赵微微

(黑龙江省农垦红兴隆管理局，黑龙江 保清 155811)

0 引 言

在黑龙江省嫩江干流治理工程中，堤顶道路和防汛路的路面硬化，能够解决堤顶道路和防汛路长期泥泞、塌陷、车辙沟、雨淋沟等严重影响防汛交通的问题。以往堤顶道路硬化路基基层多数采用的是级配碎石、砂砾石、水泥稳定土等材料，大量石料开采破坏生态环境，造成大气污染，资源短缺、材料价格上涨，造价高等问题尤为突出。随着复合固结土在水利堤顶道路和防汛路上的应用研究及推广，水利先进技术成果应用到实际工程当中，解决了这些难题。路面基层采用复合固结土，降低了成本、保护了生态环境、节省了资源，达到了很好的效果。文章以嫩江干流治理工程为例，阐述了复合固结土在堤防路面硬化中的具体实施情况[1]。

1 复合固结土

复合固结土是指以土为基本材料，就地取材，用土质固化剂和石灰、水泥，粉煤灰等结合材料按一定比例均匀掺配而形成的基层混合料，它的强度完全可以达到路面基层的要求，刚度强度相对高，收缩量小，能减少小颗粒间空隙，可以达到足够的密实度。复合固结土根据结合的材料不同[2]，可分为：石灰类复合固结土、水泥类复合固结土及水泥石灰综合类复合固结土等。

复合固结土路面基层的特点：

1)强度高：抗压强度、间接抗拉强度达到规范要求。

2)回弹模量满足要求。

3)稳定性好，满足路基基层要求。

2 复合固结土在实际工程中的应用

由于在嫩江干流治理工程中，堤防规模较大，路基石料用料巨大，有些堤段外运石材运距长，对于缺乏石料地方造价高，而且堤防本身具有复合固结土的土料，采用就地取材，因地制宜，减少传统用料，有益于环境保护和节省投资，经过实际应用，达到很好的效果[3]。

本次试验选取嫩江堤防一段防汛路，防汛路相当于四级标准路面，防汛路路基采用复合固结土结构，长100m,宽5.4m；面层采用水泥混凝土结构，宽5.0 m。试验段在路基上开挖路床，铺筑复合固结土基层厚20cm,浇筑混凝土路面厚20cm，两侧填筑土路肩宽50cm。

3 主要试验技术指标

按《公路路面施工技术规范》(JTJ034-2000)的规定，基层应该具有足够的强度和稳定性，四级标准路面压实强度应该达到92%[4]。最大干密度为1.98g/cm3,最优含水率为10.8%，7d无侧压抗压强度达到2.5 MPa。

主要试验项目内容：

1)防汛路硬化路面基层抗压强度试验。

2)试验内容：复合固结土无侧限抗压强度试验。

3)实验依据：《混凝土试验规程》SL352-2006。

4)实验配比：复合固结土配合比。

水泥：土：固化剂=5∶95∶0.02%

复合固结土基层材料技术要求：

1)水泥采用32.5复合硅酸盐水泥，符合国家标准的正规厂家出场的水泥。

2)水泥类复合固结土基层用土经过试验确定为：液限为0.32，塑性指数17.4%，为低液限黏土。

3)土质固化剂采用ZL-1，指标如下表1。

表1 土质固化剂技术指标

4)水：凡是饮用水均可用于复合固结土施工。

5 施工过程

5.1 施工要求

1)施工前对路基内的草木、树根、腐殖土等杂质进行处理。

2)复合固结土基层要分布均匀，碾压充分。选择重型压路机，基层厚度20 cm，选用18t-21t三轮压路机碾压。

3)基层表层要平整，其路拱与面层一致。

4)配料要拌和均匀，细颗粒最大颗粒≤15mm,摊铺均匀[5]。

5)固化剂稀释剂拌和均匀，使用前摇匀。

6)严格控制基层厚度、高程，路拱横坡度与面层一致。

7)水泥类复合固结土混合料要在最佳含水率时进行碾压。

8)要及时养生。复合固结土基层做面层前应采取保护措施，避免基层表层破坏。

5.2 施工方法

施工方法见施工现场图1。

1)拌制混合料：复合固结土路面基层混合料，要根据试验配合比做出施工配合比；保持配料准确稳定，各种配料计量系统要经常测试检定。通过测定拌和现场土和水泥的含水率，调整并确定固化剂稀释浓度；各种材料要拌和均匀[6]。

2)运输：混合料要及时运至施工路段，做好高温和阴雨天措施，防止混合料中的含水率发生变化。

3)摊铺：做到厚度均匀、平整，高程、横坡度及宽度满足设计要求。使用推土机、平地机进行摊铺时，铺前要根据铺筑厚度计算松铺厚度，计算出每车混合料的可铺筑面积，堆料分成行卸在路床上。

4)碾压：当混合料达到要求时，应立即用压路机进行碾压，碾压时应重叠1/2轮宽，碾压5遍为止。压实后表面要平整，路拱符合要求。碾压后立即检测，压实度应>92%。

5)养生：复合固结土在碾压完成后检测压实度合格，应该立即进行养生保持湿度，采用塑料薄膜覆盖方法。养生期一般≥7d。

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

5.3 质量检验

1)复合固结土基层质量检验包括路基路面弯沉试验、压实度、土基回弹模量、CBR值检测等[7]。路基、基层压实度见表2。

表2 路基、基层压实度测值

2)对混合料进行试验检测，检查7d抗压强度见表3，最大压实度、含水率。

表3 复合固结土无侧限抗压强度表

备注：复合固结土试件，取芯完整，表面光滑，经24h用水浸泡后检测(见下面附图： 图2钻孔，图3取芯，图4取样完整，图5检测试件)；经检测，试件形成强度良好，完全达到规范要求>2.5 MPa(见表3)。

图2 钻孔

图3 取芯

图4 取样完整

图5 检测试件

6 经济效益对比分析

材料单价(仅限于本工程当时取费标准)

水泥：300元/t 土：15元/t

碎石：70元/t 固化剂：60000元/t 采用机器搅拌

1)传统结构单价：水泥稳定碎石，经建筑工程单价计算，水泥稳定碎石单价：88.58元/m2。

2)复合固结土结构单价：经建筑工程单价计算，复合固结土单价：75.3元/m2[8]。

3)单价对比分析：经计算分析比较，88.58-75.3=13.28元/m2，比水泥稳定碎石投资减少约15%，而且减少堆放石料的料场占地，减少暴露在露天粉尘污染，即经济又环保。

7 结 论

1)有利于生态环保，节省土地资源：嫩江干流治理工程堤防道路的基层采用复合固结土，就地取材，用复合固结土代替了传统的砂石、水泥、石灰等材料，大大减少了料场的占地面积，节省土地资源，减少使用石灰等传统材料运输、露天储存、消解过程中对周围环境的污染。同时，使用固化剂经鉴定无腐蚀性，对人畜无害，符合生态环保和保护土地资源的要求[9]。

2)施工方便，操作简单，易于掌握：复合固结土碾压就是采用压路机，施工工艺简便，与传统方法相同，工程工序好控制。

3)经济效益明显：由于路基采用复合固结土，就地取材，减少外购石料，减少运距，大大降低工程造价，经投资计算，本项目减少投资达约15%。

4)工程质量得到保障：经施工后检测，各项指标均达到设计强度要求，路基稳定性好，无变形，达到了良好的使用效果。

经实践证明，复合固结土路面基层比传统结构基层，施工方法容易掌握，工序简单，质量控制得到保障，减少占地，节省土地资源，保护环境，降低成本，即经济又环保，值得在水利工程中广泛应用。

[1]吉林中路新材料有限责任公司.土质固化剂：中国，ZL20081 0050822.5[P].2010-6-9.

[2]吉林中路新材料有限责任公司.一种水利堤顶、堤坝土质固化剂及其制备方法：中国，ZL20121 0196190.X[P].2013-11-6.

[3]马德才，仇旭.复合固结土技术的堤防硬化应用研究[J].吉林水利，2012(02)：21-22.

[4]中华人民共和国水利部.SL352-2006混凝土试验规程[S].北京：中华人民共和国水利部，2006.

[5]中华人民共和国水利部.JTGB01-2014公路技术标准[S].北京：中华人民共和国水利部，2014.

[6]交通部公路科学研究所.JTJ 034-2000公路路面基层施工技术规范[M].北京：交通出版社，2000：67-78.

[7]交通部公路科学研究院.JTGE60-2008公路路基路面现场测试规程[M].北京：交通出版社，2008：39-46.

[8]交通部公路科学研究院.JTGF80/1-2012公路工程质量检验评定标准[M].北京：交通出版社，2012：47-51.

[9]交通部公路科学研究院.JTGF10-2006公路路基施工技术规范[S].北京：中华人民共和国交通部，2006.