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摘要：DHT土凝岩是一种新型的工程结构材料，通过土壤固化技术快速而显著地改变土壤的矿物结构和物理力学性能，达到工程要求， 同时可以降低工程建设成本，具有良好的经济效益和社会效益。在京台高速济南段路面养护维修工程中，选取下行方向K442+500-K442+800作为实验段，以考察DHT土凝岩替代传统材料做为高等级公路基层的效果。
关键词：DHT土凝岩；EDTA滴定
一、室内试验及配合比设计
（一）对预选土场提供的土样的化学成分进行分析，并根据分析结果配制了五种不同配方的土凝岩，编号分别是A、B、C、D、E。对这五种土凝岩均进行掺量为10%的土凝岩稳定土7天无侧限抗压强度试验，实验结果：7天饱水无侧限抗压强度平均值分别为4.19、4.30、4.50、4.66、4.07；Rc0.95（95%概率值）分别为3.87、3.93、4.06、4.34、3.84。
由于设计上没有给出明确的7天无侧限抗压强度设计值，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）及《路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中对高速公路特重交通（参考水泥稳定基层）7天无侧限抗压强度的要求，建议设计值Rd≥4.0MPa.
根据试验结果可以看出编号为C、D的土凝岩稳定土7天无侧限抗压强度（95%概率值）均大于4.0MPa，符合要求，其中编号为D的土凝岩与所选定的土配伍性最好，所以选定D为试验段拟使用土凝岩。
（二）对选定的土凝岩和土，根据最佳含水量成型了5组无侧限抗压强度试件，分别进行各类实验，部分实验结果如下：7天饱水无侧限抗压强度平均值4.76 MPa，Rc0.95（95%概率值）4.06 MPa；7天非浸水无侧限抗压强度平均值5.53 MPa，Rc0.95（95%概率值）4.35MPa；浸水强度比（Rc0.95） 86.1%（93.3%）；7天间接抗拉强度0.5MPa；28天饱水无侧限抗压强度（95%概率值）5.93MPa。
（三）EDTA滴定试验。为了便于施工过程中对DHT土凝岩掺量的检测，通过EDTA滴定试验发现土凝岩掺量与EDTA的消耗量存在着很好的相关性，掺量分别为4%、6%、8%、10%时，EDTA消耗量分别为10.5ml、13.4ml、15.8ml、18.5ml。
线型回归方程为：EDTA消耗量（ml） = 5.31 + 1.32 ×DHT掺量（%）
（四）延迟时间试验。土凝岩稳定土延迟时间试验对于施工有着重要意义，主要目的在于提供可满足设计要求强度的施工时间范围。本试验分别成型0小时（即土凝岩拌和均匀后立即进行成型试验）、4小时、8小时、12小时、16小时试件，7天抗压强度代表值分别为4.11MPa、4.15 MPa、4.13 MPa、4.04 MPa、4.00 MPa。
由实验结果可以看出16小时延迟时间7天无侧限抗压强度虽然有所降低，但强度依然可以满足设计要求。因此碾压的最佳时间应在自拌和时间起8小时之内，最迟时间不大于16小时。
（五）压实度对7天无侧限抗压强度的影响。由于DHT土凝岩稳定土现场压实影响因素较多，压实度可能会出现波动，为研究压实度对土凝岩稳定土强度的影响，通过室内试验分别成型压实度为94%、96%、98%的试件，并进行7天无侧限抗压强度试验，实验结果分别为3.81MPa、4.03MPa、4.29MPa。
通过实验结果可以看出随着压实度的降低土凝岩稳定土7d无侧限抗压强度也随之降低。96%压实度条件下强度代表值满足设计要求（4.0MPa）；94%压实度条件下强度为3.81MPa，大于《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）及《路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中对高速公路特重交通（参考水泥稳定基层）7天无侧限抗压强度的要求下限值3.5MPa。因此现场压实度代表值应不小于96%，极限值不小于94%。
二、试验段试拌试铺试验结果
DHT土凝岩稳定土基层试验段位于京台高速K442+500-K442+800东幅行车道三，宽度3.3米，厚度0.15米。
（一）试验段准备工作。试拌之前，从拌和站取土凝岩及土在室内进行击实试验，最大干密度为1.94g/cm，最佳含水量为12.3%。由于降雨的原因，土的含水率较大（18%），须经晾晒后方可进行拌和。DHT土凝岩设计掺量为10%（按干土质量），拌和站按11%掺加，根据理论计算，土的含水量为（1+0.11）×12.3%=13.65%时与土凝岩拌和后可达到最佳含水量，考虑到拌和时比最佳含水量应该多1%-2%的水，经过晾晒后，土的含水率达到15.6%时可以进行试拌。从拌和站取土及DHT土凝岩进行EDTA滴定实验，掺量分别为7%、9%、11%、13%时，EDTA消耗量分别为12.6ml、14.8ml、17.1ml、19.2ml。
回归方程：EDTA消耗量（ml） = 4.87 + 1.11 DHT掺量（%）
（二）生产过程检测。试拌前现场测得土的天然含水率为15.9%。由于拌和站料仓是通过转速控制添加量，根据回归方程可以确定当EDTA滴定量为17.1ml时，掺量达到11%。经过多次调试转速，EDTA消耗量平均值为17.1ml，最终确定了正常生产时的转速。并对试拌的稳定土进行了含水率测定，试验结果为13.8%。拌和站取样后在试验室成型标准试件，并进行标准养护。
（三）试验的段铺筑。按照施工技术要求对土凝岩稳定基层下卧层进行了清理和润湿处理。按松铺系数1.5进行摊铺，摊铺后光轮压路机稳压一遍，然后胶轮压路机静压一遍，然后光轮振动碾压4遍，紧接着胶轮静压一遍，最后光轮压路机再静压一遍。碾压过程中出现了以下几个方面的问题：1、振动压实过程中表面松散开裂比较明显。2、压实度较低，经现场检测压实度为93.2，达不到96%的最低要求。 经现场分析，由于拌和前土的含水量较大（含水量为18%），经晾晒后含水量为15.6%，与土凝岩拌和后平均含水量为13.0%（在拌和站取样检测）。摊铺现场取样测得平均含水率为12.9%，设计最佳含水量为12.3%，因此DHT土凝岩稳定土含水量符合要求。但现场稳定土表观看起来比较干燥，粘结性不强，主要原因是拌和过程中没有加水，DHT土凝岩裹符在土颗粒表面，而土颗粒中的水不能短时间内渗出，因此稳定土表面看起来比较干燥，粘结性较差，振动过程中松散开裂比较明显。也正是这个原因，压实度也比较难以达到要求。
最后经讨论，采取表面适量洒水，经1小时浸透后继续碾压，直至单点压实度达到96%以上。然后覆盖土工布，24小时（形成一定强度）后洒水养生。
（四）试验段检测。试验段经7天养生后取芯4处进行检测，芯样上部2cm松散破碎，下部基本完整。芯样经试验室处理后成直径和高度均为10cm左右的圆柱体，并进行无侧限抗压强度试验，分别为3.5MPa、2.4MPa、2.8MPa、2.6MPa。
（五）室内试验结果。为对比现场碾压成型养护与室内标准成型养护的效果，在拌和站取样，室内一份DHT土凝岩稳定土不经过任何处理直接成型一组试件（以下称为A组）；对另一份DHT土凝岩稳定土较大土颗粒进行人工碾碎并拌和均匀，然后成型试件（以下称为B组），对两组试件进行标准养护7天，A、B组的7天无侧限抗压强度平均值分别为2.9MPa、4.1MPa。
（六）室内成型与现场芯样对比分析。由上述数据可以看出，拌和站取样室内不经处理直接成型试件的无侧限抗压强度与现场芯样强度平均值相差很小，但经过室内人工碾碎并拌和均匀成型的试件7d强度较高。
经分析，现场土颗粒粒径相对较大，经拌和后并没有破碎，由于土颗粒本身强度很小，因此较大土颗粒的存在形成了强度的薄弱区，所以造成了无侧限抗压强度的大幅下降。
三、结论及建议
（一）通过室内试验和试验段铺筑，可以得出以下结论：
1、高液限粘土不适合作为DHT土凝岩稳定基层用土。2、初步选定土场后，根据土的化学成分选择配伍性良好的土凝岩。3、可用EDTA溶液检测DHT土凝岩掺量及拌和均匀程度。4、厂拌法施工时，由于拌和过程中不能对较大土颗粒进行破碎，碾压成型后易形成局部强度薄弱区，因此在不能保证最大粒径小于5mm的条件下不适合用厂拌法。低等级道路基层可以考虑路拌法施工。5、采取厂拌时，当土的天然含水率大于最佳含水率时，应把土晾晒至最佳含水量以下2-3个百分点再进行拌和。6、建议高等级公路不用粘土作为稳定基层。
（二）有待进一步解决的问题。
结合试验段出现的问题，下一步将进行以下几个方面的工作。1、对DHT土凝岩稳定粉土、砂土、碎石、土石混合料进行进一步的研究2、通过试验、试拌、铺筑试验段等措施确定各种稳定土适宜的施工工艺。3、采取有效、经济的方法解决粘土颗粒粉碎的问题。
关键词：DHT土凝岩；EDTA滴定
一、室内试验及配合比设计
（一）对预选土场提供的土样的化学成分进行分析，并根据分析结果配制了五种不同配方的土凝岩，编号分别是A、B、C、D、E。对这五种土凝岩均进行掺量为10%的土凝岩稳定土7天无侧限抗压强度试验，实验结果：7天饱水无侧限抗压强度平均值分别为4.19、4.30、4.50、4.66、4.07；Rc0.95（95%概率值）分别为3.87、3.93、4.06、4.34、3.84。
由于设计上没有给出明确的7天无侧限抗压强度设计值，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）及《路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中对高速公路特重交通（参考水泥稳定基层）7天无侧限抗压强度的要求，建议设计值Rd≥4.0MPa.
根据试验结果可以看出编号为C、D的土凝岩稳定土7天无侧限抗压强度（95%概率值）均大于4.0MPa，符合要求，其中编号为D的土凝岩与所选定的土配伍性最好，所以选定D为试验段拟使用土凝岩。
（二）对选定的土凝岩和土，根据最佳含水量成型了5组无侧限抗压强度试件，分别进行各类实验，部分实验结果如下：7天饱水无侧限抗压强度平均值4.76 MPa，Rc0.95（95%概率值）4.06 MPa；7天非浸水无侧限抗压强度平均值5.53 MPa，Rc0.95（95%概率值）4.35MPa；浸水强度比（Rc0.95） 86.1%（93.3%）；7天间接抗拉强度0.5MPa；28天饱水无侧限抗压强度（95%概率值）5.93MPa。
（三）EDTA滴定试验。为了便于施工过程中对DHT土凝岩掺量的检测，通过EDTA滴定试验发现土凝岩掺量与EDTA的消耗量存在着很好的相关性，掺量分别为4%、6%、8%、10%时，EDTA消耗量分别为10.5ml、13.4ml、15.8ml、18.5ml。
线型回归方程为：EDTA消耗量（ml） = 5.31 + 1.32 ×DHT掺量（%）
（四）延迟时间试验。土凝岩稳定土延迟时间试验对于施工有着重要意义，主要目的在于提供可满足设计要求强度的施工时间范围。本试验分别成型0小时（即土凝岩拌和均匀后立即进行成型试验）、4小时、8小时、12小时、16小时试件，7天抗压强度代表值分别为4.11MPa、4.15 MPa、4.13 MPa、4.04 MPa、4.00 MPa。
由实验结果可以看出16小时延迟时间7天无侧限抗压强度虽然有所降低，但强度依然可以满足设计要求。因此碾压的最佳时间应在自拌和时间起8小时之内，最迟时间不大于16小时。
（五）压实度对7天无侧限抗压强度的影响。由于DHT土凝岩稳定土现场压实影响因素较多，压实度可能会出现波动，为研究压实度对土凝岩稳定土强度的影响，通过室内试验分别成型压实度为94%、96%、98%的试件，并进行7天无侧限抗压强度试验，实验结果分别为3.81MPa、4.03MPa、4.29MPa。
通过实验结果可以看出随着压实度的降低土凝岩稳定土7d无侧限抗压强度也随之降低。96%压实度条件下强度代表值满足设计要求（4.0MPa）；94%压实度条件下强度为3.81MPa，大于《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）及《路面基层施工技术规范》（JTJ034-2000）中对高速公路特重交通（参考水泥稳定基层）7天无侧限抗压强度的要求下限值3.5MPa。因此现场压实度代表值应不小于96%，极限值不小于94%。
二、试验段试拌试铺试验结果
DHT土凝岩稳定土基层试验段位于京台高速K442+500-K442+800东幅行车道三，宽度3.3米，厚度0.15米。
（一）试验段准备工作。试拌之前，从拌和站取土凝岩及土在室内进行击实试验，最大干密度为1.94g/cm，最佳含水量为12.3%。由于降雨的原因，土的含水率较大（18%），须经晾晒后方可进行拌和。DHT土凝岩设计掺量为10%（按干土质量），拌和站按11%掺加，根据理论计算，土的含水量为（1+0.11）×12.3%=13.65%时与土凝岩拌和后可达到最佳含水量，考虑到拌和时比最佳含水量应该多1%-2%的水，经过晾晒后，土的含水率达到15.6%时可以进行试拌。从拌和站取土及DHT土凝岩进行EDTA滴定实验，掺量分别为7%、9%、11%、13%时，EDTA消耗量分别为12.6ml、14.8ml、17.1ml、19.2ml。
回归方程：EDTA消耗量（ml） = 4.87 + 1.11 DHT掺量（%）
（二）生产过程检测。试拌前现场测得土的天然含水率为15.9%。由于拌和站料仓是通过转速控制添加量，根据回归方程可以确定当EDTA滴定量为17.1ml时，掺量达到11%。经过多次调试转速，EDTA消耗量平均值为17.1ml，最终确定了正常生产时的转速。并对试拌的稳定土进行了含水率测定，试验结果为13.8%。拌和站取样后在试验室成型标准试件，并进行标准养护。
（三）试验的段铺筑。按照施工技术要求对土凝岩稳定基层下卧层进行了清理和润湿处理。按松铺系数1.5进行摊铺，摊铺后光轮压路机稳压一遍，然后胶轮压路机静压一遍，然后光轮振动碾压4遍，紧接着胶轮静压一遍，最后光轮压路机再静压一遍。碾压过程中出现了以下几个方面的问题：1、振动压实过程中表面松散开裂比较明显。2、压实度较低，经现场检测压实度为93.2，达不到96%的最低要求。 经现场分析，由于拌和前土的含水量较大（含水量为18%），经晾晒后含水量为15.6%，与土凝岩拌和后平均含水量为13.0%（在拌和站取样检测）。摊铺现场取样测得平均含水率为12.9%，设计最佳含水量为12.3%，因此DHT土凝岩稳定土含水量符合要求。但现场稳定土表观看起来比较干燥，粘结性不强，主要原因是拌和过程中没有加水，DHT土凝岩裹符在土颗粒表面，而土颗粒中的水不能短时间内渗出，因此稳定土表面看起来比较干燥，粘结性较差，振动过程中松散开裂比较明显。也正是这个原因，压实度也比较难以达到要求。
最后经讨论，采取表面适量洒水，经1小时浸透后继续碾压，直至单点压实度达到96%以上。然后覆盖土工布，24小时（形成一定强度）后洒水养生。
（四）试验段检测。试验段经7天养生后取芯4处进行检测，芯样上部2cm松散破碎，下部基本完整。芯样经试验室处理后成直径和高度均为10cm左右的圆柱体，并进行无侧限抗压强度试验，分别为3.5MPa、2.4MPa、2.8MPa、2.6MPa。
（五）室内试验结果。为对比现场碾压成型养护与室内标准成型养护的效果，在拌和站取样，室内一份DHT土凝岩稳定土不经过任何处理直接成型一组试件（以下称为A组）；对另一份DHT土凝岩稳定土较大土颗粒进行人工碾碎并拌和均匀，然后成型试件（以下称为B组），对两组试件进行标准养护7天，A、B组的7天无侧限抗压强度平均值分别为2.9MPa、4.1MPa。
（六）室内成型与现场芯样对比分析。由上述数据可以看出，拌和站取样室内不经处理直接成型试件的无侧限抗压强度与现场芯样强度平均值相差很小，但经过室内人工碾碎并拌和均匀成型的试件7d强度较高。
经分析，现场土颗粒粒径相对较大，经拌和后并没有破碎，由于土颗粒本身强度很小，因此较大土颗粒的存在形成了强度的薄弱区，所以造成了无侧限抗压强度的大幅下降。
三、结论及建议
（一）通过室内试验和试验段铺筑，可以得出以下结论：
1、高液限粘土不适合作为DHT土凝岩稳定基层用土。2、初步选定土场后，根据土的化学成分选择配伍性良好的土凝岩。3、可用EDTA溶液检测DHT土凝岩掺量及拌和均匀程度。4、厂拌法施工时，由于拌和过程中不能对较大土颗粒进行破碎，碾压成型后易形成局部强度薄弱区，因此在不能保证最大粒径小于5mm的条件下不适合用厂拌法。低等级道路基层可以考虑路拌法施工。5、采取厂拌时，当土的天然含水率大于最佳含水率时，应把土晾晒至最佳含水量以下2-3个百分点再进行拌和。6、建议高等级公路不用粘土作为稳定基层。
（二）有待进一步解决的问题。
结合试验段出现的问题，下一步将进行以下几个方面的工作。1、对DHT土凝岩稳定粉土、砂土、碎石、土石混合料进行进一步的研究2、通过试验、试拌、铺筑试验段等措施确定各种稳定土适宜的施工工艺。3、采取有效、经济的方法解决粘土颗粒粉碎的问题。