石灰在建筑地基处理中已得到广泛应用,地基中掺加石灰不仅仅提高地基承载力,而且对抗冻性、吸水性等特性都有很大提高。且价格低廉的石灰使经济成本变低。施工简单方便、能快速降低土基含水量,又被广泛应用于道路路基土改良。我国冻区主要散布在黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、青海、宁夏等地区,而季节性冻土区域占全国总区域面积的53.5%,其冻结线由南至北不等,因此,在东北地区修建道路必须考虑的不安定因素之一是路基受到的冻融循环作用。公路地基土在冻融作用下必定冻胀融沉,而冻融对石灰处治地基土的物理、力学方面性能的研究还不太充分,重点是石灰处治地基土微观方面。本文参照以往的研究,依托于吉林省“过湿土公路地基处理技术研究(2011103)”科技计划项目,对路基土不同石灰掺量下的物理力学性能进行室内试验,以及观察其内部微观结构变化,其研究内容与成果列表:(1)在路基土中掺入不同量的石灰,测定其基本物理指标(液塑限测定、最佳含水率、最大干密度、比重试验及颗粒分析)试验,石灰掺量增加塑限上升,塑性指数降低,但液限基本稳定。石灰处治后的土最佳含水量增大,最大干密度变小。纯石灰比重要大于素土比重,土中掺入石灰后比重增加了。因为石灰与土粒之间存在着化学反应关系,故石灰处治后土的粉黏粒有所下降。(2)通过对两种压实度的石灰处治土进行室内基本力学试验,确定石灰处治土在不同的石灰掺量、不同冻融次数下的强度变化规律。通过试验得出无侧限抗压强度与石灰掺入比成正比例关系,与冻融次数成反比。CBR试验测得的膨胀量及吸水量随石灰掺量的增加而下降,经历冻融作用后膨胀量减小,吸水量增大。静三轴压缩试验得出抗剪强度及其指标,石灰掺入比增加抗剪强度及黏聚力增大,冻融循环作用使抗剪强度及黏聚力下降,然而石灰掺量对土体内摩擦角的影响是先增加后减小,冻融次数增加内摩擦角变大。(3)利用扫描电镜及IPP软件观测土体微观结构,对土体微观结构做定量评价。结果显示:土颗粒与孔隙并没有定向性,在冻融作用下素土与3%石灰掺量的土颗粒定向性有所改善,孔隙定向角两边分布居多中间均匀分布。随石灰掺量的增加土颗粒与孔隙圆形度减小,经历冻融作用土颗粒圆形度上升、孔隙圆形度下降。土粒丰度在冻结融化过程中变小,颗粒形态向更加扁圆、细长的方向发展。路基土中加入石灰减小了土粒与孔隙的分维数,在经历冻融作用后分维数也减小了。