水泥稳定土是什么（水泥稳定土基层和底基层）

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2024-11-08 09:30:35

1.5 水泥稳定土基层和底基层

1.5.1 适用范围

适用于新建和改建高速公路和一级公路水泥稳定土铺筑的基层和底基层施工。水泥稳定土包括：水泥土、水泥砂、水泥石屑、水泥碎石、水泥砂砾等。

1.5.2 施工准备

1.5.2.1 技术准备

1. 设计施工图、设计说明及其他设计文件已经会审。

2. 施工方案审核、批准已完成。

3. 施工技术书面交底已签认完成。

4. 基层用料检验试验合格。

5. 恢复中线，直线段每 20m 设一中桩，平曲线段每 10m～15m 测设一中桩，同时测放摊铺面宽度，并在摊铺面每侧 200mm～500mm 处安放测墩，同时测设高程。摊铺应采用双基准线控制，基准线可采用钢丝绳或铝合金导梁，高程控制桩间直线段宜为 20m，曲线段宜为 10m。当采用钢丝绳作为基准线时，应注意张紧度，200m 长钢丝绳张紧力不应小于 1000N。

1.5.2.2 材料要求

1. 土：对土的一般要求是易于破碎，满足一定的级配，便于碾压成型。高速公路工程上用于水泥稳定层的土，通常按照土中组成颗粒(包括碎石、砾石和砂颗料，不包括土块或土团)的粒径大小和组成，将土分为下列三种：

细粒土：颗粒的最大粒径小于 9.5mm，且其中小于 2.36mm 的颗粒含量不小于 90%(如塑性指数不同的各种粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等)。

中粒土：颗粒的最大粒径小于 26.5mm，且其中小于 19mm 的颗粒含量不少于 90%(如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等)。

粗粒土：颗粒的最大粒径小于 37.5mm，且其中小于 31.5mm 的颗粒含量不小于 90%(如砂砾石、碎石土、级配砂砾、级配碎石等)。

2. 对于高速公路和一级公路，水泥稳定土所用的粗粒土和中粒土应满足下列要求：

(1) 水泥稳定土用作底基层时，组成颗粒的最大粒径不应超过 37.5mm。土的均匀系数应大于 5。细粒土的液限不超过 40%，塑性指数不应超过 17。对于中粒土和粗粒土，如土中小于 0.6mm 的颗粒含量在 30% 以下，塑性指数可稍大。实际工作中，宜选用均匀系数大于 10、塑性指数小于 12 的土。对于中粒土和粗粒土，其小于 0.075mm 的颗粒含量和塑性指数可不受限制。

(2) 水泥稳定土用作基层时，单个颗粒的最大粒径不应超过 31.5mm。土的颗粒组成符合表 1-8 的规定。

表 1-8

(3) 水泥稳定土中碎石或砾石的压碎值应符合下列要求：基层：不大于 30%；底基层：不大于 30%。

有机质含量超过 2%的土酸性大，不应用于水泥稳定土施工。如需采用这种土，必须先用石灰进行处理，闷料一夜后才能使用。硫酸盐含量超过 0.25%的土禁止使用。

3. 水泥

(1) 品种：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥都可用于水泥稳定土，快硬水泥、早强水泥以及其他特种水泥不应使用。水泥应有出厂合格证和质量证明文件，进场后应取样复试合格后使用。

(2) 水泥初、终凝时间：宜选用初、终凝时间较长的水泥以适应工艺要求，一般要求初凝时间大于 3h 和终凝时间大于 6h 的水泥。

(3) 强度等级：宜采用强度等级为 42.5 级的水泥或品质稳定的强度等级为 32.5 级的水泥。 4. 水：饮用水(含牲畜饮用水)均可用于水泥稳定土施工。

1.5.2.3 机具设备

1. 主要机械及仪器、检测设备：灰土搅拌机、摊铺机、铲车、自卸汽车、振动压路机、胶轮压路机、水车、全站仪、经纬仪、水准仪、钻芯机、弯沉仪、3m 靠尺。

2. 一般机具：测墩、3mm 或 5mm 直径钢丝绳、倒链、钢钎、铝合金导梁、试验设备等。 1.5.2.4 作业条件

1. 水泥稳定土的下承层已施工完毕并交验。表面应平整、坚实，各项检测必须符合有关规定。检测项目包括压实度、弯沉、平整度、纵断高程、中线偏差、宽度、横坡度、边坡等。

2. 路肩处理：在路堑式断面的路段，两侧路肩上每隔 5m～10m 距离交错开挖泄水沟；在路堤断面的路段，当路肩用料与稳定层用料不同时，应采取培路肩措施，先将两侧路肩土培好。路肩料层的压实厚度应与稳定土层的压实厚度相同。在路肩和边坡上，每隔 5m～10m 距离交错开挖泄水沟。

1.5.3 施工工艺

1.5.3.1 工艺流程 混合料配合比设计→原材料试验→室内混合料配合比试验→调试拌合机→混合料拌和→运混合料 →摊铺→碾压→接缝→养生

1.5.3.2 操作工艺

1. 混合料配合比设计

水泥稳定土的混合料组成设计的 6d 保湿养生及 1d 浸水抗压强度应满足：高速公路基层 3～5MPa；高速公路底基层 1.5～2.5MPa，具体强度依设计要求。通过试验选取最适宜于稳定的土，确定水泥剂量、最佳含水量和掺合料的比例。

2. 原材料试验

(1) 土和集料：颗粒分析、液限和塑性指数、相对密度、重型击实试验、碎石或砾石的压碎值试验、有机质含量(必要时做)、硫酸盐含量(必要时做)。

(2) 改善级配的调整试验：对级配不良的碎石、碎石土、砂砾、砂砾土、砂等掺加某种土或集料改善其级配的调整试验。

(3) 水泥的强度等级、安定性、标准稠度用水量及初终凝时间试验结果应满足水泥稳定土对原材料的品质要求。

3. 室内混合料配合比试验

(1) 制备同一种土样、不同水泥剂量的水泥稳定土混合料，以水泥重量占全部集料和土的干重的百分比表示。

1) 做基层用：稳定中粒土和粗粒土：一般为 3％、4％、5%、6％、7％；强度要求较高时为 4％、5％、6％、7％、8％；稳定塑性指数小于 12 的细粒土：5%、7％、8%、9％、11％；稳定其他细粒土： 8％、10％、12％、14％、16％。

2) 做底基层用：稳定中粒土和塑性土：3％、4％、5％、6％、7%；稳定塑性指数小于 12 的细粒土： 4％、5％、6％、7％；稳定其他细粒土：6％、8％、10％、12％。

在能估计合适剂量的情况下，可以将五个不同剂量缩减到三或四个。

(2) 通过击实试验确定各种混合料的最佳含水量和最大干密度，至少应做三个不同水泥剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量。其他两个剂量混合料的最佳含水量和最大干密度可用内插法确定。

(3) 按工地预定达到的压实度，分别计算不同水泥剂量的无侧限抗压强度试件应有的干密度。试件干密度=击实试验所得最大干密度×现场要求压实度。

(4) 按最佳含水量和计算所得的干密度制备强度试验的试件。试件的最少试验数量应符合表 1-9 的规定。如试验结果的偏差系数大于表中规定的值，则应重做试验，并找出原因，加以解决。如不能降低偏差系数，则应增加试验数量。

表 1-9

(5) 无侧限抗压强度试验：试件在规定的养生温度下保湿养生 6d、浸水 1d 后，进行无侧限抗压强度试验。

规定的养生温度为：冰冻地区 20±2℃；非冰冻地区 25±2℃。计算强度试验结果的平均值和偏差系数 Cv。

(6) 根据强度标准选定合适的水泥剂量。该水泥剂量试件室内试验结果的平均抗压强度应符合下式要求：

R≥Rd／(1-ZaCv) (1-1) 式中：Rd——设计抗压强度；

Cv——试验结果的偏差系数(以小数计)；

Za——标准正态分布表中随保证率(或置信度 a)而变的系数，高速公路、一级公路应取保证率 95%，此时 Za=1.645。

(7) 工地实际水泥剂量应略高于试验剂量。工地实际采用的水泥剂量应比室内试验确定的剂量多 0.5% ～1.0％。采用集中厂拌法施工时，可只增加 0.5％。

(8) 为保证拌和的均匀性应取最小剂量。当混合料组成设计所确定的水泥剂量小于最小剂量(表 1-10) 要求时，应取最小剂量。

表 1-10

(9) 延迟时间对混合料强度和所达到的干密度的影响：从加水拌和到碾压终了的延迟时间对混合料强度和所达到的干密度有明显的影响。在进行混合料配合比设计时，混合料拌和后每隔 2h 取样进行重型击实试验，并制作无侧限抗压强度试件。即拌和后相隔 0h、2h、4h、6h、8h 分别做击实试验确定最大干密度和制作无侧限抗压强度试件，确定现场最迟碾压时间。

4. 调试拌合机在正式拌制混合料之前，必须先调试所用的设备，通过筛分检查混合料的颗粒组成，并测定混合料含水量，使混合料颗粒组成及含水量达到规定的要求。若原集料的颗粒组成发生变化时，应重新调试设备。

5. 混合料拌和配料应准确，拌和应均匀，应根据集料和混合料含水量的大小，及时调整加水量。拌和前反复调试好机械，以使拌合机运转正常，拌和均匀。各成分拌和按比例掺配，并以重量比加水，拌和时加水时间及加水量应进行记录。随时抽查混合料的级配及集料的级配。拌和时混合料的含水量宜大于最佳含水量 1％～ 2％，并根据天气状况及运输距离的远近调整含水量，使混合料运到现场摊铺后碾压时的含水量大于最佳含水量，以补偿后续工序的水分损失；施工现场实际采用的水泥剂量比室内试验所确定的剂量适当增加，一般不少于 0.5％，最多不超过 1%。在拌和过程中随时采用 EDTA 曲线法抽测水泥剂量，拌和完成的混合料应无灰团、色泽均匀，无离析现象。

6. 运混合料拌和好的混合料要尽快运到现场进行摊铺，从第一次在拌合机内加水拌和到现场压实成型的时间不得超过延迟时间。当运距较远时，车上的混合料应加以覆盖以防运输过程中水分蒸发，保持一定的装载高度以防离析。运输混合料的自卸车，应避免在未达到养生强度的铺筑层表面上通过，以减少车辙对已碾压成型的稳定层造成损坏。

7. 摊铺

(1) 确定松铺系数：根据不同的机械和材料，正式施工前应铺筑试验路段，确定松铺系数。通过试验路段检验所采用的施工设备能否满足上料、拌和、摊铺和压实的施工工艺、施工组织，以及一次碾压长度的适应性等。试验路段拟采用不同的压实厚度，测定其干密度、含水量及使混合料达到合格压实度时的压实系数、压实遍数、压实程序的施工工艺。

(2) 如下承层是稳定细料土，应先将下承层顶面拉毛，再摊铺混合料。当水泥稳定土需分两层施工时，在铺筑上层前，应当在下层表面先撒薄层水泥或水泥净浆。在铺筑上层稳定土之前应根据下承层湿润情况洒水，始终保持下承层表面湿润。

(3) 应采用沥青混凝土摊铺机或稳定土专用摊铺机摊铺混合料，在摊铺机后面设专人消除粗细集料离析现象，特别应该铲除局部粗集料“窝”，并用新拌混合料填补。

(4) 拌合机与摊铺机的生产能力应互相匹配。摊铺机宜连续作业，拌合机的总产量宜大于 400t／h。如拌合机生产能力较小，摊铺机摊铺混合料时，应采用最低速度摊铺，减少摊铺机停机待料的情况。根据路幅宽度确定摊铺机组合个数，在两个以上的摊铺机进行摊铺作业时，应保持摊铺机前后相距 5m～10m，并对摊铺混合料同时进行碾压。

8. 碾压摊铺后，当混合料的含水量略高于最佳含水量时，应立即展开压实工作。碾压分初压、复压、终压。初压时，采用轻型压路机配合轮胎式振动压路机，对结构层在全宽内进行碾压，先静压一遍。复压时，采用重型压路机加振碾压，在碾压过程中测定压实度，直到达到规定的压实度为止。终压时，采用轻型压路机，静压一遍。碾压完一般需 6～8 遍。

直线段由两侧向中心碾压，曲线段由内侧向外侧碾压，每道碾压应与上道碾压相重叠 300mm，使每层整个厚度和宽度完全均匀压实。压路机的碾压速度，头两遍以采用 1.5～1.7km／ h 为宜，以后宜采用 2.0～2.5km／h。压实后表面应平整，无轮迹或隆起、裂纹搓板及起皮松散等现象。水泥稳定层宜在水泥初凝前并应在试验确定的延迟时间内完成碾压，并达到要求的压实度。

碾压过程中，水泥稳定层表面应始终保持湿润。碾压过程中，如有“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和(加适量的水泥)或用其他方法处理，使其达到质量要求。分层施工时，分层厚度的确定与碾压机具有关。用 20t 以上轮胎式振动压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过 200mm。压实厚度超过 200mm 时，应分层铺筑，每层的最小压实厚度为 100mm。分层摊铺时，下层宜稍厚。应严格控制水泥稳定层压实厚度和高程，其路拱横坡应与路面面层一致，水泥稳定层施工时严禁用薄层贴补法进行找平。

9. 接缝

(1) 横向接缝要求

1) 摊铺机摊铺混合料时，不宜中断。如因故中断时间超过 2h，应设置横向接缝。

2) 设置横向接缝时，摊铺机应驶离混合料末端。人工将末端含水量、高程、厚度、平整度合适的混合料修整整齐，紧靠混合料放两根方木，方木的高度应与混合料的压实厚度相同。方木的另一侧用砂砾或碎石回填约 3m 长，其高度应稍许高出方木高度。将混合料碾压密实。在重新开始摊铺混合料之前，将砂砾或碎石和方木除去，并将下承层顶面清扫干净。摊铺机返回到已压实层的末端，重新开始摊铺混合料。

3) 如摊铺中断后未按上述方法处理横向接缝，且中断时间已超过延迟时间，应将摊铺机附近及其下面未经压实的混合料铲除，并将已碾压密实且高程和平整度符合要求的末端挖成与路中心线垂直并垂直向下的断面，然后再摊铺新的混合料。

(2) 纵向接缝处理：原则上应避免纵向接缝。若分两幅摊铺时，宜采用两台摊铺机一前一后相隔约 5m ～10m 同步向前摊铺混合料，并一起进行碾压。

10. 养生

(1) 每一施工段碾压完成并经压实度检查合格后，应立即开始养生。水泥稳定土层分层施工时，下层水泥稳定土碾压完后，若采用重型振动压路机进行上层碾压作业时，其下层水泥稳定土层应养生 7d 后铺筑上层水泥稳定土。

(2) 养生方法

1) 宜采用砂层保护法进行养生，砂层厚度宜为 70mm～100mm。砂铺匀后，应立即洒水，并在整个养生期间保持砂的潮湿状态。不得用湿粘性土覆盖。养生结束后，必须将覆盖物清除干净。

2) 对于基层，也可采用沥青乳液进行养生。沥青乳液的用量按 0.8～1.0kg／m2(指沥青用量)选用。沥青乳液宜分两次喷洒：第一次喷洒沥青含量约 35%的慢裂沥青乳液，使其能稍透入基层表层。第二次喷洒浓度较大的沥青乳液。如不能避免施工车辆在养生层上通行，应在乳液分裂后撒布 3mm～8mm 的小碎(砾) 石，做成下封层。

3) 无上述条件时，也可用洒水车经常洒水进行养生。每天洒水的次数应视气候而定。整个养生期间应始终保持稳定土层表面潮湿。

(3) 交通控制：在养生期间未采用覆盖措施的水泥稳定土层上，除洒水车外，应禁止一切其他机械车辆通行。在采用覆盖措施的水泥稳定土层上，不能封闭交通时，应限制车速不得超过 30km／h，禁止重车通行。

1.5.3.3 季节性施工

1. 水泥稳定土施工宜在春末或夏季组织施工，施工期间的最低气温应在 5℃以上，并保证在冻前半月至一个月完成，以防冻融破坏。

2. 在雨季施工水泥稳定土结构层时，应特别注意气候变化，勿使水泥混合料遭雨淋。并采取措施排除表面水，勿使运到路上的集料过分潮湿，避免降低水泥稳定土强度。

1.5.4 质量标准

1.5.4.1 基本要求

1. 土和粒料应符合设计和施工规范要求，土块应经粉碎，并应根据当地料源选择质坚干净的粒料。 2. 水泥用量应按设计要求控制准确。

3. 摊铺时注意消除离析现象。

4. 混合料应处于最佳含水量状况下，用重型压路机碾压至要求的压实度。 5. 碾压检查合格后应立即覆盖或洒水养生，养生期应符合规范要求。

1.5.4.2 实测项目。

见表 1-11、表 1-12。