郑慧 仇叶云 杨凯

摘  要：在基于南京禄口国际机场土壤进行最佳含水量测试后，研究分析生石灰、水泥、土壤固化剂含量对土壤抗压强度影響，确认在3.5%的生石灰、4.5%的水泥、0.1%土壤固化剂条件下，土壤的无侧限抗压强度达到5.6MPa，达到道路建设应用需求。

关键词：土壤改性;最佳含水率;无侧限抗压强度

中图分类号：U414 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）24-0182-03

Abstract： On the basis of testing the optimal soil moisture content of Nanjing Lukou International Airport， the influence of contents of quicklime， cement and soil curing agent on the soil compressive strength was studied. It was confirmed that the unconfined compressive strength of the soil reached 5.6 MPa under the conditions of 3.5% quicklime， 4.5% cement and 0.1% soil curing agent， thus meeting the application demand of road construction.

Keywords： soil modified; optimum moisture content; unconfined compressive strength

随着我国道路建设标准的完善，对道路用土石资源[1]的综合性能提出了更高的要求。为满足道路的建设需求，工程队将弃土、弃渣运走并从从土地资源较好的区域进行开山采石、挖河采砂作业，对当地的资源、环境、生态造成难以恢复的影响，同时产生高额的运输费用。自国务院出台实施《土壤污染防治行动计划》后，进一步规范对土石资源的管理，极大增加了机场内部道路建设的难度及成本。采用机场内部废弃的土方，对其进行改性并用于机场道路建设变得十分必要。

本论文以南京禄口机场道路建设项目为例，采用生石灰、水泥、土壤固化剂对机场内部土壤进行改性[2]，测试各组分对土壤改性的最佳比例，为国内机场道路建设提供参考建议。

1 实验部分

1.1 主要原料

机场土壤（下称素土），南京禄口机场场内采集;生石灰，工业级，厂家：南京坚能建材有限公司;水泥，工业级，标号：425#，厂家：南京坚能建材有限公司;土壤固化剂，工业级，牌号：RE-3.0，采购自：江苏路业新材料有限公司。

1.2 实验仪器

多功能电动击实仪，型号：YDT-Ⅱ型，沧州科兴仪器设备有限公司;百分位电子天平，型号：A-1，无锡英衡电子有限公司;电热鼓风干燥箱，型号：DHG-9423A，上海精宏实验设备有限公司;高精度水分测试仪，型号：FBS-750A，厦门市弗布斯检测设备有限公司;标样制备器，沧州兆龙中科建筑仪器有限公司;石灰石压力试验仪，沧州兆龙中科建筑仪器有限公司。

1.3 样品制备

1.3.1 测试土壤最佳含水率

（1）将素土经高精度水分测试仪测定含水率后，分别按照2%含水率增加量配5份样土，样土具体组成见表1：

（2）将上述5个样品土，参考JET E40-2007：公路土工试验规程中第16章节：土的击实试验，分别将拌合均匀的样品土击实，并记录数据。

（3）将击实后的土块取出，放置在高精度水分测试仪内测试实际含水率。

1.3.2 标准土样块的制备

参考JET E51-2009：公路工程无机结合料稳定材料试验规程中 T 0843-2009 无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形），将素土与生石灰拌合均匀后，密封保存72小时，然后加入水泥、土壤固化剂以及适量的水，使改性土达到最佳含水率。将上述混合土拌合均匀后，制作直径*高=Φ50mm*50mm圆柱体标准土样块。并密封温保养7天。标准样块组成见表3。

1.4 测试与表征

1.4.1 素土最佳含水率的测试

将不同含水率的5个素土样品，以含水率W1为X轴，干密度ρ干为Y轴，找出峰值点为最大干密度处，对应的X轴点即为最佳含水率。其中素土样品含水率为实测，最大干密度的计算方法为：

1.4.2 标准土样块无侧限抗压强度测试

参考JET E51-2009：公路工程无机结合料稳定材料试验规程中 T 0805-1994 无机结合料稳定材料无侧限抗压强度试验方法，将浸泡24小时后的标准土样块放置在石灰石压力测试仪上，测试其无侧限抗压强度。

2 结果与讨论

2.1 素土最佳含水率

按照2%含水率增加量配5份样土，测试结果见表2：

以实际含水率为X轴，干密度为Y轴，作图画出含水率与干密度关系曲线，以峰之点确认素土的最佳含水率。

经图1数据分析，该素土的最大干密度为1.80g/cm3，其最佳含水率为：17.61%。

2.2 各组分对素土性能影响

按上述方法分别测试标准样块的无侧限抗压强度，记录数据见表3。

2.2.1 生石灰用量对改性土壤性能影响

依据上述标准样块无侧限抗压强度，整理数据见表4。

随着生石灰含量增加，改性土壤无侧限抗压强度略有升高，但不明显。

2.2.2 水泥用量对改性土壤性能影响

依据上述标准样块无侧限抗压强度，整理数据见表5。

水泥含量增加，改性土壤的无侧限抗压强度有升高。

2.2.3 土壤固化剂对改性土壤性能影响

依据上述标准样块无侧限抗压强度，整理数据见表6。

土壤固化剂的使用可明显提升素土的无侧限抗压强度。但随着用量的增大，上升幅度减缓。

3 结论

（1）土壤改性剂对素土强度增强的影响程度为：土壤固化剂>水泥>生石灰。

（2）针对南京禄口机场，当添加素土3.5%的生石灰、4.5%的水泥、0.1%的土壤固化剂，加入水，将含水率调至17.61%时，改性土的综合性能较优，其无侧限抗压强度达到5.6MPa以上，已达到高速公路的应用要求。

参考文献：

[1]刘宇，等.变弃土弃渣为土石资源缓解城市渣土围城困局的思考[J].水土保持，2018（2）：38-39.

[2]跆连河，张家平.新型道路建筑材料[M].北京：化学工业出版社，2003.

[3]谭文英，汪益敏，陈页开.土固化材料的研究现状[J].中外公路，2004，24（4）：169-172.

[4]彭波，袁健安.固化剂加固土的研究[J].西安公路交通大学学报，1998（7）：56-59.