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淺論水泥穩定與級配礫石的比較運用
論文關鍵詞：水泥穩定；級配礫石論文摘要：文中對水泥穩定與級配礫石的比較運用進行了分析。
新疆地域遼闊，相對東部和中部落后，公路通車里程也相對較少。目前正值西部大開發的機遇，公路與基礎設施要先行。大力發展公路是目前的大趨勢。在公路建設中，在資金有限地情況下，如何在保證設計標準不降低的情況下節約資金，是公路設計、施工應該考慮的大問題。新疆自然條例（包括、土質、降水量、蒸發量、地下水、四季溫差、融雪期等）差異很大。因此，在選擇路面結構層組合時，就應因地制宜，應設計標準而制宜。在保證設計標準的情況下最大限度地節約資金。經過幾年的實踐水泥穩定基層代替級配礫石基層就可以達到以上要求。下面我就水泥穩定基層和級配礫石基層的比較運用談一點個人看法。
1 何謂水泥穩定基層和級配礫石基層
水泥穩定基層是在級配礫石中，摻入適量水泥，按照一定技術要求將拌勻的混合料在最佳含水量時壓實，經養護成型的基層稱為水泥穩定土基層。其強度的形成是在土中滲入適當的水泥，并在最佳含水量下壓實后，既發生了一系列學作用，也發生一系列化學作用。在這一系列作用發生的同時，形成了水泥穩定基層的強度。級配礫石基層，是由礫石和土，按最佳級配原理修筑而成的基層。由于級配礫石是用大小不同的按一定比例配合、逐級填充空隙，并借粘土粘結，故經過壓實后，能形成密實的結構。級配礫石基層的強度是由摩阻力和粘結力構成，且有一定的水穩性和力學強度。
2 級配礫石的厚度和材料
級配礫石基層的厚度，一般為8-16cm，當厚度大于16cm時應分兩層鋪筑，下層厚度為總厚度的0.6倍，上層為總厚度的0.4倍。如基層和面層為同樣類型的結構，其總厚度在16cm以下時，可分兩層攤鋪，一次碾壓。
級配礫石基層所用材料，主要為天然礫石或較軟的碎石。其形狀以接近立方體或圓球形為佳，石料強度應不低于IV級。表1-1所示級配混合料的級配范圍標準。設計時，應以此為準。
級配礫石基層應密實穩定。為防止凍脹和濕軟，應注意控制小于0.5mm細料含量和塑性指數。級配砂礫要求顆粒尺寸在0.5-4cm之間，其中2.5-4cm含量不少于50%。
3 水泥穩定的一些技術指標
水泥的技術指標，一般要求水泥的安定性好。無側限抗壓力強度：2.0mpa-3.0mpa�！八�”料含水量：場拌的含水量一般控制在最佳含水量；路拌的含水量一般控制在最佳含水量的1.2倍； “水穩”攤鋪時的松鋪系數1.2。
4 級配礫石施工與水泥穩定施工的比較
4.1 級配礫石路面基層施工
級配礫石基層的施工，一般按下列工序進行：開挖路槽；備料運料；鋪料；拌和與整型；碾壓；鋪封層。
若施工方法采用和機集中拌制，則第（3）、（4）兩工序分別改為拌和與攤鋪整型兩工序。
開挖路槽開挖路槽可使用或人工，路槽開挖整修后，用重型壓路機滾壓數遍，使達到95%以上密實度。
備料運料按施工路段長度（與拌和方法有關）分段備運料。礫石可直接堆放在路槽內，砂及粘土可堆放在路肩上。
鋪料：先鋪礫石，再鋪粘土，最后鋪砂。
拌和與整形可采用平地機或拖拉機牽引多鏵犁進行。拌和時邊拌邊灑水，使混合料的濕度均勻，避免大小顆粒分離�；旌狭系淖罴押考s為50%-90%。混合料拌和均勻后按虛厚（壓實系數1.3-1.4）攤平并整理成規定的路拱橫坡度。
碾壓：先用輕型壓路機壓2-3遍，繼用中型壓路機碾壓成型。碾壓工作應注意在最佳含水量下進行，必要時可適當灑水，每層太實度不得超過16mm，超過時需分層鋪筑碾壓。
4.2 水泥穩定基層的施工
水泥穩定的施工有兩種方法，一是場拌攤鋪；二是路拌攤鋪，兩種方法都各有優缺點，一般情況下可以通用，下面就兩種不同的施工方法進行闡述。
場攔攤鋪：一般比較適合高等級公路或路幅超過十二米的路，在拌和場將符合技術指標的水穩集料、水泥、水按施工配合比，在水穩拌和機內攪拌均勻，然后到攤鋪路段，由水穩攤鋪機攤鋪，攤鋪前應在原墊層上灑適量的水（如果墊層是級配則灑濕即可，如果是天然砂礫則須多灑一點），攤鋪時攤鋪機前面攤鋪，緊跟著6-8噸兩輪壓路機碾壓，而后用振動壓路機靜壓，最后振壓，直到達到壓實度為止。第二天，繼續攤鋪時，須將接頭處挖除5米左右，目的是防止由于膨脹造成的臃包。另外，接頭處直接暴露，水份蒸發快，初凝速度快，技術指標達不到。
“路拌”攤鋪法顧名思義“路拌”就是在路上拌料，然后攤鋪。這種方法一般用于三級路，或一些需要特殊處理的路，一般不適用高等級公路，也不適用于路幅超過十二米的路，具體操作是：
�、傧仍谝呀浗或灥穆坊驂|層上挖厚度、寬度，計算好水穩集料的方數，再乘以松鋪系數，均勻地倒料，然后用平地機刮平，打好灰點，以確認料足夠，然后按面積將每袋水泥擺好，一袋水泥所撒面積按下列公式計算：S=50/hrq
h-水穩設計厚度
r-最大干密度
q-水穩設計水泥用量
在檢查水泥袋確實按計算的面積擺好后，用人工將水泥均勻灑開。
用翻鏵犁干翻三遍，然后一邊灑水一邊翻，水灑到最佳含水量，最后濕翻三遍，即可碾壓，方法如前所述。
每車水的灑水長度：L=G/（1.2Bhrq）
G-一車水的重量
B-路幅寬度
h-水穩設計厚度
r-集料最大干密度
g-施工最佳含水量
�、谒喾�定基層的養生。水泥穩定基層碾壓成形后，還必須養生，由于水泥固有的特性，養生是非常重要的，在水穩強度未達到1兆帕時，不允許重車碾壓，在養生期間要保持水穩表面潮濕，三天后灑透層油封面，就不再灑水了，七天后開始做面層。
兩者施工工序除“水穩”需養生外，沒有質的區別，僅從施工角度分析，水穩的養生要求是比較嚴格的，每天灑水至少4-6次，而且要7天以后才能進行下一道工序--路面的鋪筑，在工期要求比較緊的條件下是制約工期的一個因素。
5 水泥穩定與級配礫在其他方面的比較
5.1水泥穩定與級配礫石在抗病害方面的比較
水泥穩定和天然砂礫級配強度是不同的，水泥穩定的彈性模量為300-400mpa，級配礫石的彈性模量為110-170mpa。另外，水泥穩定土適應各種條件，對絕大多數的土類（高塑性土和含有機酸較多的土除外），用水泥穩定都能顯著地改善其力學性質，獲得良好的整體性、足夠的力學強度、抗水性和耐凍性，所以水泥土的使用范圍很廣。因此，水泥穩定抗病害的能力比天然砂礫級配要好。
5.2 水泥穩定層與級配礫石對路面面層的設計要求
由于“水穩”和天然礫石級配本身強度、抗水性等特性所知，他們兩者對面層的要求是不一樣的，水穩強度高，抗水性好，面層一般設計為4cm中粒式瀝青混凝土路面；或3-4cm粗粒式瀝青混凝土加2cm細粒式的結構路面；而天然砂礫級配由于其抗水性不好和強度不如水穩，因此面層的封水一定要做到好。即，先用3-4cm的瀝青灑鋪成貫入，再做3cm的粗粒式瀝青混凝土加1cm的細粒式封面，或者，用3-4cm瀝青灑鋪或貫入，再做5cm的中粒式攤鋪。
5.3 水泥穩定和級配礫石在方面的比較
僅從水泥穩定土要加4%的水泥分析，似乎水泥穩定比天然砂礫配貴，但是天然砂礫級配做基層，其面層的總厚度都在7-8cm之間，它的面層厚度要比水泥穩定做基層時面層的厚度要厚2cm-3cm。如此算，整體上用水泥穩定土做基層的路并不比用天然砂礫做基層的路的造價貴，甚至要低。
6 在設計路面基層時，如何合理選擇水泥穩定和級配礫石
經過以上諸多的比較，知道了水泥穩定和級配石礫石的強度、特性、施工工藝及造價，那么在設計路面層時就應該根據諸多因素綜合考慮，最終選擇較好的適應結構的類型。一般說，南疆干旱少雨，應該選擇天然砂礫級配，北疆比南疆雨多，地下水位高，春天凍融交替明顯，應該選擇水穩。97年路網工程南北疆的路面損壞普遍嚴重，而南疆卻全都沒有破損。另，路兩邊是農田的一定選擇水穩；而在戈壁灘，水泥方便的地方選擇水穩，而粘土方便的地方選擇級配。
總之，無論選擇水穩還是天然級配都要因地制宜，根據當地的氣候、地下水等等因素綜合考慮，合理科學地選擇，以便減少損失，更好地為事業服務。
參考文獻
[1]公路工程無機結合料穩定試驗規程
[2]公路工程集料試驗規程。
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