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【摘 要】 现在市政道路工程往往带有政绩形象、工期紧，任务重。为了尽快使土基达到规定压实度，使工保质保量完成，采用生石灰（磨细的生石灰粉）改善湿土的压实，是经济有效的技术措施。
【关键词】 处治土；“闷灰”；原材料控制；施工工艺；质量控制
【中图分类号】 TU753.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2011）04-079-02
采用生石灰粉对天然含水量大的路基用土进行集中“闷灰”处治，通过机械使土和石灰充分混合，使生石灰有效吸收土中的水份消解，经过一段时间达到使土质疏松、细化土质颗粒、降低土壤中含水量的目的。
有些单位为了省时间、降低成本，往往采用未研磨细的生石灰块同土拌和经过一定时间“闷灰”，之后摊铺时打碎，从处理效果上确实在某种程度上降低了湿土的含水量。实际上土体并不能与生石灰块充分拌匀，只有接触土体生石灰表面一定范围内受水消解了,生石灰块并未彻底消解,摊铺时很难将生石灰块都挑拣出，反而增大了材料成本；且摊铺时很难将生石灰块完全打碎，压实后未打碎的生石灰块与土体紧密接触吸收水份产生膨胀，形成一个个“鼓包”，在土基中拱开，特别是在雨后容易在石灰土顶面形成“暴灰”，不仅外观不美，而且给工程造成质量隐患。
1 作用原理
1.1 可使湿土的含水量明显降低（原理：①湿土掺入干灰，干湿材料的混合作用；②生石灰粉的消解过程需要耗用水，③生石灰粉的消解过程伴随产生热和土中水的蒸发作用。）下面是生石灰（钙石灰）的消解过程CaO+H2O=Ca（OH）2。
1.2 生石灰处治土的最佳含水量比素土本身最佳含水量大，适宜压实的含水量范围比素土本身最佳含水量范围宽。
对应土的最大干密度必须有一最佳含水量，对应于某种压实度则有两个含水量，最小临界含水量和最大临界含水量，他们中间包括的范围就是该压实度条件的适宜压实的含水量范围。灰土的最佳含水量和最佳临界含水量较素土提高的量随石灰剂量的提高而提高。所以常规湿土晾晒法施工时，湿土的含水量需要减少到该土的最佳含水量或最大临界含水量时才能压实。而采用掺生石灰法施工时，湿土的含水量只要降低至灰土的最佳含水量或最大临界含水量即可以压实，不必再继续降低该湿土的含水量至其最佳含水良或最大临界含水量。
1.3 灰土的压实是通过碾压机械的外力作用将土中的空气排出实现的。湿土的含水量超出相应的最佳含水量3%时，外力不能直接作用于土粒，将力传给土粒周围的水份或被封闭的空气，尽管压实功很大，土体很难压实到规范规定。如果继续碾压，会使土体因产生剪切破坏导致“弹簧”。
生石灰粉掺入湿土后，使其含水量减少，土粒表面水膜变薄，分散性增强，封闭空气减少。外力作用下，掺生石灰的湿土中的空气容易排出，使土体得以压实。压实后，石灰与土相互作用产生结晶构造和火山灰反应，土体逐渐形成强度高的凝胶结构。总体说来，压实后的处治土的水稳性及强度大大提高，显著地提高了湿软路基的承载能力，为上层路面结构的施工提供了坚强的基础。
2 施工工艺
2.1 生石灰质量控制。作为石灰土路基，必须采用三级以上灰质，生石灰需要完全粉磨。钙石灰及镁石灰均可使用，但镁质生石灰的水化吸水效果不如钙质生石灰，活性氧化钙低的灰不如活性氧化钙高的灰。应充分利用生石灰粉的水化吸水作用以缩短工程施工周期和提高工程的技术经济效益。
2.2 掺灰量控制、使用剂量。（常用使用剂量是4～12%，质量法、体积法、层铺法），体积法是我们采用的方法（按密度及含水量，换算出一定体积的土方应掺入的生石灰的体积）、其生石灰粉的使用剂量是使湿土的含水量降低到规定的处治土的最佳含水量或临界最大含水量。
2.2.1 “闷灰”，铺灰、拌和。底层石灰土闷灰时要翻拌三～四遍，要拌和均匀，并不得含有杂质，碾压后进行 “闷灰或闷料”。湿土掺入磨细的生石灰粉后将与之充分接触，产生膨胀，在3~4小时之间基本可完成80～90%。闷灰时间严格限制，由于暴露在空气中的石灰土中消解的石灰颗粒时间长易钙化，活性氧化钙低，固结过程化学式Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O\CaCO3+nH2O= CaCO3·nH2O所以闷灰至摊铺直致压实的时间有一定限制，最好在一天左右，否则要掺入消解灰重新拌匀。
由于土基湿，第一层处治土一般采用就地铺灰，就地拌和。其上层均为采用借土场闷灰，生石灰“闷灰”一次备料不宜太多，并要大堆堆放，且要拍紧密，使土体与生石灰充分接触，提供生石灰消解所须的水份；避免土体中已消解的石灰接触空气。土堆四周要避免积水。最好在规定时间内用完，避免长时间石灰土中石灰全部钙化，增大施工成本。在摊铺前一定要测定其有效钙、镁含量，一定要按标准重新掺入消解灰。
摊铺和拌和是保证施工质量的重要环节。摊铺后要用农用多铧犁翻土，使用BOMAG（中拖）机械拌和，翻拌四遍到六遍，才能达到均匀程度。有条件采用大型“宝马”机械，可以减少翻拌遍数，缩短翻拌时间，石灰土效果更细更均匀。如果发现石灰土体偏干，应适时适当洒水补足。摊铺好的石灰土最好当天拌和当天压实成活，避免未经压实的石灰土吸收下卧湿土的水份或受雨变湿。处治土层厚度需要随基土的含水量的增加和密度的减少而增加。碾压作业应在拌和3小时后进行。
2.2.2 碾压。选择压路机械是重要环节，第一、二层处治土受下卧基土软弱的影响，不能上过重的碾压机械，压实遍数不宜多，压实度也不会很高，（硬搬书本、规范查，造成施工单位许多不必要的麻烦和损失）。第二层处治土是在底层处治土已具备一定压实度，在土基表面形成（硬壳）、其下层的整个土基的承载能力提高的基础上进行，可适当提高压路机械的重量，但压实度也要适当掌握，否则下基层软弱时也会出现“翻浆”。随厚度增加，第三层往上的处治土将不会出现软弹现象，必须保证足够的碾压遍数、选用足够压实机械才能保证达到规定的压实度。压实度只能随处理厚度的增加而增加，碾压应按照“先稳压后密压”“先轻压后重压”的原则进行。所以在以往施工中，如基土软弱我们采用最底下两层先用履带式挖掘机稳压二遍，再上相应的碾压机械。
3 雨季施工、早期养护
雨季施工要集中分段施工，在雨到来前，土基一定要碾压密实，且碾压好的石灰土基顶面有条件的要覆盖塑料薄膜，薄膜边压实，土基两侧要挖临时排水沟。雨前雨后封闭交通。软土地段及低洼处，必须在下雨前先于其他地段施工。在一层石灰土施工完毕一天后，视情况将水均匀喷洒在石灰土顶面（严禁直接冲洒石灰土顶面），防止石灰土层表面扬尘和产生裂纹。
4 结语
如果施工组织上采用了石灰稳定土集中拌和机械，可以使用未磨细的生石灰同土拌和“闷灰”，但一定要控制生石灰的块末比，“闷灰”前最好人工或机械现场砸碎块状大于20CM的灰块，“闷灰”时一定并要大堆堆放且拍紧密，一至两天后进行翻拌，再打堆，反复两次。在进入拌和机拌和前还需要测定其有效钙、镁含量，一定要按规定掺入消解灰。在拌和结束，出拌和机时一定要配合人工、筛具挑捡出未消解的灰块、。这样一来增加了材料成本。
经过上述生石灰处治过的土基，不仅满足了规定的土基压实度要求，且明显提高了湿软土基的强度和水、温稳定性。土基的综合回弹模量提高了、塑性变形减少了，使土基尽快达到规定的压实度，节约了工程造价、缩短了施工周期，只要控制好施工过程，适合在湿软土基上建设高等级道路，是比较经济有效的施工措施。
【关键词】 处治土；“闷灰”；原材料控制；施工工艺；质量控制
【中图分类号】 TU753.3 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2011）04-079-02
采用生石灰粉对天然含水量大的路基用土进行集中“闷灰”处治，通过机械使土和石灰充分混合，使生石灰有效吸收土中的水份消解，经过一段时间达到使土质疏松、细化土质颗粒、降低土壤中含水量的目的。
有些单位为了省时间、降低成本，往往采用未研磨细的生石灰块同土拌和经过一定时间“闷灰”，之后摊铺时打碎，从处理效果上确实在某种程度上降低了湿土的含水量。实际上土体并不能与生石灰块充分拌匀，只有接触土体生石灰表面一定范围内受水消解了,生石灰块并未彻底消解,摊铺时很难将生石灰块都挑拣出，反而增大了材料成本；且摊铺时很难将生石灰块完全打碎，压实后未打碎的生石灰块与土体紧密接触吸收水份产生膨胀，形成一个个“鼓包”，在土基中拱开，特别是在雨后容易在石灰土顶面形成“暴灰”，不仅外观不美，而且给工程造成质量隐患。
1 作用原理
1.1 可使湿土的含水量明显降低（原理：①湿土掺入干灰，干湿材料的混合作用；②生石灰粉的消解过程需要耗用水，③生石灰粉的消解过程伴随产生热和土中水的蒸发作用。）下面是生石灰（钙石灰）的消解过程CaO+H2O=Ca（OH）2。
1.2 生石灰处治土的最佳含水量比素土本身最佳含水量大，适宜压实的含水量范围比素土本身最佳含水量范围宽。
对应土的最大干密度必须有一最佳含水量，对应于某种压实度则有两个含水量，最小临界含水量和最大临界含水量，他们中间包括的范围就是该压实度条件的适宜压实的含水量范围。灰土的最佳含水量和最佳临界含水量较素土提高的量随石灰剂量的提高而提高。所以常规湿土晾晒法施工时，湿土的含水量需要减少到该土的最佳含水量或最大临界含水量时才能压实。而采用掺生石灰法施工时，湿土的含水量只要降低至灰土的最佳含水量或最大临界含水量即可以压实，不必再继续降低该湿土的含水量至其最佳含水良或最大临界含水量。
1.3 灰土的压实是通过碾压机械的外力作用将土中的空气排出实现的。湿土的含水量超出相应的最佳含水量3%时，外力不能直接作用于土粒，将力传给土粒周围的水份或被封闭的空气，尽管压实功很大，土体很难压实到规范规定。如果继续碾压，会使土体因产生剪切破坏导致“弹簧”。
生石灰粉掺入湿土后，使其含水量减少，土粒表面水膜变薄，分散性增强，封闭空气减少。外力作用下，掺生石灰的湿土中的空气容易排出，使土体得以压实。压实后，石灰与土相互作用产生结晶构造和火山灰反应，土体逐渐形成强度高的凝胶结构。总体说来，压实后的处治土的水稳性及强度大大提高，显著地提高了湿软路基的承载能力，为上层路面结构的施工提供了坚强的基础。
2 施工工艺
2.1 生石灰质量控制。作为石灰土路基，必须采用三级以上灰质，生石灰需要完全粉磨。钙石灰及镁石灰均可使用，但镁质生石灰的水化吸水效果不如钙质生石灰，活性氧化钙低的灰不如活性氧化钙高的灰。应充分利用生石灰粉的水化吸水作用以缩短工程施工周期和提高工程的技术经济效益。
2.2 掺灰量控制、使用剂量。（常用使用剂量是4～12%，质量法、体积法、层铺法），体积法是我们采用的方法（按密度及含水量，换算出一定体积的土方应掺入的生石灰的体积）、其生石灰粉的使用剂量是使湿土的含水量降低到规定的处治土的最佳含水量或临界最大含水量。
2.2.1 “闷灰”，铺灰、拌和。底层石灰土闷灰时要翻拌三～四遍，要拌和均匀，并不得含有杂质，碾压后进行 “闷灰或闷料”。湿土掺入磨细的生石灰粉后将与之充分接触，产生膨胀，在3~4小时之间基本可完成80～90%。闷灰时间严格限制，由于暴露在空气中的石灰土中消解的石灰颗粒时间长易钙化，活性氧化钙低，固结过程化学式Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O\CaCO3+nH2O= CaCO3·nH2O所以闷灰至摊铺直致压实的时间有一定限制，最好在一天左右，否则要掺入消解灰重新拌匀。
由于土基湿，第一层处治土一般采用就地铺灰，就地拌和。其上层均为采用借土场闷灰，生石灰“闷灰”一次备料不宜太多，并要大堆堆放，且要拍紧密，使土体与生石灰充分接触，提供生石灰消解所须的水份；避免土体中已消解的石灰接触空气。土堆四周要避免积水。最好在规定时间内用完，避免长时间石灰土中石灰全部钙化，增大施工成本。在摊铺前一定要测定其有效钙、镁含量，一定要按标准重新掺入消解灰。
摊铺和拌和是保证施工质量的重要环节。摊铺后要用农用多铧犁翻土，使用BOMAG（中拖）机械拌和，翻拌四遍到六遍，才能达到均匀程度。有条件采用大型“宝马”机械，可以减少翻拌遍数，缩短翻拌时间，石灰土效果更细更均匀。如果发现石灰土体偏干，应适时适当洒水补足。摊铺好的石灰土最好当天拌和当天压实成活，避免未经压实的石灰土吸收下卧湿土的水份或受雨变湿。处治土层厚度需要随基土的含水量的增加和密度的减少而增加。碾压作业应在拌和3小时后进行。
2.2.2 碾压。选择压路机械是重要环节，第一、二层处治土受下卧基土软弱的影响，不能上过重的碾压机械，压实遍数不宜多，压实度也不会很高，（硬搬书本、规范查，造成施工单位许多不必要的麻烦和损失）。第二层处治土是在底层处治土已具备一定压实度，在土基表面形成（硬壳）、其下层的整个土基的承载能力提高的基础上进行，可适当提高压路机械的重量，但压实度也要适当掌握，否则下基层软弱时也会出现“翻浆”。随厚度增加，第三层往上的处治土将不会出现软弹现象，必须保证足够的碾压遍数、选用足够压实机械才能保证达到规定的压实度。压实度只能随处理厚度的增加而增加，碾压应按照“先稳压后密压”“先轻压后重压”的原则进行。所以在以往施工中，如基土软弱我们采用最底下两层先用履带式挖掘机稳压二遍，再上相应的碾压机械。
3 雨季施工、早期养护
雨季施工要集中分段施工，在雨到来前，土基一定要碾压密实，且碾压好的石灰土基顶面有条件的要覆盖塑料薄膜，薄膜边压实，土基两侧要挖临时排水沟。雨前雨后封闭交通。软土地段及低洼处，必须在下雨前先于其他地段施工。在一层石灰土施工完毕一天后，视情况将水均匀喷洒在石灰土顶面（严禁直接冲洒石灰土顶面），防止石灰土层表面扬尘和产生裂纹。
4 结语
如果施工组织上采用了石灰稳定土集中拌和机械，可以使用未磨细的生石灰同土拌和“闷灰”，但一定要控制生石灰的块末比，“闷灰”前最好人工或机械现场砸碎块状大于20CM的灰块，“闷灰”时一定并要大堆堆放且拍紧密，一至两天后进行翻拌，再打堆，反复两次。在进入拌和机拌和前还需要测定其有效钙、镁含量，一定要按规定掺入消解灰。在拌和结束，出拌和机时一定要配合人工、筛具挑捡出未消解的灰块、。这样一来增加了材料成本。
经过上述生石灰处治过的土基，不仅满足了规定的土基压实度要求，且明显提高了湿软土基的强度和水、温稳定性。土基的综合回弹模量提高了、塑性变形减少了，使土基尽快达到规定的压实度，节约了工程造价、缩短了施工周期，只要控制好施工过程，适合在湿软土基上建设高等级道路，是比较经济有效的施工措施。