1、淤泥用作路基填料的试验研究刘 铎( 福建省建筑科学研究院 ， 福建省绿色建筑技术重点实验室 ， 福建 福州 350025)摘 要 : 为了实现淤泥土做为路基填料使用 ， 选择水泥 、砂类土 、石粉 、建筑渣土作为改良材料掺入淤泥土中改善淤泥土的性能 ， 并对其基本物理力学性能进行探索性试验 。关键词 : 淤泥 填料 建筑渣土 改良土1 引言近年福州大力开展内河整治工作和地铁建设工作 ， 由于福州特殊的地址条件 ， 在这些工程中产生了大量的淤泥 ， 对这些淤泥如不能妥善处理将会对居民的生产和生活产生不良影响 。另外 ， 随着福州市基础设施建设的高速发展 ， 市政道路建设需要大量的填土 ， 这些填
2、土材料一般通过耕地开挖 、河床采砂 、开山采石 ( 土 ) 等方式取得 ， 而这些取材方式容易对环境造成破坏 。如果把内河清淤和地铁施工产生的淤泥经处理改良作为路基填料 ， 就可以解决上述两个问题 。这样即可满足市政道路建设用土需求 。又能大量消耗废弃淤泥 ， 解决了占地环境污染问题 ， 符合可持续发展和环保的政策方针 。淤泥土一般具有含水量高 、强度低 、腐殖质含量大等特点 ，依据相关标准这种土未经处理不得直接作为路基填料使用 ， 在这里我们选用水泥 、砂类土 、石粉 、建筑废渣土等材料对淤泥土进行改良 ， 在物理性能力学方面研究淤泥作为路基填料的可行性 。试验用淤泥土基本物理力学性质如表
3、1。表 1 试验用淤泥土基本物理力学性质试验项目 试验结果天然含水率 ( %) 58. 6界限含水率液限 ( %) 43. 6塑限 ( %) 20. 8塑性指数 22. 8最大干密度 ( g/cm3) 1. 54最佳含水率 ( %) 18. 3承载比压实度 ( %) 90 93 95CBR( %) 1. 3 2. 2 2. 82 掺水泥改良试验试验用水泥为标号为 PC42. 5R， 因本次试验为探索性试验 ， 故将水泥掺量定为湿土质量的 4%， 在湿土中掺入 4% 的水泥后拌合均匀 ， 取出一部分测含水率外 ， 其余土待风干后按照标准 GB/T50123 1999 中的试验方法 ， 进行其他基
4、本物理力学性能试验 。试验结果如表 2。表 2 掺水泥改良试验结果试验项目 试验结果天然含水率 ( %) 55. 0界限含水率液限 ( %) 40. 4塑限 ( %) 20. 8塑性指数 19. 6最大干密度 ( g/cm3) 1. 59最佳含水率 ( %) 19. 1承载比压实度 ( %) 90 93 95CBR( %) 10. 1 12. 5 15. 8试验结果表明 ， 掺 4%的水泥后 ， 对淤泥土的天然含水率 、最大干密度 、最佳含水率影响不大 ， 液限降低了 7. 3%， 塑性指数降低了 14. 0%， 承载比为原土的 7. 8 倍 ， 5. 7 倍 ， 5. 6 倍 。用水泥改良的
5、过程是通过水泥的一系列水化作用 ， 产生水化硅酸钙和水化铝酸钙等凝胶 ， 包裹土粒形成水泥石结块 ， 进而提高了强度 。但因水泥掺量较少故对含水率影响有限 ， 而掺量过高也无经济价值 。3 掺砂类土改良试验试验用的砂类土为含水率为 5% 左右的细砂土 ， 砂土与淤泥湿土的质量比例为 11， 拌合均匀后取部分土进行含水率试验 ， 其余土待风干后按照标准 GB/T 50123 1999 中的试验方法 ， 进行其他基本物理力学性能试验 。试验结果如表 3。表 3 掺砂类土改良试验结果试验项目 试验结果天然含水率 ( %) 26. 5界限含水率液限 ( %) 18. 1塑限 ( %) 11. 6塑性指
6、数 6. 5最大干密度 ( g/cm3) 1. 73最佳含水率 ( %) 13. 2812013 年第 1 期 ( 总第 124 期 ) 江西建材 应用研究试验项目 试验结果承载比压实度 ( %) 90 93 95CBR( %) 13. 9 17. 6 24. 2试验结果表明 ， 掺砂后的改良土含水率明显降低 ， 降低了54. 8%， 液限降低了 58. 5%， 塑性指数降低了 71. 5%， 最大干密度为原土的 1. 12 倍 ， 最佳含水率降低了 27. 9%， 承载比为原土的 10. 7 倍 ， 8. 0 倍 ， 8. 6 倍 。掺砂类土改良没有化学作用 ， 主要是通过改良材料自身较好的
7、物理性能改善原土较差的物理性能 ， 同时也是在物理上的一种互补 ， 因砂本身是一种表面光滑 ， 无粘聚性的材料 ， 在无侧限是易松散 ， 而淤泥具有一定的粘性 ， 进而增加了砂的粘性 。4 掺石粉改良试验试验用石粉为矿料场破碎筛分后的残渣 ， 其含水率在 3%左右 ， 石粉与淤泥湿土的质量比例为 1 1， 拌合均匀后取部分土进行含水率试验 ， 其余土待风干后按照标准 GB/T 50123 1999 中的试验方法 ， 进行其他基本物理力学性能试验 。试验结果如表 4。表 4 掺石粉改良试验结果试验项目 试验结果天然含水率 ( %) 22. 3界限含水率液限 ( %) 26. 9塑限 ( %) 1
8、8. 2塑性指数 8. 7最大干密度 ( g/cm3) 1. 79最佳含水率 ( %) 15. 6承载比压实度 ( %) 90 93 95CBR( %) 15. 1 18. 3 24. 9试验结果表明 ， 掺石粉后的改良土含水率明显降低 ， 降低了 61. 9%， 液限降低了 38. 3%， 塑性指数降低了 61. 8%， 最大干密度为原土的 1. 16 倍 ， 最佳含水率降低了 14. 8， 承载比为原土的 11. 6 倍 ， 8. 3 倍 ， 8. 9 倍 。掺石粉类土改良也是通过物理性能改良 ， 但因石粉具有一定的棱角 ， 增加了土的内摩擦了 ， 所以强度增加明显 。5 掺建筑渣土改良试
9、验试验用建筑渣土为建筑垃圾经破碎后得到的最大粒径小于 20mm 的渣土 ， 其含水率在 2% 左右 ， 渣土与淤泥湿土的质量比例为 11， 拌合均匀后取部分土进行含水率试验 ， 其余土待风干后按照标准 GB/T 50123 1999 中的试验方法 ， 进行其他基本物理力学性能试验 。试验结果如表 5。表 5 掺建筑渣土改良试验结果试验项目 试验结果天然含水率 ( %) 20. 9界限含水率液限 ( %) 38. 9塑限 ( %) 19. 7塑性指数 19. 2最大干密度 ( g/cm3) 1. 91最佳含水率 ( %) 15. 1承载比压实度 ( %) 90 93 95CBR( %) 37.
10、1 43. 8 52. 6试验结果表明 ， 掺破碎的建筑垃圾后改良土含水率降低了64. 3%， 液限降低了 10. 8%， 塑性指数降低了 15. 8%， 最大干密度为原土的 1. 24 倍 ， 最佳含水率降低了 17. 5%， 承载比为原土的 28. 5 倍 ， 19. 9 倍 ， 18. 8 倍 。建筑垃圾本身也是一种污染物 ， 但经破碎加工后也具有一些特性 ， 如颗粒形状不规则 ， 棱角较多 ， 表面孔隙较多 ， 有一定的吸水性 ， 颗粒级配较均匀 。如能将其与淤泥一起利用则会有更好的社会效益 。6 结论通过大量室内实验研究证明淤泥与其他材料配合后作为路基填料是可行的 ， 但是由于淤泥的
11、特殊性 ， 如在实际工程中使用还是存在很多问题 ， 因此还要深入进行研究 ， 确定掺配材料的类型和最佳掺入比例 ， 充分考虑现实的情况 ， 合理利用专业技术 ， 使淤泥土填筑到满足要求的结构层次中 。参考文献 1 GB/T 50123 1999土工试验方法标准 S 2 CJJ 1 2008城镇道路工程施工与质量验收规范 S檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪(上接第109页) 固施工的组织应视具体情况分期分段逐步进行 。挖除软弱土层后常用砼 、砖砌体或碎石夯实等材料加以填充 。33 钻孔灌注桩法挖钻孔桩加固地基的原理相似于打桩加固地基
12、。挖孔桩的典型方法是石灰灌桩 ， 它用挖孔代替了打桩拔桩成孔 ， 用生石灰吸水膨胀的原理是周围土加密 。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量 ， 该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基 。生石灰熟化吸水也不降低地基的含水量 ， 该方法适用于加固湿陷性黄土地基及含水率较高的软弱地基 。4 结束语总之 ， 百年大计 ， 质量为本 ， 房屋建筑工程的质量关系到人们的日常生活和生命 、财产安全 。因此 ， 在房屋建筑地基基础工程施工中 ， 质量管理是关键和核心 ， 只有做好房建工程质量监督与管理 ， 才能造出更多的优质工程 ， 从而保障房屋建筑的耐久性和人们的生命 、财产安全 。参考文献 1 叶观宝 地基加固新技术 ( 第一 、二版 ) M 北京 : 机械工业出版社 ， 199891
