]第七步:水泥改性土填筑施工質(zhì)量檢測(cè)
[0064]對(duì)第六步施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容為干密度、含水率，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，即根據(jù)實(shí)測(cè)干密度和P dmax計(jì)算出實(shí)際壓實(shí)度，要求大于等于設(shè)計(jì)值，如檢測(cè)不合格則返回第六步或參照相關(guān)施工規(guī)程規(guī)范處理。
[0065]第八步:常規(guī)養(yǎng)護(hù)
[0066]水泥改性土碾壓填筑完工后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，比如遮蓋養(yǎng)護(hù)。
[0067]水泥改性土碾壓填筑施工時(shí)間要求:第五步?七步施工、檢測(cè)的時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成。圖6給出了水泥改性填筑施工擱置時(shí)間與密度、含水率關(guān)系，由圖6可見水泥改性土擱置4小時(shí)干密度、含水率開始出現(xiàn)下降，擱置6h后下降開始加速。因?yàn)槿绻喔男酝翑R置(或悶料)時(shí)間如果過長(zhǎng)，會(huì)影響碾壓填筑后土體強(qiáng)度特性，主要原因是水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的，附著在顆粒表面凝膠物質(zhì)在壓實(shí)過程會(huì)破壞土顆粒膠結(jié)，這對(duì)改良土的強(qiáng)度、壓實(shí)密度影響極不利，因此摻灰均勻后應(yīng)盡快壓實(shí)。
[0068]下面以一個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0069]第一步:某南水北調(diào)中線膨脹土水泥改性處理工程，膨脹土地段，地下水位高，開挖膨脹土料土團(tuán)超徑現(xiàn)象嚴(yán)重，>100mm超大“粒徑”60%以上；天然含水率ω。變化28.0%?32.6% ;粘粒含量36.5% ;塑限含水率ωρ=21% ;塑性指數(shù)Ιρ=24.6 ；自由膨脹率δ =50%屬弱膨脹土 ；進(jìn)行水泥改性土室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)(4h內(nèi)完成試驗(yàn)),最大干密度Pdmax=1.74g/cm3、最優(yōu)含水率ω‘20% ;繪制EDTA滴定標(biāo)定曲線如圖7所示。
[0070]第二步:由于開挖土料含水率ω。高達(dá)28%以上，超大“粒徑”(>100mm)占60%，直接輸入到破碎機(jī)碎土極易造成機(jī)械堵塞，功效低下，無法進(jìn)行機(jī)械碎土，而自然翻曬降低含水率效率不高，并受天氣降雨影響，根據(jù)前述標(biāo)準(zhǔn)，土料含水率滿足《。> ωρ+2%的條件時(shí)采用翻土機(jī)+破碎機(jī)組合碎土。
[0071]現(xiàn)場(chǎng)施工采用翻土機(jī)法速降土料含水率，破碎超“粒徑”土團(tuán)，當(dāng)翻曬第8遍時(shí)，土料含水率已降至20%，接近該土料塑限值，耗時(shí)5h?6h，含水率速降、超大“粒徑”土團(tuán)破碎顯著，破碎土團(tuán)級(jí)配:> 80mm.80mm?20mm、20_?5mm、< 5mm“粒徑”含量分別為1%、36%、45%、18% ;再將翻曬8遍后土料，輸入土壤破碎機(jī)(XTP-600A型銑削式)碎土。
[0072]第三步:烘箱法檢測(cè)破碎土料含水率，現(xiàn)場(chǎng)篩分檢測(cè)破碎。檢測(cè)結(jié)果:翻土機(jī)翻曬第8遍土料含水率降低至塑限值(ωρ=21%)，滿足土料含水率施工控制標(biāo)準(zhǔn)，碎土級(jí)配>80mm含量為O、80mm?20mm含量為8%、20mm?5mm含量為57%、< 5mm含量為35%，土團(tuán)“粒徑”經(jīng)破碎機(jī)碎土細(xì)化了 20%，土團(tuán)級(jí)配組合碎土機(jī)碎土后滿足施工控制標(biāo)準(zhǔn)，旋耕機(jī)翻曬土料、破碎機(jī)碎土后后土團(tuán)級(jí)配曲線如圖8所示。
[0073]第四步:將處理開挖膨脹土料輸入WC600型改性土拌和機(jī)，先拌和設(shè)計(jì)水泥摻量4%，拌和I?2分鐘均勻后，霧噴補(bǔ)4%水份，攪拌均勻出料。
[0074]第五步:取水泥改性土 6組樣品，EDTA 二鈉滴定勻滿足水泥4%摻量，標(biāo)準(zhǔn)差均勻性評(píng)定為0.33，小于0.7，滿足弱膨脹土均勻性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，水泥改性土 EDTA滴定檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)差成果表如表I所不。
[0075]表I
【權(quán)利要求】
1.一種膨脹土水泥改性及填筑施工方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步、進(jìn)行改性材料基本性狀試驗(yàn) 測(cè)試開挖膨脹土料天然含水率ω。、塑限含水率ωρ、自由膨脹率δ，根據(jù)自由膨脹率δ判別膨脹等級(jí):65%≤δ〈90%為中膨脹土，40%≤δ〈65%為弱膨脹土 ；進(jìn)行水泥改性土室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)，確定水泥改性土最大干密度P dmax和最優(yōu)含水率ω。。，作為水泥改性土碾壓填筑施工壓實(shí)度計(jì)算值；進(jìn)行室內(nèi)EDTA 二鈉滴定試驗(yàn)，確定土料“EDTA消耗量~摻灰量”的標(biāo)定曲線，作為水泥改性土水泥摻量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)； 第二步:根據(jù)第一步測(cè)得土料天然含水率ω。選擇不同的破碎施工工法進(jìn)行土團(tuán)破碎施工，當(dāng)0￡)時(shí)，直接采用破碎機(jī)碎土；當(dāng)ω?！郸卅?2%時(shí)，采用翻土機(jī)+破碎機(jī)組合碎土；當(dāng)ωρ< ω。≤ωρ+2%時(shí)，采用簡(jiǎn)易鋼蓖篩+破碎機(jī)組合碎土； 第三步:碎土含水率、土團(tuán)級(jí)配施工質(zhì)量檢測(cè) 對(duì)第二步破碎施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，碎土含水率和土團(tuán)級(jí)配應(yīng)滿足碎土施工控制標(biāo)準(zhǔn)，其中碎土含水率控制標(biāo)準(zhǔn)為:不大于土料塑限值ωρ，土團(tuán)級(jí)配控制標(biāo)準(zhǔn)為:最大土團(tuán)“粒徑”不超過80mm，80mm~20mm 土團(tuán)“粒徑”不超過30%，< 5mm細(xì)土團(tuán)“粒徑”不少于20%，如檢測(cè)不合格則返回第二步； 第四步:水泥摻拌施工 先按設(shè)計(jì)水泥摻量，將第三步合格破碎土料，拌和水泥形成水泥改性土，拌和時(shí)間不少于I分鐘；然后按照質(zhì)量比在水泥改性土中霧噴增補(bǔ)3%~5%水份，彌補(bǔ)施工期間土料含水率損耗； 第五步:水泥改性土均勻性施工 質(zhì)量檢測(cè) 對(duì)第四步施工的水泥改性土進(jìn)行EDTA滴定檢測(cè)水泥摻量，并滿足水泥摻拌均勻標(biāo)準(zhǔn)差評(píng)定要求，即弱膨脹土標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.7，中膨脹土標(biāo)準(zhǔn)差不大于0.5，如檢測(cè)不合格則返回第四步； 第六步:水泥改性土碾壓填筑施工 水泥改性土碾壓填筑施工應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行，碾壓試驗(yàn)要求4h內(nèi)完成，根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定的碾壓機(jī)具噸位、碾壓鋪厚、碾壓遍數(shù)等施工參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工； 第七步:水泥改性土填筑施工質(zhì)量檢測(cè) 對(duì)第六步施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容為壓實(shí)干密度、含水率，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，如檢測(cè)不合格則返回第六步或參照相關(guān)施工規(guī)程規(guī)范處理； 第八步:常規(guī)養(yǎng)護(hù) 水泥改性土碾壓填筑完工后，按設(shè) 計(jì)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)； 其中，水泥改性土碾壓填筑施工時(shí)間要求:第五步~七步施工、檢測(cè)的時(shí)間應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成。
【文檔編號(hào)】E02D3/12GK103882855SQ201410148202
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】劉鳴, 龔壁衛(wèi), 劉軍, 程展林, 倪錦初, 唐文堅(jiān), 宋建平, 牟偉, 徐麗珊, 趙峰, 饒勇, 周密, 張治軍 申請(qǐng)人:長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院