序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇碎石化技術(shù)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

 

0.引言

水泥路面和瀝青路面是目前最為常見(jiàn)的路面形式，這兩種路面結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此在實(shí)際應(yīng)用中都大量采用，對(duì)它們的結(jié)構(gòu)選擇也時(shí)有爭(zhēng)論。從洛陽(yáng)地區(qū)來(lái)看，全市13000多公里的公路中，瀝青路面和水泥路面幾乎平均各占一半，但從高等級(jí)公路和行政等級(jí)較高的國(guó)省道干線公路來(lái)看，采用瀝青路面的比例明顯提高。瀝青路面由于其投資相對(duì)較省、養(yǎng)護(hù)便捷、行車舒適等特點(diǎn)越來(lái)越得到更多的應(yīng)用和重視。因此在公路養(yǎng)護(hù)中，水泥路面如何被更好的改造成瀝青路面也成為我們關(guān)注的熱點(diǎn)，該問(wèn)題的關(guān)鍵是如何解決水泥路面引起的反射裂縫問(wèn)題。

本文首先介紹了目前比較常用的幾種水泥改瀝青路面方法，然后著重就多錘頭破碎技術(shù)在水泥改瀝青路面中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行介紹，以及在洛陽(yáng)地區(qū)公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用情況。論文參考網(wǎng)。

1.水泥改瀝青路面的幾種常見(jiàn)的方法

水泥改瀝青路面一般有三類方法，一是采用挖除原水泥板塊后按照常規(guī)的瀝青路面施工方法，路基處理后加鋪基層再做瀝青面層；二是在原水泥路面的基礎(chǔ)上先處理好反射裂縫直接瀝青面層，反射裂縫一般采用鋪纖維布或者加鋪碎石層等；三是采用碎石化技術(shù)，在原有的水泥路面破碎后，在其破碎后的表面直接鋪筑瀝青路面。這三類方法在我們的公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中都曾應(yīng)用過(guò)，從應(yīng)用情況來(lái)看，碎石化技術(shù)的質(zhì)量效果、經(jīng)濟(jì)成本、施工便捷和不提高路面便于政策處理等方面優(yōu)勢(shì)明顯。論文參考網(wǎng)。下面就簡(jiǎn)單介紹以下在洛陽(yáng)地區(qū)應(yīng)用比較多的碎石化技術(shù)中的一種一多錘頭破碎技術(shù)。

2.多錘頭破碎技術(shù)應(yīng)用

近幾年來(lái)，多錘頭破碎技術(shù)在洛陽(yáng)地區(qū)公路養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了大量實(shí)踐，在洛陽(yáng)地區(qū)是2003年開(kāi)始，從實(shí)施完成的路段，經(jīng)過(guò)2-3年的使用，效果還是比較好的，幾乎沒(méi)有出現(xiàn)明顯的病害，反射裂縫得到有效控制。根據(jù)我們的應(yīng)用和有關(guān)要求，破碎后加鋪的瀝青路面一般要求15厘米以上（最少要求12厘米以上）。我們采用的路面結(jié)構(gòu)形式為原水泥路面破碎后下灌3-3.5kg/m2乳化瀝青，直接加鋪15厘米的瀝青混凝土路面。

2.1設(shè)備及破碎前的準(zhǔn)備工作

（1）碎石化技術(shù)采用的設(shè)備主要包括多錘頭破碎機(jī)(MHB-15)，壓實(shí)設(shè)備（Z型鋼輪壓路機(jī)，振動(dòng)鋼輪壓路機(jī)）。

（2）碎石化前的準(zhǔn)備工作

主要包括清除存在的HMA面層，隱蔽構(gòu)造物的調(diào)查與標(biāo)記，與橋梁連接段的路面，交通管制。

2.2碎石化的主要工藝流程

破碎試驗(yàn)路段一試坑檢查一確定破碎工藝控制一破碎施工-

Z型壓路機(jī)壓實(shí)一光輪壓路機(jī)壓實(shí)一交路面施工

2.3碎石化施工控制

（1）碎石化要把75%的混凝土路面破碎成顆粒（肉眼觀測(cè)）表面最大尺寸不超過(guò)7.5厘米，中間不超過(guò)22.5厘米，底部不超過(guò)37.5厘米。若破碎后的塊徑超過(guò)最大尺寸，應(yīng)該用其他合適的方法進(jìn)行再破碎或清除，然后用密級(jí)配的破碎粒料替換并壓實(shí)到規(guī)范要求。

（2）原來(lái)挖補(bǔ)的部分有許多是超厚的，對(duì)于這些部分，破碎尺寸達(dá)到正常厚度板的中間層22.5厘米且裂縫間距小于45Cm時(shí)被認(rèn)為是合適的。

（3）破碎時(shí)最好是從混凝土路面的高處向低處破碎，以避免攤鋪瀝青混凝土后影響排水。

（4）與相鄰車道的連接：破碎一個(gè)車道的過(guò)程中實(shí)際破碎寬度應(yīng)超過(guò)一個(gè)車道，與相鄰車道搭接一部分，寬度至少是15厘米。

（5）清除原有填縫料：在鋪筑HMA以前所有松散的填縫料、漲縫材料或其他類似物應(yīng)進(jìn)行清除。

（6）凹處回填：不應(yīng)修整破碎后混凝土路面或試圖平整路面以提高線形，這樣將破壞混凝土路面碎石化以后的效果。在壓實(shí)前發(fā)現(xiàn)的5厘米的凹地應(yīng)用密級(jí)配碎石粒料回填并壓實(shí)。

（7）破碎混凝土路面的養(yǎng)護(hù)：除了指定的用于開(kāi)放橫穿交通的區(qū)域外，破碎后的混凝土路面的任何路段均不得開(kāi)放交通（包括不必要的施工運(yùn)輸）。

2.4碎石化技術(shù)對(duì)瀝青路面施工的要求

（1）撒布乳化瀝青透層油：破碎并壓實(shí)后，建議散布50%慢裂乳化瀝青透層油。根據(jù)路況，一般建議撒布量為3 Kg/m2左右。破乳并撤布一薄層石屑后，用光輪壓路機(jī)靜壓兩遍。論文參考網(wǎng)。

（2）攤鋪的時(shí)間要求：攤鋪應(yīng)在透層穩(wěn)固后進(jìn)行，除非天氣允許或監(jiān)理工程師另有批準(zhǔn)，在混凝土破碎和攤鋪HMA底層之間的最長(zhǎng)間隔時(shí)間不宜超過(guò)48小時(shí)。

（3）HMA罩面之前破碎混凝土路面的壓實(shí)。

在HMA罩面鋪設(shè)之前，重新進(jìn)行壓實(shí)，振動(dòng)壓實(shí)2遍，由罩面施工造成的混凝土路面擾動(dòng)，也應(yīng)在攤鋪之前進(jìn)行再壓實(shí)，或改變罩面程序以減少對(duì)混凝土路面的擾動(dòng)。

（4）破碎后混凝土路面的擾動(dòng)：施工車輛的通行次數(shù)和載重量應(yīng)降低到最小程度。

3.應(yīng)用過(guò)程的幾點(diǎn)思考

水泥改瀝青路面有許多方法，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用的范圍，在選擇方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行比較。多錘頭破碎技術(shù)是碎石化技術(shù)的一種方案之一。碎石化技術(shù)在水泥改瀝青路面中具有大大縮短施工時(shí)間，節(jié)約路基材料同時(shí)解決碎塊垃圾的處理問(wèn)題。在我們的應(yīng)用過(guò)程中也有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

一是重點(diǎn)要確保水泥破碎后的碎石尺寸的控制，以利破碎的水泥塊之間相互齒合，并且裂紋紋路要避免與路面垂直，以達(dá)到承重和防水的效果。不同的路面厚度施工要求都有不同的要求，要重視試驗(yàn)路段的選擇和控制。

二是采用瀝青路面很重要的考慮因素就是重視防水，特別是對(duì)于洛陽(yáng)等雨水比較多的地區(qū)，碎石化前安排好排水處理系統(tǒng)。

三是一定要重視交通管制工作。由于采用多錘頭破碎技術(shù)一個(gè)很重要的原因就是考慮該路段交通流量大，邊施工邊通車，不能長(zhǎng)時(shí)間封閉交通，但在施工過(guò)程中還是要保證一定的時(shí)間封閉交通，確保在瀝青面層未完成前，不要有車輛駛?cè)搿?/p>

四是原路面情況調(diào)查和病害處理。多錘頭的MHB破碎機(jī)工作時(shí)的影響深度一般在80厘米，側(cè)向影響不超過(guò)深度值，不會(huì)對(duì)其影響范圍外的建筑造成結(jié)構(gòu)上的破壞，但要調(diào)查原路面情況，既要保證水泥混凝土板塊的均勻破碎，又要避免對(duì)該層以下的路基及路基下可能存在的設(shè)施和結(jié)構(gòu)以及周邊設(shè)施的任何沖擊和損害。同時(shí)處理好原路面較嚴(yán)重的病害，使基層結(jié)構(gòu)的承載力基本均勻。

五是路面的壓平和新瀝青路面鋪筑工藝也會(huì)影響應(yīng)用多錘頭破碎技術(shù)修復(fù)的公路質(zhì)量。因?yàn)槭侵苯釉谄扑楹蟮乃嗦访嫔箱佒r青路面，由于破碎的路面不平整性也會(huì)影響瀝青路面的平整度的質(zhì)量效果，一般都有下封層和瀝青調(diào)整層，但瀝青面層的壓實(shí)和鋪筑工藝要求更高。

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中圖分類號(hào)：U416.216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）21-0163-02

1、概述

1.1 碎石化的概念

水泥混凝土路面碎石化（Rubblization）是一種舊水泥混凝土路面破碎處治技術(shù)，是對(duì)舊水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。實(shí)施碎石化的主要設(shè)備有MHB（Multiple-Head Breaker）類設(shè)備和共振式設(shè)備兩種類型。這兩種設(shè)備相比，共振式碎石化設(shè)備破碎程度較高，破碎后顆粒粒徑更小，因而板塊強(qiáng)度損失程度也較大，需要加鋪的路面結(jié)構(gòu)要求更高，不夠經(jīng)濟(jì)，因此，MHB逐步發(fā)展成為碎石化的主要設(shè)備。

本冊(cè)是主要針對(duì)MHB碎石化再生技術(shù)編制，主要內(nèi)容是MHB類設(shè)備碎石化再生技術(shù)的研究和應(yīng)用。

1.2 碎石化技術(shù)的主要特點(diǎn)

MHB碎石化再生技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是：通過(guò)破碎將舊水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低到一定程度，防止反射裂縫的發(fā)生，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)兩者較好的平衡，舊路面進(jìn)行MHB碎石化后應(yīng)具有以下特點(diǎn)：碎石化能使原水泥混凝土板塊在平面上強(qiáng)度分布均勻、仍能保留原水泥混凝土路面的一定強(qiáng)度、消除原水泥混凝土路面病害、碎石化后的粒徑合理，不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象。

1.3 碎石化技術(shù)專用設(shè)備及特點(diǎn)

實(shí)施MHB類碎石化技術(shù)，主要設(shè)備是MHB（Multiple-Head Breaker）多錘頭破碎機(jī)和Z型壓路機(jī)；設(shè)備特點(diǎn)：MHB的破碎機(jī)理是通過(guò)重錘的下落對(duì)水泥混凝土板塊產(chǎn)生瞬時(shí)、點(diǎn)狀的沖擊作用。這種破碎機(jī)械具有以下特點(diǎn)：整幅車道寬度單次多點(diǎn)破碎、錘擊功可以方便調(diào)節(jié)、破碎效率很高、破碎后顆粒組成特性較好、破碎后的表面平整度較高、方便調(diào)節(jié)，作業(yè)靈活。

2、路面碎石化的施工工藝和質(zhì)量控制辦法

2.1 MHB設(shè)備的一般施工工藝

使用MHB設(shè)備進(jìn)行路面碎石化處理并加鋪瀝青路面結(jié)構(gòu)的一般過(guò)程如下：

2.1.1 路面碎石化前的處理

2.1.2 移除現(xiàn)存的瀝青罩面和瀝青修補(bǔ)

2.1.3 排水系統(tǒng)設(shè)置或修復(fù)

2.1.4 特殊路段的處理

在路面破碎之前應(yīng)對(duì)出現(xiàn)嚴(yán)重病害的軟弱路段進(jìn)行一下修復(fù)處理：

2.1.5 構(gòu)造物的標(biāo)記和保護(hù)

施工前，針對(duì)調(diào)查的結(jié)構(gòu)物資料在現(xiàn)場(chǎng)做出明確標(biāo)記，以確保這些構(gòu)造物不會(huì)因施工造成損壞。

2.1.6 設(shè)置高程控制點(diǎn)

在有代表性路程設(shè)置高程控制點(diǎn)，以便在施工中監(jiān)測(cè)高程的變化，指導(dǎo)罩面施工。

2.1.7 交通管制及分流

在碎石化施工之前制訂交通管制及分流方案，滿足通車及施工要求。

3、路面碎石化施工

3.1 試驗(yàn)段與試抗

試驗(yàn)區(qū)主要用于設(shè)備參數(shù)調(diào)整，以達(dá)到規(guī)定的粒徑和強(qiáng)度要求。

（1）試驗(yàn)區(qū)。在路面碎石化施工正式開(kāi)始之前，應(yīng)根據(jù)路況調(diào)查資料，在有代表性的路段選擇至少50m、寬4m（或一個(gè)車道）的路面作為試驗(yàn)段。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般取落錘高度為1.1～1.2m，落錘間距為10cm，逐級(jí)調(diào)整破碎參數(shù)對(duì)路面進(jìn)行破碎，目測(cè)破碎效果，當(dāng)碎石化后的路表呈鱗片狀時(shí)，表明碎石化的效果能滿足規(guī)定要求，記錄此時(shí)采用的破碎參數(shù)。

（2）試抗。為了確保路面被破碎成規(guī)定的尺寸，在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取2個(gè)獨(dú)立的位置開(kāi)挖1的試坑，試坑的選擇應(yīng)避開(kāi)有橫向接縫或工作縫的位置。試坑應(yīng)開(kāi)挖至基層，以在全深度范圍內(nèi)檢查碎石化后的顆粒是否在規(guī)定的粒徑范圍內(nèi)。如果破碎的混凝土路面粒徑?jīng)]有達(dá)到要求，那么設(shè)備控制參數(shù)必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，并相應(yīng)增加試驗(yàn)區(qū)，循環(huán)上一過(guò)程，直至要求得到滿足，并記錄符合要求的MHB碎石化參數(shù)備查。在正常碎石化施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)路面實(shí)際狀況對(duì)破碎參數(shù)不斷作出微小的調(diào)整。當(dāng)需要對(duì)參數(shù)作出較大的調(diào)整時(shí)，則應(yīng)通知監(jiān)理工程師。

3.2 MHB破碎

一般情況下，MHB應(yīng)先破碎路面兩側(cè)的車道，然后破碎中部的行車道。

在破碎路肩時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低外側(cè)錘頭高度，減小落錘間距，既保證破碎效果，又不至于破碎功過(guò)大而造成碎石化過(guò)度。

兩幅破碎一般要保證10cm左右的搭接破碎寬度。

機(jī)械施工過(guò)程中要靈活調(diào)整行進(jìn)速度、落錘高度、頻率等，盡量達(dá)到破碎均勻。

3.3 預(yù)裂要求

在一些少見(jiàn)的路段（如巖石基層或混凝土基層路段），應(yīng)采用打裂等其他手段進(jìn)行混凝土路面的預(yù)裂，確保碎石化后達(dá)到預(yù)期效果。預(yù)裂后，根據(jù)情況進(jìn)行試驗(yàn)段施工，重新確定碎石化破碎的施工參數(shù)。

3.4 軟弱基層或路基修復(fù)

對(duì)于在碎石化施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的部分軟弱基層或路基進(jìn)行處理。

3.5 凹處回填

路面碎石化后表面凹處在10cm×10cm以上的應(yīng)利用瀝青混合料找平，以保證加鋪瀝青面層的平整度。

3.6 原有填縫料及外露鋼筋清除

在鋪筑HMA以前所有松散的填縫料、脹縫材料、切割移除暴露的加強(qiáng)鋼筋或其他類似物應(yīng)進(jìn)行清除，如需要，應(yīng)填充以級(jí)配碎石粒料。

3.7 破碎后的壓實(shí)要求

壓實(shí)的主要作用是將破碎的路面表面的扁平顆粒進(jìn)一步破碎，同時(shí)穩(wěn)固下層塊料，為新鋪瀝青面層提供一個(gè)平整的表面。

破碎后的路面采用Z型壓路機(jī)和單鋼輪壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)，壓實(shí)遍數(shù)1～2遍，壓實(shí)速度不允許超過(guò)5km/h。

在路面綜合強(qiáng)度過(guò)高或過(guò)低的路段應(yīng)避免過(guò)度壓實(shí)，以防造成表面粒徑過(guò)小或?qū)⑺槭瘜訅喝牖鶎印?/p>

3.8 乳化瀝青透層

為使表面較松散的粒料有一定的結(jié)合力，建議使用慢裂乳化瀝青做透層，用量控制在2.5～3kg/。乳化瀝青透層表面再散布適量石屑后進(jìn)行光輪靜壓，石屑用量以不粘輪為標(biāo)準(zhǔn)。

3.9 破碎路段邊緣處理

碎石化和非碎石化混凝土路面接縫應(yīng)考慮相應(yīng)的過(guò)渡措施，如在接縫上設(shè)置格柵等。

4、路面碎石化的施工質(zhì)量控制方法

MHB作為一種施工機(jī)械，主要控制的指標(biāo)是落錘高度和錘跡間距。這兩項(xiàng)指標(biāo)決定了沖擊能量大小和分布密度，從而最終決定了破碎后結(jié)構(gòu)層在整個(gè)厚度范圍內(nèi)的粒徑分布特性以及其力學(xué)性質(zhì)。

水泥混凝土板塊下的基層、土基強(qiáng)度較高時(shí)可能造成碎石化困難，所以要對(duì)其強(qiáng)度作出定性評(píng)估。土質(zhì)較好情況下的挖方，應(yīng)屬于下臥層強(qiáng)度較高類，土質(zhì)一般的挖方和填方屬于一般強(qiáng)度類，而路基填料土質(zhì)較差或含水量可能相對(duì)較高的情況屬于下臥層強(qiáng)度較低類。

5、MHB碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

5.1 路面碎石化后的粒徑范圍

水泥混凝土板塊的厚度一般在20～26cm之間，破碎后頂面粒徑較小

5.2 路面碎石化后頂面的當(dāng)量回彈模量

水泥混凝土路面碎石化后頂面的當(dāng)量會(huì)談模量是根據(jù)前述新加鋪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的基本參數(shù)之一。對(duì)于直接加鋪瀝青混凝土的路面結(jié)構(gòu)，回彈模量平均值宜控制在150～500Mpa之間。

5.3 MHB碎石化施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)頻率

為滿足直接加鋪面層的技術(shù)要求，保障加鋪層施工質(zhì)量，碎石化層作為基層直接加鋪瀝青路面，目前我國(guó)技術(shù)規(guī)范中沒(méi)有相應(yīng)規(guī)定，本方案技術(shù)指標(biāo)要求，參考我國(guó)現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〈〈公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范〉〉（TJT034――2000）和原技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TJT034――93的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)路的實(shí)際情況提出的，具體實(shí)施中可以靈活掌握。但是，必須提出：如果碎石化層的表面平整度與上述要求差異較大，在鋪筑瀝青路面前，必須進(jìn)行處理。處理措施主要有：

（1）可根據(jù)平整度情況合理選擇瀝青混合料的型號(hào)；

（2）填充級(jí)配碎石找平、碾壓后灑布熱瀝青或乳化瀝青，再進(jìn)行壓實(shí)；

（3）采用其他合適的技術(shù)措施進(jìn)行找平。如果不經(jīng)進(jìn)行找平，可能會(huì)影響瀝青路面的平整度，影響路面使用效果。

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中圖分類號(hào)：C951文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1 前言

舊路再生利用技術(shù)就是將廢舊的水泥混凝土路面材料和瀝青路面材料再生循環(huán)應(yīng)用于公路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和養(yǎng)護(hù)，變廢為寶，避免廢舊材料堆放對(duì)土堆的占用和對(duì)環(huán)境的污染。按照路面材料的不同，舊路再生利用技術(shù)可以分為水泥混凝土路面再生技術(shù)和瀝青路面再生技術(shù)。

2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

2.1水泥混凝土路面再生技術(shù)

1.國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外從二戰(zhàn)結(jié)束后相繼開(kāi)展了對(duì)廢舊水泥混凝土的研究利用。日本政府在1977年制定了《再生集料和再生混凝土使用規(guī)范》，并相繼在各地建立了以處理混凝土廢棄物為主的再生加工廠，生產(chǎn)再生水泥和再生集料;美國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始應(yīng)用舊水泥混凝土路面沖擊打裂技術(shù)和就地碎石化技術(shù)，目前已經(jīng)有超過(guò)20個(gè)州在道路建設(shè)中采用再生骨料；26個(gè)州允許將再生骨料作為基層材料；4個(gè)州允許將再生骨料作為底基層材料；有15州制定了關(guān)于再生骨料和再生骨料混凝土的相關(guān)規(guī)范。

2.國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)水泥混凝土路面研究及應(yīng)用起步較晚，1995年才從南非藍(lán)派公司引進(jìn)沖擊式壓路機(jī)，2002年才從美國(guó)引進(jìn)水泥混凝土路面就地碎石化技術(shù)。但是在交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目“水泥混凝土路面再生利用關(guān)鍵技術(shù)研究”的帶動(dòng)下，已經(jīng)突破了舊水泥路面檢測(cè)技術(shù)、破碎施工工藝、材料再生利用、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)難題，形成了適合我國(guó)舊水泥路面改造及材料再生利用的成套技術(shù)。研究成果已在廣西、湖北、廣東、陜西、吉林、四川、河北、河南、貴州等地水泥混凝土路面改造工程中應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。表明我國(guó)成功掌握并廣泛推廣了水泥混凝土路面再生技術(shù)。

2.2 瀝青混凝土路面再生技術(shù)

1.國(guó)外研究現(xiàn)狀

美國(guó)最早從1915年開(kāi)始進(jìn)行瀝青路面再生利用研究，到上個(gè)世紀(jì)80年代末，美國(guó)再生瀝青混合料的用量幾乎為全部路用瀝青混合料的一半，80%的舊瀝青混合料得到再生利用。日本由于其能源匱乏，一直很重視瀝青路面再生技術(shù)的研究，從 1976 年開(kāi)始路面廢料再生利用率已超過(guò)70%。西歐國(guó)家也十分重視這項(xiàng)技術(shù)。歐洲瀝青路面協(xié)會(huì)EAPA成員國(guó)的廢舊瀝青路面材料已 100%通過(guò)再生方式得以重復(fù)利用。聯(lián)邦德國(guó)是最早將再生料應(yīng)用于高速公路路面維修的國(guó)家。芬蘭幾乎所有的城鎮(zhèn)都組織舊路面材料的收集和儲(chǔ)存工作，過(guò)去的再生材料主要用于低等級(jí)公路的路面和基層，近幾年已開(kāi)始應(yīng)用于重交通道路上。

2. 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

我國(guó)對(duì)瀝青路面材料的再生利用研究相對(duì)較晚。上個(gè)世紀(jì) 70～80年代，我國(guó)曾在不同程度上利用過(guò)廢舊瀝青混合料來(lái)修路，再生后的材料一般只用于輕交通道路、人行道或道路的墊層。從上個(gè)世紀(jì) 80 年代后期開(kāi)始，伴隨著我國(guó)高等級(jí)公路的大規(guī)模建設(shè)，新建公路路面幾乎不再考慮使用廢舊路面材料，路面再生技術(shù)的研究基本處于停滯狀態(tài)。近幾年，伴隨著我國(guó)大量高等級(jí)公路進(jìn)入大修、重建階段，廢舊路面材料的再生利用問(wèn)題重新得到重視和廣泛關(guān)注。2004年交通運(yùn)輸部開(kāi)展了“瀝青路面再生利用關(guān)鍵技術(shù)研究”，同時(shí)在 2006 年啟動(dòng)了《公路瀝青路面再生應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》 的編制工作。目前，“瀝青路面再生利用關(guān)鍵技術(shù)研究”已經(jīng)通過(guò)科技鑒定，《公路瀝青路面再生應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（JTG F41-2008）已經(jīng)頒布執(zhí)行，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)形成一套比較完整的再生實(shí)用技術(shù)，并且達(dá)到了規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的程度。

3湖北省公路再生技術(shù)應(yīng)用

3.1應(yīng)用歷程

湖北省是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展路面再生技術(shù)應(yīng)用的省份：2005年，湖北省引入門板式打裂壓穩(wěn)技術(shù)，對(duì)舊水泥混凝土路面再生利用做了一些有益的探索，并先后在G105國(guó)道黃梅段、G316國(guó)道棗陽(yáng)段、G106咸寧至崇陽(yáng)段、省道皂毛線、仙監(jiān)線、漢宜線、咸寧城區(qū)出口路等水泥路面改造工程中應(yīng)用。2006年至2008年，武漢市公路管理處先后在漢南區(qū)省道漢沙線、蔡甸區(qū)G318國(guó)道、新洲區(qū)G106國(guó)道、新洲區(qū)G318國(guó)道，江夏區(qū)省道武赤線，進(jìn)行了18.5公里的瀝青路面就地冷再生應(yīng)用試驗(yàn)。2008年至2009年，各地開(kāi)始積極嘗試其它公路再生技術(shù)：襄陽(yáng)、隨州等地結(jié)合水泥路面大修工程，開(kāi)展了水泥混凝土路面就地碎石化再生利用技術(shù)的研究和應(yīng)用工作。赤壁市引進(jìn)廢舊瀝青混合料廠拌熱再生設(shè)備，推廣應(yīng)用瀝青路面廢舊材料廠拌熱再生技術(shù)。2013年，在G207國(guó)道開(kāi)展瀝青路面就地?zé)嵩偕囼?yàn)。

3.2應(yīng)用現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)最近幾年的快速發(fā)展，湖北省公路再生利用已經(jīng)取得以下成績(jī)：

1.三種再生技術(shù)廣泛應(yīng)用。目前湖北省主要應(yīng)用的再生技術(shù)有以下三種：水泥路面就地碎石化再生利用、瀝青路面廠拌熱再生、瀝青路面就地冷再生。襄陽(yáng)、隨州、孝感等路基較好、水泥路面較多的地區(qū)，水泥路面就地碎石化再生利用非常廣泛。武漢、荊門、荊州等地，瀝青路面就地冷再生技術(shù)應(yīng)用比較廣泛。赤壁市將高速公路銑刨下來(lái)的廢舊瀝青混合料廠拌熱再生后，用于路面刷黑。

2.兩項(xiàng)技術(shù)成果通過(guò)鑒定。武漢市公路管理處和交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院合作完成的“瀝青路面就地冷再生技術(shù)研究與應(yīng)用”在2009年4月通過(guò)湖北省交通運(yùn)輸廳科技成果鑒定。隨州市公路管理處和交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院合作完成的“水泥混凝土路面碎石化作柔性基層技術(shù)研究”在2011年9月通過(guò)。

3.舊路再生理念深入人心。通過(guò)推廣路面再生技術(shù)，各地公路部門實(shí)實(shí)在在感受到路面再生技術(shù)“降低施工成本、縮短施工工期、緩解資源緊張、保護(hù)生態(tài)環(huán)境”的好處，“推廣再生技術(shù)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境”的理念已經(jīng)深入人心，“交流再生技術(shù)，促進(jìn)共同進(jìn)步”的氛圍已經(jīng)逐漸形成。

3.3主要問(wèn)題

1.一些低等級(jí)路面還無(wú)法采用再生利用技術(shù)

由于資金有限，湖北省在“十五”之前修建的部分省道采用的是路基直接加鋪混凝土面板的形式，路面基層剛度不夠，無(wú)法采用路面再生技術(shù)，必須首先補(bǔ)強(qiáng)路面基層剛度后，才能在后續(xù)大修過(guò)程中應(yīng)用路面再生技術(shù)。

2.一些高等級(jí)路面還未推廣適宜的再生利用技術(shù)

湖北省在“十一五”期間修建的一些高等級(jí)瀝青混凝土路面已經(jīng)進(jìn)入路面性能快速衰減期，急需對(duì)瀝青面層進(jìn)行再生利用，以恢復(fù)原有性能。目前適應(yīng)于瀝青面層再生利用的瀝青路面廠拌冷再生技術(shù)和瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)在我省還未大規(guī)模應(yīng)用，隨著大量高等級(jí)瀝青混凝土路面進(jìn)入大修期限，必須盡快開(kāi)展瀝青路面廠拌冷再生技術(shù)和瀝青路面就地?zé)嵩偕夹g(shù)的推廣工作。

4發(fā)展建議

4.1 繼續(xù)推廣已有路面再生利用技術(shù)。在全省范圍內(nèi)進(jìn)一步推廣瀝青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生技術(shù)。結(jié)合大中修工程，開(kāi)展不同地形條件和不同路面結(jié)構(gòu)下瀝青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生利用的試驗(yàn)，建立一套瀝青路面就地冷再生、水泥路面碎石就地再生標(biāo)準(zhǔn)施工流程，從而提升我省瀝青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生技術(shù)的應(yīng)用范圍和工藝效果。

4.2 積極推廣新型路面再生技術(shù)。瀝青路面就地?zé)嵩偕軌蚩焖儆行Ы鉀Q瀝青路面淺層病害，瀝青路面廠拌冷再生能夠解決瀝青路面中下層病害，并且具有舊料摻量多、抗車轍、低能耗、低排放的特點(diǎn)。這兩項(xiàng)工藝是目前最適用于高等級(jí)瀝青路面材料再生利用的技術(shù)。必須結(jié)合瀝青路面大中修工程，及早開(kāi)展瀝青里面就地?zé)嵩偕夹g(shù)和瀝青路面廠拌冷再生技術(shù)的應(yīng)用試驗(yàn)，為以后大規(guī)模的瀝青路面材料再生利用積累經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]公路瀝青路面再生技術(shù)規(guī)范（JTG F41-2008）[S]

[2]公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2011）[S]

[3]車勝創(chuàng). 沖擊式壓實(shí)機(jī)的應(yīng)用研究與發(fā)展前景[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2006，3：11-12.

篇（4）

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

碎石注漿樁技術(shù)起始于二十世紀(jì)九十年代，碎石注漿樁技術(shù)是由高壓注漿樁和砂石樁兩種樁體結(jié)構(gòu)共同組成的一種新型的地基處理技術(shù)和方法，作為一種新型的綜合性樁體施工技術(shù)越來(lái)越受到施工技術(shù)人員的高度重視和認(rèn)可。其具備施工設(shè)備輕便簡(jiǎn)單、能夠滿足各種施工場(chǎng)地要求，同時(shí)還具有在施工的時(shí)候噪音污染小、對(duì)環(huán)境的影響低等優(yōu)勢(shì)受到人們的廣泛關(guān)注，尤其是在高速公路樁的制作，在鐵路建設(shè)中應(yīng)用更為廣泛。

一、碎石注漿樁

1、我國(guó)高速公路施工建設(shè)概況

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的一部分就是道路交通工程，由于公路在施工的過(guò)程中要面對(duì)種種的因素如地質(zhì)條件、復(fù)雜地形，因而道路的結(jié)構(gòu)布置將復(fù)雜多樣。在目前的高速公路建設(shè)中，為了確保道路工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)規(guī)劃的需求，道路的施工技術(shù)就變得尤為關(guān)鍵。公路的灌注樁施工技術(shù)主要是指在工程施工現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)人工和機(jī)械的施工技術(shù)方式改良建設(shè)中存在的土質(zhì)條件。在當(dāng)前的道路橋梁建設(shè)中多數(shù)是亞粘土和粉土的地質(zhì)條件，高速公路作為交通運(yùn)輸工程中重要的交通樞紐，必須要保證其重要的施工技術(shù)質(zhì)量。

2、碎石注漿樁施工技術(shù)原理特點(diǎn)

碎石注漿樁是通過(guò)在施工的過(guò)程中由碎石和水泥漿膠結(jié)而形成的一種小型的鉆孔灌注樁結(jié)構(gòu)，適用于淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)砂土等軟土層地基處理，一般處理含水量較小的地基效果非常明顯，而含水量較大的，則效果不太明顯。從成樁的施工工藝來(lái)看，碎石注漿樁屬于鉆孔灌注樁的一種，在施工的過(guò)程中，碎石注漿樁由于其設(shè)備得選擇簡(jiǎn)單、環(huán)境影響小、施工范圍廣和工程成本低的優(yōu)勢(shì)受到各個(gè)企業(yè)和施工的關(guān)注和認(rèn)可。在高速公路工程建設(shè)施工過(guò)程中，樁的長(zhǎng)度一般控制在30cm，利用小型的鉆機(jī)在基礎(chǔ)處進(jìn)行鉆孔施工，然后將注漿的管放置在注漿孔孔底，接著在清洗孔壁的同時(shí)投放碎石料，最后一步就是進(jìn)行注漿，漿液由下而上形成凝固的樁。碎石注漿樁技術(shù)具有施工工藝操作簡(jiǎn)單、設(shè)備輕便、施工噪音小等特點(diǎn)，在高速公路的建設(shè)中具有良好的發(fā)展前景。

二、碎石注漿樁施工工藝

碎石注漿樁施工工藝主要經(jīng)過(guò)鉆孔、清孔、投石和注漿四個(gè)施工步驟。

1、鉆孔

在高速公路工程建設(shè)施工中，鉆孔是施工過(guò)程的最主要的施工技術(shù)方法，由于樁的長(zhǎng)度一般控制在30cm，因而在選取鉆機(jī)的型號(hào)要特別注意鉆頭的直徑大小和鉆探的深度。在目前的施工過(guò)程中，我們常見(jiàn)的鉆頭主要為魚(yú)尾鉆頭或者三翼鉆頭兩種，在工程量較大和工作場(chǎng)地復(fù)雜的地區(qū)，通常采用泥漿護(hù)壁大泵量循環(huán)施工的方法。施工過(guò)程中遵循三個(gè)指標(biāo)，首先是要確保鉆孔的垂直度，在施工的過(guò)程中其偏差度應(yīng)該控制在1%以下，且在施工當(dāng)中要不斷的對(duì)鉆進(jìn)角度進(jìn)行及時(shí)合理的檢查。其次是對(duì)鉆孔過(guò)程中泥漿的清除，在鉆進(jìn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生許多的砂土和泥質(zhì)土，如果不及時(shí)的清除這些泥土，不但會(huì)造成鉆孔的效率，因而在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)該不斷的檢查泥漿的比重，確保砂土能夠控制在1.17～1.25 之間。最后是鉆孔的深度，由于鉆機(jī)在進(jìn)行鉆孔時(shí)，或多或少的會(huì)留下一些泥土或者礫石于所鉆的孔中，所以，實(shí)際鉆的孔深應(yīng)該略大于設(shè)計(jì)的孔深，同時(shí)還需要以鋼筒進(jìn)行及時(shí)的加固，防止塌孔。

2、清孔

在鉆孔完成之后將對(duì)孔進(jìn)行清理，即為清孔，清孔在目前的工程中是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是在鉆孔之后必須要進(jìn)行的一個(gè)工作環(huán)節(jié)。清孔一般分為兩次清理，第一次清孔在鉆孔完成之后，待鉆機(jī)取出后，將孔中的厚度清理在10cm范圍內(nèi)并且保持孔中泥漿的比重在1.15之內(nèi)。第二次清孔是在投石進(jìn)行時(shí)，此時(shí)一邊進(jìn)行清孔一邊投石，也要控制泥漿的比重在1.15之內(nèi)。

3、投石

第一次清孔之后要進(jìn)行投石，對(duì)于投放的碎石也有一定的要求。一般情況下，投放的碎石要在20cm~40cm之間；其次為了減少碎石對(duì)孔壁的損傷要通過(guò)導(dǎo)管進(jìn)行的碎石的投放，當(dāng)碎石投至孔口即可。

4、注漿

注漿主要利用砂漿泵將水泥砂漿通過(guò)注漿管注入孔內(nèi)，注漿過(guò)程中需要注意三個(gè)要點(diǎn)。第一是砂漿泵型號(hào)的選擇，第二是灌注砂漿材料的選擇，砂漿主要以普通的硅酸鹽水泥為主要材料，要注意材料的類型、砂子顆粒的大小以及砂漿的配比，砂子的顆粒直徑一般都在0.5mm以內(nèi)。注漿開(kāi)始時(shí)，首先注入一定量的砂漿，當(dāng)注漿達(dá)到一定量的時(shí)候，要減小注漿量和向上拔管，以防泥漿在重力的作用下向土體大量擴(kuò)散，當(dāng)注入的砂漿快到孔口時(shí)，調(diào)節(jié)砂漿的比重在95%左右，然后拔一次管以確保注漿質(zhì)量。在注漿的過(guò)程中由于注漿管的振動(dòng)造成孔口石料下沉，故注漿過(guò)程中應(yīng)不斷補(bǔ)料，注漿后樁頂漿液會(huì)下沉，故應(yīng)進(jìn)行回灌作業(yè)。

三、碎石注漿樁質(zhì)量監(jiān)測(cè)

1、確保質(zhì)量注意要點(diǎn)

高速公路碎石注漿工藝完成后還要保證施工技術(shù)的質(zhì)量，期間要注意其中幾點(diǎn)。首先是將測(cè)量定位技術(shù)的到位，其次是碎石注漿樁施工從鉆孔到注漿之間的連續(xù)性，中途不能停止，最后是保證清孔和注漿的質(zhì)量。

2、質(zhì)量控制與沉降觀測(cè)

在施工過(guò)程中，最后要注意的是進(jìn)行控制和沉降的觀測(cè)，軟基處理施工應(yīng)該實(shí)行動(dòng)態(tài)控制，嚴(yán)格按監(jiān)控指標(biāo)和要求實(shí)施，施工前首先要對(duì)原材料進(jìn)行檢查，在施工過(guò)程中還要對(duì)鉆孔、清孔和注漿進(jìn)行全程檢查。除此之外在施工過(guò)程中還要應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)頻率，當(dāng)發(fā)現(xiàn)側(cè)向位移速率等指標(biāo)不正常、路基有失穩(wěn)的趨勢(shì)時(shí)，要立即向上級(jí)部門通告。沉降觀測(cè)通過(guò)埋設(shè)沉降觀測(cè)標(biāo)志來(lái)觀測(cè)，沉降觀測(cè)包括地表沉降觀測(cè)和地基分層沉降觀測(cè)，地表沉降觀測(cè)采用沉降板，分層沉降觀測(cè)采用分層沉降標(biāo)，分層沉降標(biāo)采用鉆孔埋設(shè)，要求鉆孔垂直偏差率應(yīng)≤1.5％，并無(wú)塌孔縮孔存在，在埋設(shè)中應(yīng)下套管或泥漿護(hù)壁，波紋管與導(dǎo)管應(yīng)隨埋隨接。

總而言之，通過(guò)對(duì)碎石注漿樁施工技術(shù)的介紹和分析，得出了碎石注漿樁技術(shù)主要具有施工工藝簡(jiǎn)單和較高承載能力的特點(diǎn)。高速公路建設(shè)可以通過(guò)碎石注漿樁技術(shù)通過(guò)較小的投入達(dá)到了良好的加固效果，同時(shí)在降低成本的基礎(chǔ)上取得良好的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

篇（5）

Abstract: With the rapid development of our national economy, the construction of transport infrastructure into the unprecedented period of rapid development. The design requirements for highway construction, the highway pavement base and cushion construction design brief analysis.

Keywords: road pavement base; cushion construction; design

中圖分類號(hào)：U412.36文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

針對(duì)我國(guó)當(dāng)前的交通狀況和道路的服務(wù)水平，急需對(duì)道路進(jìn)行改擴(kuò)建。但是由于當(dāng)前技術(shù)的不成熟和經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在改擴(kuò)建的設(shè)計(jì)中存在著一些問(wèn)題。為了改善現(xiàn)有的交通狀況，提高道路等級(jí)和服務(wù)水平并減少交通事故，急需對(duì)原有道路進(jìn)行改擴(kuò)建。公路改擴(kuò)建的基本原則是盡可能的利用舊路，但在利用舊路的過(guò)程中，由于技術(shù)的不成熟和經(jīng)驗(yàn)的匱乏，在路基路面的設(shè)計(jì)上難免會(huì)存在一些問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題的分析研究對(duì)提高公路的設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量有著重大的影響。

1 石灰穩(wěn)定土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)與所受影響的因素

在松散的土（包括各種細(xì)粒土、中粒土和粗粒土）中，摻入足夠量的石灰和水，經(jīng)拌和、壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)后，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱為石灰穩(wěn)定土。石灰對(duì)土的改善，主要是提高強(qiáng)度，而強(qiáng)度的形成與很多因素有關(guān)，如土質(zhì)、灰質(zhì)、石灰劑量、含水量和密實(shí)度。

1.1 土質(zhì)

塑性指數(shù)為15～20 的粘性土或含有一定數(shù)量粘性土的中粒土和粗粒土（加天然砂礫土和礫石土，舊級(jí)配礫石路面等），用石灰穩(wěn)定效果比較理想。塑性指數(shù)偏大的重黏土，不易粉碎、拌和，石灰難以與其充分反應(yīng)，對(duì)強(qiáng)度形成不利，這種情況下，可采用兩次拌和工藝，即：第一次加部分石灰拌和后，悶放 1～2d，再加入其余石灰進(jìn)行第二次拌和。塑性指數(shù) 10 以下亞砂土和砂土，使用石灰較多，難以碾壓成型，施工時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧?，或采用水泥穩(wěn)定。塑性指數(shù)為15 以上的粘性土更適宜于用石灰和水泥綜合穩(wěn)定。適宜做石灰穩(wěn)定基層的材料有：級(jí)配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石和各種粒狀礦渣等。石灰土集料混合料中集料的含量應(yīng)在 80%以上，并具有良好的級(jí)配，土中 15～20mm 的土塊不要超過(guò) 5%。作基層時(shí)，顆粒最大粒徑不應(yīng)超過(guò) 40mm，作底基層時(shí)，最大粒徑不應(yīng)超過(guò)500mm。

1.2 灰質(zhì)

石灰中氧化鈣加氧化鎂的含量直接決定了石灰對(duì)土的穩(wěn)定效果，石灰等級(jí)愈高，在摻加相同石灰量的情況下，有更多的 CaO 和MgO 起作用，因而穩(wěn)定效果愈好。一般情況下，石灰質(zhì)量應(yīng)達(dá)到Ⅲ級(jí)以上的生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)。對(duì)于高速公路和一級(jí)公路，宜采用磨細(xì)生石灰粉。生石灰在土中消解，可放出大量熱能，加速灰土的硬化。另外，剛消解的石灰其活性和溶解度均較高，能保證石灰與土中膠粒更好地作用。因此，采用生石灰穩(wěn)定土的效果優(yōu)于熟石灰，但施工成本要高些。

1.3 石灰劑量

石灰劑量對(duì)石灰土強(qiáng)度影響顯著，石灰劑量較低時(shí)，對(duì)土起到穩(wěn)定作用最為重要的就是石灰。土的強(qiáng)度與密度會(huì)得到一定的提高，另外，土的膨脹性與塑性也會(huì)相對(duì)減小，并且，土的聚水量與吸水量也會(huì)相對(duì)減少。隨著石灰劑量的加強(qiáng)，對(duì)石化土的強(qiáng)度、水穩(wěn)性、耐凍性顯著提高，但超過(guò)一定劑量，過(guò)多的石灰在土中以自由灰存在，這時(shí)石灰土的強(qiáng)度反而有下降的趨勢(shì)。這表明石灰穩(wěn)定土存在最佳石灰劑量。石灰劑量的選用，應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)層位要求的強(qiáng)度，并考慮氣候、水文地質(zhì)條件等因素初步確定劑量范圍，再由混合料組成設(shè)計(jì)最終確定。

1.4 含水量和密實(shí)度

石灰與土進(jìn)行反應(yīng)需要水這一最基本的因素，以滿足壓實(shí)的需要，并對(duì)反應(yīng)起到重要的作用。足夠的水分是保證石灰穩(wěn)定混合料的必要基礎(chǔ)與條件。最佳的含水量對(duì)于石灰穩(wěn)定土混合料的重要作用，可以通過(guò)重型擊實(shí)試驗(yàn)確定。

2 水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度及所受影響的因素

在松散的土中，摻入足量的水泥和水，經(jīng)拌和、壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)后，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定的要求時(shí)，稱為水泥穩(wěn)定土。影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素有：土質(zhì)、水泥類型標(biāo)號(hào)和劑量、含水量和施工質(zhì)量等。

2.1 土質(zhì)

一般而言，除了有機(jī)質(zhì)含量超過(guò) 2%或硫酸鹽含量超過(guò) 0.25%的土以外，各類黏土或砂鑠土均可使用。但是，考慮到經(jīng)濟(jì)性和施工的便利，具有一定級(jí)配的砂土用水泥穩(wěn)定效果較好。黏土粒含量多，塑性指數(shù)高的土質(zhì)，采用水泥穩(wěn)定時(shí)，需要加大水泥劑量，往往是不經(jīng)濟(jì)的。研究表明，水泥劑量隨土中粘粒含量的增多而增大，這是因?yàn)樗嗟乃镄枰趶?qiáng)堿介質(zhì)中才能硬化，當(dāng)水泥穩(wěn)定含粉粒和粘粒含量較多及塑性指數(shù)較大的粘性土?xí)r，水泥水解、水化的生成物首先與粉粒和粘粒作用，致使堿性介質(zhì)不能順利形成，從而妨礙水泥水化物的正常硬化。適宜做水泥穩(wěn)定土基層的材料有：級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、未篩分碎石、碎石土、砂礫土、煤矸石和各種粒狀礦渣等。若集料為均勻細(xì)砂，用水泥穩(wěn)定時(shí)施工難于壓實(shí)。解決這一問(wèn)題的方法是：在砂中可以加入一定量的粉煤灰，并添加小于10 的塑性指數(shù)的石灰石，以改善其顆粒組成。

2.2 水泥

水泥的類型、標(biāo)號(hào)和劑量是決定水泥土強(qiáng)度的重要因素。硅酸鹽水泥穩(wěn)定效果較好，鉛酸鹽水泥則較差。由于從拌和到壓實(shí)通常需要的時(shí)間至少為 2h，所以一般不能采用快硬水泥或早強(qiáng)水泥，應(yīng)選用終凝時(shí)間較長(zhǎng)的水泥。如選用初凝時(shí)間為 3~4h 終凝時(shí)間 6h 以上 32.5 級(jí)水泥。水泥強(qiáng)度等級(jí)不宜太高。另外，大多數(shù)級(jí)配好的材料經(jīng)水泥穩(wěn)定后，其強(qiáng)度隨劑量呈正比例增加。這表明，使用較高的劑量，對(duì)強(qiáng)度形成十分有利。選用水泥劑量應(yīng)綜合考慮強(qiáng)度、裂縫、造價(jià)諸方面，通過(guò)混合料配合比設(shè)計(jì)確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)而實(shí)用的劑量。

2.3 含水量

水泥土中的含水量對(duì)水泥土強(qiáng)度有重大的影響。水泥土中要有足夠的含水量以保證大土團(tuán)被粉碎和水泥在土中的均勻分布，有利于水泥的完全水化和水解結(jié)晶作用。

2.4 施工質(zhì)量

施工質(zhì)量包括拌和均勻度和壓實(shí)度，還有竣工后的濕養(yǎng)生，也直接影響水泥土的強(qiáng)度。

3 穩(wěn)定類混合料的配合比設(shè)計(jì)

為確保達(dá)到穩(wěn)定土的強(qiáng)度要求，需認(rèn)真做好混合料配合比設(shè)計(jì)，即確定必需的或最佳的灰劑、最佳含水量（最大干密度），在需要改善混合料的物理力學(xué)性質(zhì)時(shí)，還包括摻加料的比例。配合比設(shè)計(jì)步驟如下：

3.1 選擇配制劑量制備同一種土樣，五種不同劑量的穩(wěn)定土混合料試件。

3.2 確定最佳含水量做五組混合料重型擊實(shí)試驗(yàn)，也可只做三組不同劑量（最小劑量、中間劑量、最大劑量）擊實(shí)試驗(yàn)，分別獲得混合料的最佳含水量和最大干密度，其余二個(gè)劑量的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定。

3.3 制備試件由工地預(yù)定達(dá)到的壓實(shí)度，分別計(jì)算不同灰劑量試件應(yīng)有的干密度，按最佳含水量和計(jì)算得到的干密度制備試件。

3.4 強(qiáng)度試驗(yàn)試件在規(guī)定溫度（冰凍地區(qū) 20℃±2℃，非冰凍地區(qū)25℃±2℃下保濕養(yǎng)生6d，浸水1d后，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2] 中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路設(shè)計(jì)[S].北京：人民交通出版社，2006.

[3] 甘磊，王家強(qiáng).滬寧高速公路擴(kuò)建工程路基路面設(shè)計(jì)探討與研究[C].第十屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集（四），2008.

篇（6）

 

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（含規(guī)范、規(guī)程、規(guī)定）是工程勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、管理的技術(shù)依據(jù)，是保證工程安全、耐久和衡量工程質(zhì)量的重要尺度。

我國(guó)地域遼闊，氣候、水文地質(zhì)南北東西差異較大，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)（部頒）標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上編制地方標(biāo)準(zhǔn)更符合地域工程實(shí)際，是十分迫切的、必要的。

我國(guó)地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范編制工作，開(kāi)展較早的是城鄉(xiāng)建設(shè)系統(tǒng)。交通地方標(biāo)準(zhǔn)編制起步較晚，近幾年，部分?。ㄊ校┮殉雠_(tái)一些內(nèi)容較有特點(diǎn)的地方標(biāo)準(zhǔn)（含規(guī)程、技術(shù)要求、指南），如江蘇省交通廳編寫(xiě)的《高速公路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定》（DB32/T944-2006）、《高速公路大中修工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定》（DB32/T945-2006）;上海市公路管理處編寫(xiě)的《公路瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程》（SZ-G-D01-2007）；河南省交通廳主編的《河南省高速公路技術(shù)要求》、《河南省公路養(yǎng)護(hù)管理決策支持系統(tǒng)》；新疆交通廳主編的《鹽漬土地區(qū)公路設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南》；吉林省交通廳主編的《公路工程抗凍性設(shè)計(jì)與施工技術(shù)指南》；廣東省交通廳編寫(xiě)的《路面典型結(jié)構(gòu)（系列）》等。

2008年山東省交通廳將我省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編制列入行業(yè)“四化管理”重要實(shí)施內(nèi)容，以貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，將近年來(lái)我省交通創(chuàng)新成果迅速轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力，展示我省交通最新技術(shù)水平和技術(shù)成就。

現(xiàn)將本人在編制辦工作實(shí)踐的體會(huì)和收獲小結(jié)如下。

1.地方標(biāo)準(zhǔn)工作是創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力的重要途徑

我省交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，自改革開(kāi)放以來(lái)取得了長(zhǎng)足發(fā)展，尤其是山東的公路勘察設(shè)計(jì)、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、管理的綜合技術(shù)二十多年來(lái)一直居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，許多科研、工程重大創(chuàng)新成果，已積累和奠定了編制地方標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ)。。

1.1《大粒徑透水性瀝青混合料設(shè)計(jì)及施工技術(shù)指南》（省公路局主編）

針對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)的半剛性基層的干縮和溫縮裂縫引起瀝青面層的反射裂縫，同時(shí)，由于半剛性基層材料抗沖刷能力較差，而密實(shí)型的瀝青混凝土又不具備層間排水功能，在荷載和水的共同作用下極易產(chǎn)生常見(jiàn)的、多發(fā)的路面早期病害，為探索高等級(jí)瀝青路面早期結(jié)構(gòu)性破壞的關(guān)鍵因素，我省于2001年即立項(xiàng)進(jìn)行研究，在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)發(fā)了具有排水和應(yīng)力吸收作用的新型路面結(jié)構(gòu)材料-大粒徑透水性瀝青混合料LSPM（Large Stone Porous asphalt Mixture）和基于LSPM的新型路面結(jié)構(gòu)，其具有良好的透水性，抗車轍，抗反射裂縫和抗疲勞性，既能發(fā)展半剛性基層強(qiáng)度高、造價(jià)低的優(yōu)勢(shì)，又能克服其易開(kāi)裂、易發(fā)生水損害的缺陷，大大延長(zhǎng)了路面的使用壽命。通過(guò)7年的試驗(yàn)觀測(cè)，取得了良好的效果，積累了豐富的基礎(chǔ)資料。

1.2《舊水泥混凝土路面碎石化應(yīng)用技術(shù)指南》（省公路局主編）

我省約有7000公里水泥混凝土路面，全國(guó)30余萬(wàn)公里。隨著使用年限的增長(zhǎng)和超載車輛的破壞作用，出現(xiàn)了不同程度的各種類型的路面結(jié)構(gòu)損傷破壞，傳統(tǒng)的改造技術(shù)（重鋪、沖擊壓穩(wěn)后補(bǔ)強(qiáng)），造價(jià)高、環(huán)境污染嚴(yán)重，且反射裂縫消除不理想。碎石化改造技術(shù)隨著多錘碎石化設(shè)備MHB（Multiple-Head Breaker）的引進(jìn)使用，破碎的舊水泥混凝土板塊具有明顯不同的顆粒組成，形成咬合嵌擠狀態(tài)，其硬度均勻性好，可改善加鋪路面的受力狀態(tài)，避免產(chǎn)生反射裂縫。通過(guò)大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐，已形成一系列成套的應(yīng)用技術(shù)。

1.3《斜拉橋換索設(shè)計(jì)與施工指南》（省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院主編）

斜拉橋是大跨徑橋梁主要橋型之一，其設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年，而斜拉索的設(shè)計(jì)壽命只有25~50年。我國(guó)上世紀(jì)已建成的40余座斜拉橋中，65%已全部或部分更換了拉索，今后仍將有大量斜拉索需要更換。換索工程涉及量測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，材料防護(hù)、伴生的梁塔加固，換索工藝及施工控制等多專業(yè)。由于至今國(guó)內(nèi)外尚無(wú)此領(lǐng)域方面的規(guī)范，致使部分換索工程索力紊亂，梁塔次生內(nèi)力變化異常，主梁線型起伏，嚴(yán)重影響著結(jié)構(gòu)的正常使用壽命和耐久性。1995年，省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院、原省公路工程總公司和原省交通工程總公司承擔(dān)了我國(guó)乃至亞洲首座斜拉橋（濟(jì)南黃河公路橋）換索工程，在精心設(shè)計(jì)、合力攻關(guān)和嚴(yán)細(xì)監(jiān)控下，取得了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)近十多年來(lái)國(guó)內(nèi)換索工程中關(guān)鍵和先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累形成的指南，將有效地指導(dǎo)換索設(shè)計(jì)和施工。

1.4《預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁式橋養(yǎng)護(hù)指南》（省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院主編）

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁式橋（包括連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)、剛構(gòu)-連續(xù)組合體系）約占我國(guó)大橋、特大橋數(shù)量的2/3，是大橋、特大橋的主力軍。然而該橋型中相當(dāng)數(shù)量的橋跨結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)不足十年內(nèi)即出現(xiàn)大量裂縫和跨中下?lián)?，提前進(jìn)入維修加固期。而目前橋梁養(yǎng)護(hù)部門結(jié)構(gòu)病害診斷技術(shù)力量薄弱，檢測(cè)手段落后，考慮結(jié)構(gòu)損傷影響的承載力評(píng)估方法還不完善，維修加固技術(shù)深度不夠，且往往忽略了橋梁帶載加固受力的特點(diǎn)，缺乏預(yù)防性養(yǎng)護(hù)理念，甚至失養(yǎng)，致使運(yùn)營(yíng)不足十年即衰變成三、四類橋。本指南在總結(jié)東明黃河大橋等多座橋的養(yǎng)護(hù)、維修加固技術(shù)的基礎(chǔ)上，并從設(shè)計(jì)源頭解析，提出檢查評(píng)估、養(yǎng)護(hù)維修加固及運(yùn)營(yíng)管理技等技術(shù)要求和規(guī)定，內(nèi)容涵蓋了國(guó)內(nèi)近年來(lái)科研成果，較現(xiàn)行橋梁養(yǎng)護(hù)規(guī)范更具有先進(jìn)性、針對(duì)性和可操作性。。

2.地方標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)是可持續(xù)發(fā)展重要技術(shù)載體

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)方針政策和法律法規(guī)，引導(dǎo)行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展，以滿足設(shè)計(jì)建設(shè)和養(yǎng)護(hù)需求，同時(shí)應(yīng)提升至資源節(jié)約、環(huán)境友好，體現(xiàn)以人為本的高度。我省近二十年來(lái)修建高速公路的實(shí)踐中已積累了大量典型示范設(shè)計(jì)工程示例，為可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

2.1《山東省高速公路人本化設(shè)計(jì)》（省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院主編）

根據(jù)工程的實(shí)際，合理運(yùn)用各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)并創(chuàng)造性地進(jìn)行公路總體設(shè)計(jì)，使線形幾何設(shè)計(jì)、路基路面設(shè)計(jì)、橋梁及路線交叉設(shè)計(jì)、交通工程與沿線設(shè)施更加符合人的行為習(xí)慣、生理結(jié)構(gòu)、心理情況、思維方式等，在原有設(shè)計(jì)基本功能的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，科學(xué)確定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、靈活合理地運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)及其組合，避免隨意性，給司乘人員以安全、舒適、方便、環(huán)保的出行環(huán)境和條件。是設(shè)計(jì)中的人文關(guān)懷，是對(duì)人性的尊重。

2.2《山東省高速公路節(jié)約土地設(shè)計(jì)指南》（省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院主編）

高速公路設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹“節(jié)約用地”的設(shè)計(jì)理念。在高速公路設(shè)計(jì)中，根據(jù)公路在路網(wǎng)中的地位和功能，科學(xué)、準(zhǔn)確的調(diào)查和預(yù)測(cè)公路交通量，合理確定公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度和路基寬度等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。合理布設(shè)路線，盡量避繞基本農(nóng)田或者高產(chǎn)田、充分利用老路進(jìn)行改造、合理運(yùn)用技術(shù)指標(biāo)、合理控制互通立交和服務(wù)區(qū)規(guī)模等，以達(dá)到合理利用土地資源，減少公路用地，實(shí)現(xiàn)公路用地集約化的目標(biāo)。

2.3《山東省廢胎橡膠粉瀝青及瀝青混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》（山東高速工程咨詢公司主編）

篇（7）

關(guān)鍵詞： 大件設(shè)備運(yùn)輸；障礙排除

Key words: large equipments transportation；obstacles exclusion

中圖分類號(hào)：U49 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）11-0220-02

0 引言

隨著我國(guó)公路網(wǎng)建設(shè)的逐步完善，公路運(yùn)輸近些年發(fā)展迅速并占領(lǐng)很大貨物運(yùn)輸市場(chǎng)份額，由于公路運(yùn)輸辦理手續(xù)便捷，可以實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)的“門到門”的服務(wù)，公路專業(yè)大件運(yùn)輸行業(yè)及生產(chǎn)廠家自設(shè)的大件汽車運(yùn)輸隊(duì)伍也迅速崛起。

大件運(yùn)輸面對(duì)的對(duì)象多為超重、超長(zhǎng)、超寬、超高的不可分割的整體貨物。多數(shù)貨物都超出了普通載貨車容許的承載容積和重量，較大的運(yùn)輸難度使大件運(yùn)輸對(duì)運(yùn)輸裝備水平以及工程技術(shù)能力等都提出了極高的要求。這些 “龐然大物”中，大多是國(guó)家大型工程項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)備，其戰(zhàn)略意義重大、附加值高，確保這些貨物安全、快速、便捷地運(yùn)達(dá)目的地尤為重要。

CHEN Shi-tong對(duì)軍用大型設(shè)備運(yùn)輸進(jìn)行了研究[1]。許少白闡述了大件設(shè)備運(yùn)輸?shù)牡缆穯?wèn)題，提出了防止縱、橫向傾覆的具體措施，此外，對(duì)空中障礙排除，特殊安全處理問(wèn)題也提出了解決的合理舉措[2]；劉雪峰對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全進(jìn)行了分析，得出橋梁驗(yàn)算的結(jié)論，提出加固建議，制定出安全通行的措施，以確保運(yùn)營(yíng)安全[3]；吳麗麗介紹了重大件公路運(yùn)輸過(guò)程中所遇到的主要障礙，并分類說(shuō)明各障礙的處理辦法[4]。

大件運(yùn)輸對(duì)象具有超高、超寬、超長(zhǎng)、超重的特殊性，為保證大件運(yùn)輸安全、快速、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)往目的地。在運(yùn)輸前對(duì)運(yùn)輸路線進(jìn)行勘查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路中可能遇到的障礙，并提出排除障礙的方法顯得極其重要。本文在以往研究的基礎(chǔ)上對(duì)公路大件設(shè)備運(yùn)輸障礙及排除方法進(jìn)行討論。

1 大件運(yùn)輸概述

1.1 大件運(yùn)輸概念 貨物在高度上超過(guò)了公路線形和橋涵通過(guò)能力的規(guī)定限界，并在體積和重量上超過(guò)了普通載貨汽車容許的裝載容積和重量，運(yùn)輸時(shí)就要采取一定的工程技術(shù)和運(yùn)輸組織措施。公路大件運(yùn)輸指公路運(yùn)輸中對(duì)龐大、沉重而又不可分割的整體貨物的運(yùn)輸。

大件運(yùn)輸（如圖1）包括超限和超重：超限設(shè)備（貨物）是指裝載輪廓尺寸超過(guò)車輛限界標(biāo)準(zhǔn)；超重設(shè)備（貨物）是指車輛總重量對(duì)橋梁的作用超過(guò)設(shè)計(jì)活載。

1.2 大件運(yùn)輸?shù)姆诸?大件根據(jù)長(zhǎng)、寬、高、重量可分為四級(jí)(表1)。

1.3 運(yùn)輸受限條件 由于大件運(yùn)輸在我國(guó)公路運(yùn)輸法規(guī)中屬于超限運(yùn)輸，同時(shí)受到《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》與《超限運(yùn)輸車輛標(biāo)準(zhǔn)》的限制，對(duì)于路寬、橋高、拐彎半徑空間等都有一定要求。所以大件運(yùn)輸主要限制有：

①凈空要求：設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中所需的線路最小凈高與凈寬。

②它包括兩方面內(nèi)容：一是指車能夠通行的最大橫坡度；二是指車能夠通行的最大縱坡度。

③最小轉(zhuǎn)彎半徑要求：最小轉(zhuǎn)彎半徑要求主要是指超長(zhǎng)設(shè)備對(duì)線路轉(zhuǎn)彎半徑要求較高。

④載荷強(qiáng)度要求：載荷強(qiáng)度要求主要是指超重設(shè)備對(duì)線路載荷強(qiáng)度要求較高。

⑤收費(fèi)站：大部分收費(fèi)站保持5m凈高、4m通道寬度。

2 大件設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的主要障礙及排除方法

2.1 大件設(shè)備運(yùn)輸過(guò)程中的主要障礙 大件設(shè)備在運(yùn)輸過(guò)程中主要受高度，寬度、長(zhǎng)度、重量的限制，對(duì)運(yùn)輸線路凈空、最小轉(zhuǎn)彎半徑及載額強(qiáng)度有一定的要求。凈空要求主要是指設(shè)備運(yùn)輸需要的線路最小凈高與凈寬。空中障礙主要有各種電壓等級(jí)的架空電力線、架空通訊線、電纜或光纜、架空索道或纜車、架空管道、渠道、隧洞、立交橋，收費(fèi)站頂棚、各種建筑物、構(gòu)筑物等。凈寬主要受限于道路兩旁的樹(shù)木、交通標(biāo)志牌、收費(fèi)站、建筑物等因素。一般大件的長(zhǎng)度主要影響道路的最小轉(zhuǎn)彎半徑。載額強(qiáng)度是相對(duì)于重量而言的；主要指通過(guò)橋梁和道路的承載力。

2.2 空中障礙的排除方法 空中障礙物主要是指不能滿足大件設(shè)備最小凈高和凈寬的要求，要通過(guò)此障礙必需采取一定的措施方法。

2.2.1 凈高不足障礙的排除方法 現(xiàn)在運(yùn)輸大件設(shè)備采用的貨車貨臺(tái)都可以進(jìn)行升降，應(yīng)盡量采用降低車輛的貨臺(tái)高度來(lái)排除，如采用凹式掛車運(yùn)輸；對(duì)于影響大件設(shè)備運(yùn)輸?shù)目罩姓系K，若此法無(wú)法將障礙排除，可采取以下措施：

①落地法。對(duì)于凈高相差較大又難以移（頂）高的電力線，可采用落地法。為免遭受外力（如車輪輾壓）損傷，落在地上的電力線或通信線應(yīng)采取可靠的保護(hù)措施，在臨時(shí)停電或中斷通信后進(jìn)行落地處置。

②拆除法。收費(fèi)站超寬通道尺寸大約在3.5-4米，超過(guò)3.5米以上的設(shè)備需要拆除收費(fèi)站部分設(shè)施。對(duì)橫跨運(yùn)輸?shù)缆飞峡涨夷壳耙淹Ｓ玫母鞣N障礙，可以咨詢相關(guān)管理部門后徹底拆除。線路上方的管廊若管廊集中分布，就只能新建道路；如是支線管廊可以提前拆除、抬高或重新布設(shè)走向。交通標(biāo)志牌可以采取臨時(shí)拆除或轉(zhuǎn)向的方式以提高線路凈高。

③移（頂）高法。此種方法主要適用于路面的凈空高度與大件設(shè)備運(yùn)輸車輛通過(guò)的凈空要求相差不多時(shí)，對(duì)于柔性空中障礙（如較為松弛的低壓架空電力線或通信線），可用移高法或頂高法將其移（頂）高，讓運(yùn)載大件設(shè)備的車輛通過(guò)后，再移低恢復(fù)原狀。設(shè)備通行前將通信線路架高；設(shè)備通行中，利用云梯、竹竿等將線路抬高。移（頂）高的工具，為防觸電或靜電感應(yīng)，應(yīng)該采用具有良好絕緣性能的干燥竹（木）竿。電力線的移（頂）高，應(yīng)停電或采取絕緣保護(hù)措施。

④挖地法。對(duì)于無(wú)法采用以上各種處置的空中障礙，可采用此方法，但此法不適用地下管網(wǎng)密布處及交叉路口處。路面下降后，將形成凹形坡道，為保證運(yùn)輸設(shè)備的車輛通過(guò)，可采用破路挖地法來(lái)降低障礙物下路面高度，在坡道處形成緩沖坡道，待運(yùn)送大件設(shè)備的車輛通過(guò)后，再重新修復(fù)。

⑤地面拖運(yùn)法。是指用地面滾（滑）動(dòng)法穿過(guò)障礙物后，再重新裝車，對(duì)不能使用上述幾種方法排除的空中障礙，可將大件設(shè)備從車上臨時(shí)卸下，繼續(xù)進(jìn)行正常運(yùn)輸。

⑥其他方法?？刹捎迷O(shè)備分部出廠，在工地組裝的方式，但必須要先具備進(jìn)一步壓縮尺寸的可行性。

2.2.2 凈寬不足障礙的排除方法 運(yùn)輸線路的凈寬分成兩部分，一是道路路面自身的寬度，能滿足車輛通行的要求；二是道路兩側(cè)空間寬度，能滿足設(shè)備運(yùn)行中掃空區(qū)域的要求。

道路兩側(cè)空間寬度主要受限于道路兩旁的樹(shù)木、燈桿、交通標(biāo)志牌、建筑物等因素。為確保設(shè)備運(yùn)行所需要的最小道路凈寬，樹(shù)木可以修剪、移植、砍伐，交通標(biāo)志牌可以臨時(shí)移位、拆除，燈桿和臨時(shí)建筑物可以臨時(shí)拆除。

2.3 承載力不足障礙的排除方法 為保證大件運(yùn)輸車組的順利通行，在遇到道路和橋梁承載強(qiáng)度不足的情況時(shí)，采取加固措施來(lái)提高承載強(qiáng)度。

2.3.1 橋梁承載力不足的處理方法 橋梁通過(guò)能力是公路大件運(yùn)輸?shù)闹饕拗埔蛩?。在大件運(yùn)輸過(guò)程中要通過(guò)的橋梁，都要經(jīng)過(guò)承載力驗(yàn)算，對(duì)于承載力不足的橋梁，如果附近沒(méi)有可以滿足它通行的線路，可采取“橋上橋”技術(shù)，在橋面上鋪墊鋼板、橋面上鋪設(shè)鋼軌或工字鋼、增加掛車軸數(shù)；如果有其他的路線，可直接拿來(lái)使用。對(duì)于經(jīng)常有大件貨物經(jīng)過(guò)的橋梁，交通部門應(yīng)該采取永久加固措施來(lái)解決承載力不足的問(wèn)題。橋梁通過(guò)能力是公路大件運(yùn)輸?shù)闹饕拗埔蛩亍?/p>

2.3.2 道路承載力不足的處理方法 采取鋪設(shè)鋼板沙石、增加掛車軸數(shù)、澆灌水泥等加固方法增加路面的負(fù)載能力，大多適用于不能滿足大件貨物車輛通過(guò)的路段。

2.4 載荷強(qiáng)度不足的排除方法 為防止設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生道路凹陷、坍塌，運(yùn)輸線路的載荷強(qiáng)度校對(duì)必不可少。校對(duì)的重點(diǎn)是泥土或碎石路段、橋梁與涵洞、線路彎道處、地下管網(wǎng)鋪設(shè)處。

當(dāng)運(yùn)輸車輛選定后，可以根據(jù)設(shè)備的重量計(jì)算出輪胎的胎壓，以核定道路載荷強(qiáng)度是否能滿足要求。對(duì)于部分不能滿足要求的泥土與碎石路段，可以通過(guò)鋪設(shè)8-12mm厚的鋼板。若有大范圍不能滿足運(yùn)行要求的路段，就需要重新修建。線路彎道處，由于設(shè)備體積大，車輛需要反復(fù)移位，因此所要求的路面載荷能力更高。

運(yùn)輸線路選定后，還需查看線路下面的管網(wǎng)鋪設(shè)狀況。一些石化企業(yè)地下管網(wǎng)密布，一旦出現(xiàn)管網(wǎng)破損，會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)。在彎道處、地下管網(wǎng)上方鋪設(shè)鋼板是提高道路載荷強(qiáng)度簡(jiǎn)單有效的方法。

2.5 轉(zhuǎn)彎交口障礙的排除方法 對(duì)于超長(zhǎng)、超寬的設(shè)備運(yùn)輸時(shí)，在交口轉(zhuǎn)彎時(shí)常會(huì)遇到通行障礙。這主要是超長(zhǎng)車輛在轉(zhuǎn)彎時(shí)需要有很大的空間，而車輛上的超長(zhǎng)設(shè)備同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很大的掃空區(qū)域，這個(gè)范圍內(nèi)如有其他物體存在，都會(huì)阻礙設(shè)備及車輛的通行。此項(xiàng)排障一般都涉及兩方面，一方面是道路路面的鋪設(shè)，超長(zhǎng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的通行軌跡一般會(huì)超出正常通道的范圍，在超出范圍內(nèi)就要進(jìn)行拆除路階、柵欄、鋪設(shè)鋼板沙石；另一方面是道路兩旁構(gòu)筑物的拆卸，如電線桿、指示牌、紅綠燈、路燈以及建筑物等。對(duì)此，運(yùn)輸技術(shù)人員需進(jìn)行詳細(xì)的查勘，繪制轉(zhuǎn)彎交口地形圖并進(jìn)行多次模擬來(lái)尋求一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理、可行的排障方案，然后再進(jìn)行實(shí)施。

2.6 收費(fèi)站障礙排除 當(dāng)大件運(yùn)輸車輛經(jīng)過(guò)收費(fèi)站時(shí)，有些收費(fèi)站需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑?，使其高度和寬度達(dá)到大件運(yùn)輸通過(guò)要求。

2.6.1 寬度受到阻礙時(shí)的排除方法 當(dāng)寬度上受到阻礙時(shí)，可使用的方法是加大收費(fèi)車道兩側(cè)可通過(guò)的凈寬，因?yàn)槭召M(fèi)車道寬度為3.2m，一般可滿足運(yùn)輸車輛的軸距要求，增加凈寬有如下方法：①設(shè)置可移動(dòng)式收費(fèi)亭；②超寬車道寬度，直接滿足通行要求；③減小收費(fèi)亭尺寸以增加車道兩側(cè)凈寬。

2.6.2 高度受到阻礙時(shí)的排除方法 對(duì)于收費(fèi)站處高度的限制，一般可設(shè)計(jì)為6.5m，若高度為6.5m，高速公路設(shè)計(jì)中規(guī)范要求收費(fèi)站天棚的凈高不小于5.5m，設(shè)置這一高度，則可滿足大部分大件運(yùn)輸車輛通過(guò)。若不滿足高度要求時(shí)，當(dāng)選擇中間收費(fèi)車道通過(guò)時(shí)，采用可裝卸的拼裝式天棚頂，將車道上方天棚頂設(shè)置成中間分開(kāi)可開(kāi)啟式；當(dāng)選擇最外側(cè)車道通過(guò)時(shí)，可將棚的最外側(cè)設(shè)置成上翹的結(jié)構(gòu)。

2.7 應(yīng)急方案處理 避免發(fā)生運(yùn)輸事故和經(jīng)濟(jì)損失，保障大件貨物全程運(yùn)輸安全，一旦發(fā)生突發(fā)事故，及時(shí)解決，在實(shí)施大件運(yùn)輸前，預(yù)先制定好應(yīng)急方案處理措施。

3 結(jié)論

本文討論了大件設(shè)備公路運(yùn)輸遇到的各種障礙，并提出相應(yīng)的排除方法，這些是大件設(shè)備運(yùn)輸順利進(jìn)行的保障，本文的研究為大件設(shè)備公路運(yùn)輸安全、快速、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)時(shí)地到達(dá)目的地提供了一定的建議。

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篇（8）

中圖分類號(hào):F27文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673-291X(2010)27-0161-02

引言

20世紀(jì)90年代,隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在世界范圍內(nèi)的普遍地實(shí)施,以“減量化、再利用、資源化(3R原則)”為特征的循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想逐漸深入人心。而傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集群以產(chǎn)品配套和同類產(chǎn)品生產(chǎn)為核心,僅著眼于企業(yè)間的線性生產(chǎn)聯(lián)系,既忽視了資源的利用效率和生產(chǎn)的資源約束,也忽視了對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞,造成了環(huán)境污染、資源枯竭、能源危機(jī)、生態(tài)破壞等諸多問(wèn)題 [1]。于是,產(chǎn)業(yè)集群的生態(tài)化發(fā)展開(kāi)始成為潮流。產(chǎn)業(yè)生態(tài)研究(又稱循環(huán)經(jīng)濟(jì))依據(jù)自然生態(tài)有機(jī)循環(huán)機(jī)理,在自然系統(tǒng)承載能力內(nèi),對(duì)特定地域空間內(nèi)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)、自然系統(tǒng)與社會(huì)系統(tǒng)之間進(jìn)行耦合優(yōu)化,達(dá)到充分利用資源,消除環(huán)境破壞,協(xié)調(diào)自然、社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展 [2]。

衡陽(yáng)地處南岳衡山之南,是湖南省第二大城市,同時(shí)也是國(guó)家老工業(yè)基地、全國(guó)重要交通主樞紐城市、加工貿(mào)易重點(diǎn)承接地。對(duì)衡陽(yáng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的資源環(huán)境問(wèn)題進(jìn)行理論和實(shí)證分析,提出衡陽(yáng)市主要工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群的生態(tài)化模式及其實(shí)現(xiàn)路徑,對(duì)衡陽(yáng)市工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

一、衡陽(yáng)市工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的條件及現(xiàn)狀

1.衡陽(yáng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的條件。首先,衡陽(yáng)區(qū)位優(yōu)越,緊靠沿海,臨近港澳,承東接西,是沿海的內(nèi)地和內(nèi)地的前沿。衡陽(yáng)是全國(guó)40個(gè)交通主樞紐城市之一,京廣、湘桂鐵路貫穿全境,京珠、衡昆高速公路與107、322國(guó)道縱橫交錯(cuò),湘水、蒸水、耒水四季通航,千噸級(jí)港口已完成建設(shè)交付營(yíng)運(yùn),千噸級(jí)巨輪可直達(dá)長(zhǎng)江及沿海各地。其次,衡陽(yáng)有突出的礦業(yè)資源。衡陽(yáng)是中國(guó)的“有色金屬之鄉(xiāng)”,也是中國(guó)重要的非金屬礦產(chǎn)資源基地。已探明的礦藏主要有金、銀、鉛、鋅、煤、鹽、高嶺土、納長(zhǎng)石等60多種,潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值3 511億元,占湖南省28.85 % ,地均2 294.24 萬(wàn)元/平方公里,為湖南省平均值的3.99倍,人均4.99 萬(wàn)元,為湖南省平均值的2.68 倍。

2.衡陽(yáng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的現(xiàn)狀。衡陽(yáng)是個(gè)老工業(yè)基地,有厚實(shí)的工業(yè)基礎(chǔ)。幾十年來(lái),國(guó)家在衡陽(yáng)集中投資建設(shè)了一些具有相當(dāng)規(guī)模和生產(chǎn)能力的工業(yè)企業(yè)。特別是經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放二十多年來(lái)的發(fā)展,衡陽(yáng)已形成冶金、機(jī)械、化工、輕工、醫(yī)藥、電子信息、紡織服裝、建筑建材、生物制藥、煤炭采選、金屬非金屬采選等36個(gè)門類的工業(yè)體系。

衡陽(yáng)主要工業(yè)園有高新開(kāi)發(fā)區(qū)、衡陽(yáng)鋼管深加工產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、白沙洲(深圳)工業(yè)園、松木工業(yè)園、衡東大浦工業(yè)園、耒陽(yáng)市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、衡陽(yáng)縣西渡經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)、常寧市工業(yè)園區(qū)等12個(gè)。形成以水口山為龍頭的有色金屬冶煉及深加工產(chǎn)業(yè),以衡鋼集團(tuán)為龍頭的專業(yè)化無(wú)縫鋼管及深加工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),以特變電工衡陽(yáng)變壓器公司為龍頭的輸變電制造產(chǎn)業(yè),以衡陽(yáng)建滔為龍頭的鹽鹵化工產(chǎn)業(yè),以亞新科、天雁機(jī)械、風(fēng)順車橋、長(zhǎng)豐六合、湖南機(jī)油泵等企業(yè)為龍頭的汽車及零部件產(chǎn)業(yè),以中鋼衡重為龍頭的機(jī)械設(shè)備制造產(chǎn)業(yè),以紫光古漢、恒生制藥為龍頭的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè),以泰豪通訊、北方電子為龍頭的電子產(chǎn)業(yè),以燕京啤酒、金六福雁峰酒業(yè)為龍頭的酒類制造產(chǎn)業(yè)。

3.衡陽(yáng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的特點(diǎn)。(1)自然資源依賴程度高。衡陽(yáng)工業(yè)產(chǎn)業(yè)主要依托其豐富的礦產(chǎn)資源,如,依托硫鐵礦、鹽鹵礦、芒硝礦等化工原料非金屬礦產(chǎn)發(fā)展化工產(chǎn)業(yè)集群,依托鈉長(zhǎng)石、硅灰石、高嶺土瓷泥、螢石、石膏等建材及其他非金屬礦產(chǎn)發(fā)展新型材料制造產(chǎn)業(yè)集群等等。這一特點(diǎn)使得衡陽(yáng)工業(yè)發(fā)展受資源因素的制約較大。而依托于自然資源發(fā)展起來(lái)的企業(yè)多是高耗能企業(yè),2006年電力、鋼鐵、有色、石化、建材、化工、輕工、紡織八個(gè)行業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗平均比國(guó)際先進(jìn)水平高40%;每萬(wàn)元生產(chǎn)總值綜合能耗為1.39噸標(biāo)準(zhǔn)煤,高于全國(guó)平均水平1.2倍,世界平均水平2.7倍[3]。(2)產(chǎn)業(yè)鏈處于初級(jí)階段。衡陽(yáng)工業(yè)園主要是以大型企業(yè)為中心,發(fā)展上下游產(chǎn)品,產(chǎn)業(yè)鏈為“生產(chǎn)―產(chǎn)品―生產(chǎn)”。如,松木工業(yè)園以建滔化工為核心,萊德生物(天宇農(nóng)藥)每年要用大量的建滔化工生產(chǎn)的氯氣和燒堿,駿杰化工每年要耗用兩萬(wàn)噸氯氣,西渡紙業(yè)要耗用一定量的氯氣和燒堿等等。盡管這些化工企業(yè)都存在不同程度的上下游關(guān)系,但整個(gè)產(chǎn)業(yè)集群從規(guī)模、技術(shù)含量和附加值高低等情況看,鏈核不強(qiáng)不大,鏈接不精不細(xì),只是處于一個(gè)相當(dāng)初級(jí)的階段,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(3)技術(shù)含量低,污染嚴(yán)重。衡陽(yáng)生態(tài)環(huán)境標(biāo)膠脆弱,產(chǎn)業(yè)集群仍處于初級(jí)階段,而其又以資源依賴性強(qiáng)、污染物排放量大的重、化工業(yè)發(fā)展為主,環(huán)境壓力較大,加之企業(yè)以中小企業(yè)為主,而這些企業(yè)又多為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),采用常規(guī)技術(shù),技術(shù)創(chuàng)新能力不足,導(dǎo)致其不僅產(chǎn)品技術(shù)含量低,生產(chǎn)過(guò)程中的資源利用、污染處理等都比較落后。

二、衡陽(yáng)市工業(yè)產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)化發(fā)展模式設(shè)計(jì)

工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中實(shí)際上存在著類似于自然生態(tài)系統(tǒng)食物鏈的工藝關(guān)系,它們之間是相互依存,相互制約,這就是“工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈” [4]。“工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”既是一條能量轉(zhuǎn)換鏈,也是一條物質(zhì)傳遞鏈,形成的能量流和物質(zhì)流沿著“工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”逐漸逐層次流動(dòng),并在其中獲得最大限度利用,實(shí)現(xiàn)廢棄物再生增值。而工業(yè)園區(qū)中的生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侵冈趫@區(qū)范圍內(nèi)的企業(yè)模仿自然生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,以資源紐帶形成的具有產(chǎn)業(yè)銜接關(guān)系的企業(yè)聯(lián)盟,實(shí)現(xiàn)資源在區(qū)域范圍內(nèi)的循環(huán)流動(dòng) [5]。

由于金屬冶煉及壓延加工行業(yè)與鹽化工行業(yè)是衡陽(yáng)市工業(yè)依托自然資源發(fā)展的代表性行業(yè),同時(shí)又是污染較為嚴(yán)重的行業(yè),下面便以這兩大行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集群生態(tài)化研究為例。

1.金屬冶煉行業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì)。近年來(lái),衡陽(yáng)市鋼鐵產(chǎn)業(yè)形成了以衡鋼工業(yè)園為載體,以衡陽(yáng)鋼管(集團(tuán))有限公司為核心的一批鋼管深加工企業(yè)和產(chǎn)業(yè)配套企業(yè)的聚集區(qū)。鋼鐵產(chǎn)業(yè)生態(tài)化發(fā)展,一方面,要延伸上下游產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈,如發(fā)展從礦石采選、煉鐵、煉鋼到管材加工,再到鋼管被覆、高壓氣瓶管深加工、油田用管車絲等領(lǐng)域一條鏈的發(fā)展;另一方面,更要注意加大生產(chǎn)過(guò)程中科學(xué)技術(shù)的投入,實(shí)現(xiàn)“減量化、再使用、再循環(huán)”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原則。

鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品和廢棄物有多種用處,有些可以返回生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行再循環(huán),有些可以參與其他行業(yè)生產(chǎn),還有些兼具兩種特性。第一種如生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵、爐渣等可以提煉回收金屬,冷卻水也可以重復(fù)使用。第二種如煤燃燒過(guò)程產(chǎn)生的的粉煤灰可以作為水泥的添加劑。鋼渣屬于第三種,不僅可以作燒結(jié)溶劑、作高爐或化鐵爐溶劑、作煉鋼返回渣、利用磁選工藝回收廢鋼鐵,還可以作為生產(chǎn)無(wú)熟料或少熟料水泥的原料和摻和劑,同時(shí)鋼渣碎石具有密度大、強(qiáng)度高、表面粗糙、穩(wěn)定性好、耐磨與耐久性好、與瀝青結(jié)合牢固等特點(diǎn)因而廣泛用于鐵路、公路和工程回填,特別適于沼澤、海灘的筑路造地等等。

2.鹽化工行業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)計(jì) [6]。衡陽(yáng)市現(xiàn)有鹽鹵化工企業(yè)69家,總資產(chǎn)33億元,年產(chǎn)值過(guò)5億元的企業(yè)1家,過(guò)億元的企業(yè)5家。2010年鹽鹵化工及精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值預(yù)計(jì)突破100億元,實(shí)現(xiàn)利稅10億元以上。鹽化工行業(yè)為衡陽(yáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn),但其對(duì)環(huán)境的破壞也是不容忽視的。鹽化工行業(yè)原材料和產(chǎn)品種類繁多,且多為易燃、易爆、有毒、有害的物質(zhì);生產(chǎn)裝置中的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備有的是高溫、高壓,風(fēng)險(xiǎn)較大;企業(yè)的生產(chǎn)(技術(shù))方案、工藝流程繁雜多變,生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的“三廢”成分繁多,數(shù)量大,相關(guān)產(chǎn)業(yè)排放的污染物種類幾乎涵蓋全市所有污染物種類,包括燃煤煙氣和二氧化硫等各種工業(yè)廢氣、污水以及煤渣、煤灰、鹽泥等固體廢棄物等等。

鹽化工行業(yè)污染物種類多樣,同時(shí)可循環(huán)利用的部分也很多。采用以化學(xué)肥料為主產(chǎn)品的苦鹵綜合利用工藝,原料利用中鎂、鉀、硫的回收率都在96%以上,工藝構(gòu)成閉路循環(huán),不僅可以提高原料利用率,還可以不構(gòu)成二次污染,從根本上解決苦鹵資源充分利用、保護(hù)原料資源和生態(tài)環(huán)境的難題。而純堿生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物堿渣不僅可以提取氯化鈣、作為燃煤脫硫劑用于環(huán)保工程,還可以應(yīng)用于建筑工程、化工輕工業(yè)、農(nóng)牧業(yè)等等。而鹽泥經(jīng)過(guò)一系列的處理以后可制的輕質(zhì)氧化鎂,用于油漆工業(yè)、橡膠工業(yè)、造紙工業(yè)的填充劑,還可制鎂磚、坩堝等優(yōu)質(zhì)耐火材料。

衡陽(yáng)市四大支柱產(chǎn)業(yè)鏈條之間存在多處交叉點(diǎn),如金屬冶煉及壓延加工為機(jī)械加工提供了原料,鹽化工生產(chǎn)為金屬冶煉等提供化學(xué)原料,金屬冶煉與機(jī)械加工而生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的煤氣提供給發(fā)電廠作為發(fā)電能源的來(lái)源,電廠的電力又直接服務(wù)于金屬冶煉、機(jī)械加工和化工產(chǎn)業(yè)。而除了支柱產(chǎn)業(yè)外,衡陽(yáng)還發(fā)展有支柱產(chǎn)業(yè)的衍生產(chǎn)業(yè)和相關(guān)產(chǎn)業(yè),以及電子信息、紡織服裝、建筑建材、生物制藥等幾十個(gè)門類的工業(yè)體系,這些產(chǎn)業(yè)由某一種或多種產(chǎn)品相聯(lián)系,或生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的某種廢棄物可以共同應(yīng)用于另一相同行業(yè),根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)原理深入研究這些聯(lián)系,設(shè)計(jì)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,建設(shè)生態(tài)工業(yè)園區(qū)。

參考文獻(xiàn):

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篇（9）

Abstract：With the increase of project construction of expansive soils, the engineering hazard of expansive soils is more prominent, which resulted the hazards of the expansive soil in the project geotechnical have become a technology problem of global, calls for an immediate solution. This paper reviews the study of expansive soils, focuses on the properties of physical and mechanical of expansive soils, composition and structure, expansion mechanism, identification and classification, permeability, improved methods and the development trend. The overview basically reflects the current status of expansive soils, can provide a relevant reference for future theoretical analysis and experimental research of the expansive soils.

Key words：Expansive soil；Research advance；Review

中圖分類號(hào)：TU475文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

膨脹土是指吸水后顯著膨脹、失水后顯著收縮的高塑性粘性土。隨著工程中膨脹土問(wèn)題的逐漸增多，膨脹土對(duì)工程的危害已成為當(dāng)今巖土工程界急需解決的全球性技術(shù)難題之一。20世紀(jì)30年代，國(guó)外首先開(kāi)始注意到膨脹土的破壞現(xiàn)象。50年代末，美國(guó)首次全國(guó)性的膨脹性粘土學(xué)術(shù)會(huì)議在科羅拉多州召開(kāi)。60年代到70年代后期，英國(guó)、美國(guó)、羅馬尼亞、前蘇聯(lián)及日本都相繼在正式的土工規(guī)范及鐵路規(guī)范等文件中增列了有關(guān)膨脹土的條文內(nèi)容。我國(guó)于20世紀(jì)50年代初，在修建成渝鐵路工程中，首次遇到成都粘土膨脹危害問(wèn)題，從而拉開(kāi)了我國(guó)膨脹土研究的序幕。到了60年代，國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始從膨脹土的結(jié)構(gòu)、礦物成分、分類及膨脹基本特性等方面開(kāi)展了詳細(xì)研究工作。70年代中期，膨脹土的普查工作已在國(guó)內(nèi)大規(guī)模的進(jìn)行。80年代后期，國(guó)內(nèi)膨脹土的研究重點(diǎn)主要集中在鐵路路基處理上，并于1987年制定了《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)定》[1]。迄今為止，國(guó)內(nèi)外已召開(kāi)過(guò)多次國(guó)際膨脹土研究與工程會(huì)議及國(guó)際非飽和土研究與工程會(huì)議，國(guó)外許多國(guó)家也都相繼制定了膨脹土地區(qū)建設(shè)的規(guī)范文件[2]。有關(guān)膨脹土的結(jié)構(gòu)特征、力學(xué)特性、變形特點(diǎn)等問(wèn)題都取得了一定的突破。膨脹土的研究逐漸從一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的研究逐漸發(fā)展成為世界性共同研究的課題。本文主要在前人研究基礎(chǔ)上對(duì)膨脹土的研究現(xiàn)狀作簡(jiǎn)要概述。

膨脹土的分布及成因類型

1.1膨脹土的分布

膨脹土在我國(guó)及世界范圍內(nèi)的堆積歷史都較為悠久?？缭搅说谒募o(jì)、新第三紀(jì)及其以前若干時(shí)期。目前，已發(fā)現(xiàn)多達(dá)40余個(gè)國(guó)家存在膨脹土堆積，其中我國(guó)是世界上膨脹土分布最廣，面積最大的國(guó)家之一。自50年代以來(lái)，我國(guó)先后發(fā)現(xiàn)膨脹土危害的地區(qū)已達(dá)20余個(gè)省、市、自治區(qū)。分布范圍主要集中于珠江、長(zhǎng)江中下游、黃河中下游及淮河、海河流域的廣大平原、盆地、河流階地以及平緩丘陵地帶。

1.2膨脹土的成因類型

據(jù)國(guó)內(nèi)外大量膨脹土研究成果，膨脹土的類型主要有以下幾種類型：

（1）殘積(風(fēng)化)型膨脹土

殘積(風(fēng)化)型膨脹土不僅是工程問(wèn)題和地質(zhì)災(zāi)害最嚴(yán)重的一種膨脹土，同時(shí)也是熱帶、亞熱帶氣候區(qū)特別是干旱草原、荒漠區(qū)最主要的膨脹土類型。殘積型膨脹土具有高空隙性、高含水量和強(qiáng)烈脹縮的特點(diǎn)，這種不良特性來(lái)自化學(xué)風(fēng)化作用，可使母巖結(jié)構(gòu)破壞，礦物化學(xué)分解，堿及堿土金屬和碳酸鹽淋失，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物不均勻開(kāi)裂變形、結(jié)構(gòu)破壞等。根據(jù)母巖成分不同形成的膨脹土有:a）玄武巖、輝長(zhǎng)巖形成的含蒙脫石的殘積膨脹土；b）泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖殘積膨脹土；c）泥質(zhì)巖殘積型膨脹土。

（2）沉積型膨脹土

工程實(shí)踐和理論研究表明，并非所有的粘土都具有顯著的膨脹性，而僅僅是有效蒙脫石含量大于8%～10%的高塑性粘土才具有顯著的膨脹性。由于蒙脫石是微堿性富含Mg的地球化學(xué)環(huán)境下的產(chǎn)物，因此富含蒙脫石及其混層礦物的沉積型粘土主要形成和分布在半濕潤(rùn)、半干旱的暖溫帶和南北亞熱帶半干旱草原氣候環(huán)境的沉積盆地中，其形成方式可以是湖積、洪積、坡積或冰水沉積。

（3）熱液蝕變型膨脹土

地下熱水和溫泉分布區(qū)由于熱水和溫泉與巖石的相互作用，導(dǎo)致巖石中長(zhǎng)石等礦物分解轉(zhuǎn)化為蒙脫石而形成膨脹土，但并非各種巖石都可以產(chǎn)生蒙脫石化作用，通常僅是中基性火成巖，如玄武巖、輝綠巖、安山粉巖等。因此，熱液蝕變型膨脹土這種類型并不普遍，我國(guó)僅在內(nèi)蒙古阿巴嘎旗第四紀(jì)玄武巖和溫泉發(fā)育區(qū)有灰綠色熱液蝕變型膨脹性粘土的分布。國(guó)外在近代火山活動(dòng)頻繁、溫泉熱水發(fā)育的地區(qū)較多。

膨脹土的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)是影響膨脹土工程性質(zhì)的另一個(gè)重要因素。膨脹土的結(jié)構(gòu)包括宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，其中宏觀結(jié)構(gòu)的主要特征是膨脹土的多裂隙性。多裂隙所構(gòu)成的裂隙面及軟弱面是宏觀結(jié)構(gòu)對(duì)膨脹土工程性質(zhì)影響的最直接原因[3]。由于裂隙的存在破壞了土體的完整性，從而使強(qiáng)度評(píng)價(jià)產(chǎn)生困難。同時(shí)由于裂隙具有不均一性和變動(dòng)性，使膨脹土表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度特性[4]。耿建彬[5]將裂隙的形成和發(fā)育分為原生裂隙和次生裂隙，并研究了影響次生裂隙形成發(fā)育的因素。易順民[6]結(jié)合分形幾何和裂隙結(jié)構(gòu)，探討了膨脹土裂隙研究的定量化模式。膨脹土的微結(jié)構(gòu)是膨脹土在一定的地質(zhì)環(huán)境和條件下，由土?？紫逗湍z體結(jié)構(gòu)等組成的整體結(jié)構(gòu)。對(duì)膨脹土微觀結(jié)構(gòu)的研究，有助于了解膨脹土的力學(xué)特性。隨著X-射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等測(cè)試技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字化圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，使人們對(duì)土的微觀結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)更深一步,發(fā)展到定量研究階段。Delage[7]認(rèn)為對(duì)非飽和土力學(xué)性質(zhì)的理解需要用可靠的概念模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一種概念模型涉及到非飽和土的微結(jié)構(gòu)，第二種模型即非飽和土的彈塑性模型。Delage等在對(duì)壓縮淤泥的微結(jié)構(gòu)研究中注意到各種狀態(tài)下壓縮土的結(jié)構(gòu)特征，以及含水量變化對(duì)土結(jié)構(gòu)的影響。Alonso[8]等在研究膨脹土的結(jié)構(gòu)特性后提出雙結(jié)構(gòu)模型，指出微結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)飽和的內(nèi)部凝聚孔隙，它主要受黏土與水的物理化學(xué)相互作用，并認(rèn)為微結(jié)構(gòu)具有可逆性。劉松玉[9]用分形理論研究了膨脹土的微觀結(jié)構(gòu)，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)膨脹土的微結(jié)構(gòu)的研究有助于我們對(duì)土的力學(xué)性質(zhì)、脹縮機(jī)理的深入理解和認(rèn)識(shí)，但還需要深入研究土體微結(jié)構(gòu)變化對(duì)工程性質(zhì)的影響。

膨脹土的判別分類

在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，必須正確識(shí)別膨脹土與非膨脹土，并對(duì)膨脹土進(jìn)行分類，即將工程性質(zhì)基本相似的膨脹土劃分為同一類別，以便為工程的設(shè)計(jì)與施工提供合理的參數(shù)和科學(xué)依據(jù)。

膨脹土在世界各地都有分布，成因類型多種，關(guān)于膨脹土的判別，國(guó)內(nèi)外尚不統(tǒng)一，就我國(guó)也有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如：公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ064-98)、公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004)、公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ051-93)、巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021 2001)、膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范(GBJ112-87)等。

上述各規(guī)范對(duì)膨脹土的規(guī)定互有出入，即使公路部門執(zhí)行的公路標(biāo)準(zhǔn)也還存在如何執(zhí)行的問(wèn)題。雖各標(biāo)準(zhǔn)界限和強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)有所不同，但各標(biāo)準(zhǔn)都是以自由膨脹率δep為初判的標(biāo)準(zhǔn)，以脹縮總率（eps或ep50)為終判標(biāo)準(zhǔn)[10]，見(jiàn)表2、表3。各種規(guī)范(規(guī)程)對(duì)膨脹土的定義和判定標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，說(shuō)明各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有所差異。膨脹土的含義、命名、判別方法及工程性質(zhì)評(píng)價(jià)仍主要以《膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GBJll2-87)為依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，許多學(xué)者對(duì)判別指標(biāo)的選取及評(píng)判方法進(jìn)行了相關(guān)研究，取得一定的成果，如楊世基指標(biāo)[11]等。

表2 膨脹土的初判標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 膨脹土等級(jí) 自由膨脹率δep /% 說(shuō)明

I 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ、V 強(qiáng) ＞90 I 、Ⅱ 、Ⅲ強(qiáng)調(diào)“高塑性，高液限”， IV 、V 強(qiáng)調(diào)綜合判斷.

中 65～90

弱 40～65

表3 膨脹土的終判標(biāo)準(zhǔn)

規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 判斷計(jì)算式 脹縮總率eps或ep50 說(shuō)明

I 、Ⅱ 、Ⅲ 脹縮總率 eps:>4% 強(qiáng) 主要考慮士的可能含水量變化

eps /% eps:2～4% 中

eps:0.7～2.0% 弱

Ⅳ、V 地基脹縮變形量Sc /mm Sc: >70 mm 強(qiáng) 除考慮含水量變化外，還考慮地基的工作應(yīng)力

Sc:35～70 mm 中

Sc:

注：ωn均為地基收縮過(guò)程中可能產(chǎn)生含水量的下限值；ω為土的天然含水量山；λn為收縮系數(shù)，通過(guò)收縮試驗(yàn)確定；ep50為50 kPa 壓力下的膨脹率；σepi為第i層土在地基應(yīng)力作用下的膨脹值(mm)；∆ωi為第i層土可能發(fā)生含水量變化值(以小數(shù)表示)。

膨脹土的物理力學(xué)性質(zhì)

4.1 膨脹土工程特性

（1）脹縮性。脹縮性指膨脹土吸水后體積膨脹，失去水分后體積收縮的特性。如膨脹受阻產(chǎn)生膨脹力可使路面隆起，失去可使路面下沉或土體干裂。膨脹土不同于其它粘土的脹縮性，反復(fù)的干縮濕脹導(dǎo)致土體的有效凝聚力下降，使得土體的強(qiáng)度降低。

（2）多裂隙性。膨脹土中的裂隙，主要可分為垂直裂隙、水平裂隙與斜交裂隙三種類型。這些裂隙將土體層分割成具有幾何形狀的塊體，如菱塊狀、短柱狀等，破壞了土體的完整性。膨脹土路基邊坡的破壞，大多與土中裂隙有關(guān)，且滑動(dòng)面的形成主要受裂隙軟弱結(jié)構(gòu)面控制。目前有兩種觀點(diǎn)闡述膨脹土的裂隙性，一是認(rèn)為裂隙的產(chǎn)生由于膨脹土的脹縮特性導(dǎo)致，由于反復(fù)的吸水膨脹、失水干縮，反復(fù)周期變化，導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)松散，而結(jié)構(gòu)的松散使得雨水進(jìn)入，又為脹縮創(chuàng)造了條件。另一觀點(diǎn)認(rèn)為，裂隙性引起的應(yīng)力集中和吸力下降等原因造成了土層軟化，引起土體的破壞。

（3）遇水崩解性。膨脹土浸水后體積膨脹，在無(wú)側(cè)限的條件下則發(fā)生吸水濕化。不同類型的膨脹土崩解性不同，強(qiáng)膨脹土浸水后，幾分鐘很快就完全崩解；弱膨脹土浸水后，則需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間才能逐步崩解，且不完全崩解。

（4）超固結(jié)性。膨脹土大多具有超固結(jié)性，天然空隙比較小，干密度較大，初始結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高。超固結(jié)膨脹土路基開(kāi)挖后，將產(chǎn)生土體超固結(jié)力釋放，邊坡與路面出現(xiàn)卸載膨脹，并常在坡腳形成應(yīng)力集中區(qū)和塑性區(qū)，使邊坡容易破壞。超固結(jié)性是膨脹土的一個(gè)重要特征，這個(gè)特征越來(lái)越受到重視，并被認(rèn)為是導(dǎo)致邊坡漸進(jìn)性破壞的一個(gè)重要原因。

（5）強(qiáng)度衰減性。膨脹土強(qiáng)度為典型的變動(dòng)強(qiáng)度，具有峰值極高而殘余強(qiáng)度極低的特性。由于膨脹土的超固結(jié)性，其初期強(qiáng)度高，隨著土體受脹縮效應(yīng)和風(fēng)化作用時(shí)間的增加，抗剪強(qiáng)度將大幅度衰減。強(qiáng)度衰減的幅度與速度和土體的物質(zhì)組成、土的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)、風(fēng)化作用以及脹縮性的大小有關(guān)。

（6）易風(fēng)化特性。膨脹土受氣候因素影響，極易產(chǎn)生風(fēng)化破壞作用。路基開(kāi)挖后，土體在風(fēng)化作用下，很快產(chǎn)生碎裂、剝落和泥化等現(xiàn)象，使土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低。按其風(fēng)化程度不同，一般可將膨脹土劃為強(qiáng)、弱、微三層。

4.2膨脹土物理特性

膨脹土按粘土礦物分類，可以歸納為兩大類，一類以蒙脫石為主，另一類以伊利土和高嶺土為主。蒙脫石粘土在含水量增加時(shí)出現(xiàn)膨脹，而伊利土和高嶺土則發(fā)生有限的膨脹，引起膨脹土發(fā)生變化的條件，有一下幾方面：

（1）含水量。膨脹土具有很高的膨脹潛勢(shì)，這與它含水量的大小及變化有關(guān)，如果其含水量保持不變，則不會(huì)有體積變化。在工程施工中，建造在含水量保持不變的粘土上的構(gòu)造物不會(huì)遭受由膨脹而引起的破壞。當(dāng)粘土的含水量發(fā)生變化，立即就會(huì)產(chǎn)生垂直和水平兩個(gè)方向的體積膨脹，含水量的輕微變化，僅1%～2%的量值，就足以引起有害的膨脹。

（2）干容重。粘土的干容重與其天然含水量是息息相關(guān)的，干容重是膨脹土的另一重要指標(biāo)。γ=18.0KN/m3的粘土，通常顯示很高的膨脹潛勢(shì)。這表明著粘土將不可避免地出現(xiàn)膨脹問(wèn)題。

（3）滲透性。飽和滲流是非飽和土力學(xué)的重要組成部分，也是水文地質(zhì)、地下水資源與環(huán)境和農(nóng)田水利等學(xué)科領(lǐng)域共同關(guān)心的問(wèn)題。Richards[12]將Darcy定律推廣應(yīng)用到非飽和滲流中，建立起水相滲流所滿足的控制方程，即通常稱為的Richards方程以后，人們才開(kāi)始了非飽和滲流的研究?；赗ichards控制方程的飽和-非飽和滲流得到了深入的研究，并成功地應(yīng)用到許多實(shí)際工程中。早期對(duì)非飽和滲流的研究主要是定性研究和在理論上求精確解或級(jí)數(shù)解。Coleman和Bodman[13]最早研究了入滲后土壤剖面含水率分布，他們將含水率剖面分為四個(gè)區(qū)，即飽和區(qū)、過(guò)渡區(qū)、傳導(dǎo)區(qū)和濕潤(rùn)區(qū)，這使人們對(duì)入滲過(guò)程有了初步的定性認(rèn)識(shí)。20世紀(jì)60年代，隨著計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，基于Richards方程的非飽和滲流數(shù)值模擬得到了前所未有的發(fā)展，早期主要用有限差分方法求解Richards方程，后來(lái)隨著有限元方法的迅速發(fā)展成熟，后者逐漸取代了前者成為非飽和滲流數(shù)值模擬的主要方法。高驥等[14]對(duì)堤壩中由于洪水暴漲暴落產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)滲流作了飽和-非飽和數(shù)值模擬研究，在有限差分方法中采用了全隱式交替方向迭代法以及添加附加項(xiàng)來(lái)模擬飽和-非飽和滲流。

（4）液限、液性指數(shù)。液限、液性指數(shù)（不叫液限指數(shù)）以及塑限、塑性指數(shù)在土力學(xué)中是評(píng)價(jià)粘性土的主要指標(biāo)。同一種粘性土隨其含水量的不同而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài)。

土由半固態(tài)轉(zhuǎn)到可塑狀態(tài)的界限含水量稱為塑限，由可塑狀態(tài)到流動(dòng)狀態(tài)的界限含水量稱為液限。土的塑限和液限都可通過(guò)試驗(yàn)得到。塑性指數(shù)和液性指數(shù)可以根據(jù)土的塑限和液限通過(guò)計(jì)算求得：

塑性指數(shù)=液限含水量－塑限含水量，液性指數(shù)=（土的天然含水量－塑限含水量）/塑性指數(shù)。根據(jù)塑性指數(shù)可以對(duì)粘性土進(jìn)行分類，根據(jù)液性指數(shù)可以判斷土物理狀態(tài)，土的液性指數(shù)越小，土越硬。

（5）黏粒含量。膨脹土按黏土礦物分類，可以歸納為兩大類，一類以蒙脫石為主，另一類以伊利土和高嶺土為主。蒙脫石黏土在含水量增加時(shí)出現(xiàn)膨脹，而伊利土和高嶺土則發(fā)生有限的膨脹。膨脹土的黏土礦物成分是決定其工程特性的主要內(nèi)在因素。已有的研究表明，當(dāng)黏土礦物中蒙脫石的含量達(dá)到5%時(shí)，即對(duì)土的膨脹性與強(qiáng)度產(chǎn)生影響，若蒙脫石含量超過(guò)20%，即土的工程性質(zhì)主要由蒙脫石所決定，一般蒙脫石含量在12%以上的土，則具有較強(qiáng)的脹縮性[15]。

4.3膨脹土的基本力學(xué)性質(zhì)

（1）變形與固結(jié)特性。膨脹土主要表現(xiàn)為吸水膨脹軟化，失水干縮，即產(chǎn)生強(qiáng)烈的脹縮變形。膨脹土的變形可分為兩大類：1）外加荷載作用下的壓縮變形；2）外加荷載與入滲或浸水共同作用下的濕脹、濕化變形，或外加荷載與蒸發(fā)、風(fēng)干、水位下降共同作用下的干縮變形。膨脹土的變形特性是膨脹土研究的重要研究?jī)?nèi)容之一，也是相關(guān)工程防治的關(guān)鍵，必須依據(jù)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和工程實(shí)例，分析并建立反映濕脹、濕陷、干縮特性的非飽和膨脹土的新型本構(gòu)模型，才能較準(zhǔn)確地描述膨脹土的變形特性。黃庚祖[9]通過(guò)膨脹土膨脹變形試驗(yàn)研究了膨脹變形的定性規(guī)律；徐永福[21]根據(jù)膨脹土的膨脹變形試驗(yàn)，提出膨脹土膨脹變形的模型，并利用這個(gè)模型解釋了膨脹土的膨脹變形特征、通過(guò)統(tǒng)計(jì)各地區(qū)膨脹土的膨脹變形資料，得到膨脹變形與含水量和壓力之間的定量關(guān)系、用輕便固結(jié)儀對(duì)寧夏膨脹土進(jìn)行研究，得出膨脹量是含水量的線性函數(shù)，膨脹量的對(duì)數(shù)和壓力的對(duì)數(shù)呈線性相關(guān)的規(guī)律。

（2）強(qiáng)度特性。膨脹土的強(qiáng)度特性較之普通的粘土要復(fù)雜得多。它既是膨脹土體抵抗破壞能力的表征，也是計(jì)算路塹、渠道、路堤、土壩等斜坡穩(wěn)定性，以及支擋結(jié)構(gòu)物土壓力的重要參數(shù)。通常情況下膨脹土的峰值抗剪強(qiáng)度相當(dāng)高，但從失穩(wěn)的膨脹土邊坡反算出的抗剪強(qiáng)度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其峰值。

膨脹土膨脹性

膨脹土脹縮性能及其指標(biāo)

在工程地質(zhì)中，這種粘土的膨脹現(xiàn)象很普遍，我們通過(guò)土工實(shí)驗(yàn)，得出粘土的力學(xué)指標(biāo)，以供土質(zhì)力學(xué)上的計(jì)算。通常對(duì)膨脹土的力學(xué)分析，主要是對(duì)其膨脹潛勢(shì)和膨脹壓力的研究后得出的。

（1）膨脹潛勢(shì)，膨脹潛勢(shì)就是在室內(nèi)按AASHO標(biāo)準(zhǔn)壓密實(shí)驗(yàn)，把試樣在最佳含水量時(shí)壓密到最大容重后，使有側(cè)限的試樣在一定的附加荷載下，浸水后測(cè)定的膨脹百分率。膨脹率可以用來(lái)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)物的最大潛在的膨脹量。膨脹量的大小主要取決于環(huán)境條件，如潤(rùn)濕程度.潤(rùn)濕的持續(xù)時(shí)間和水分的轉(zhuǎn)移方式等。因此，在工程施工中，改造膨脹土周圍的環(huán)境條件，是解決膨脹土工程問(wèn)題的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)。自由膨脹率Fs是指膨脹土經(jīng)過(guò)粉碎風(fēng)干后，一定體積的的松散土粒在水中沒(méi)有任何限制條件下充分吸水產(chǎn)生自由膨脹，體積增大，試樣穩(wěn)定后的體積增量與初始體積之比。自由膨脹率與液限呈線性關(guān)系。線膨脹率δep是指膨脹土試樣在無(wú)荷載(有荷載)有側(cè)向限制條件下吸水后沿垂直方向膨脹的增量與初始試樣高度之比。

（2）膨脹力，膨脹力就是膨脹壓力。通俗的講，就是試樣膨脹到最大限度以后，再加荷載直到回復(fù)到其初始體積為止所需的壓力。對(duì)某種給定的粘土來(lái)說(shuō)，其膨脹壓力是常數(shù)，它僅隨干容重而變化。因此，膨脹力可以方便的用作衡量粘土的膨脹特性的一種尺度。對(duì)于未擾動(dòng)的粘土來(lái)講，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重時(shí)土的膨脹壓力可以直接用來(lái)論述膨脹特性。膨脹力Pe指土體的體積膨脹受到限制時(shí)吸水后所產(chǎn)生的最大應(yīng)力，膨脹土的膨脹力與原始含水量(或飽和度)和干容重之間有密切關(guān)系，即膨脹力隨原始含水量的增大而減少，隨干容重的增大而增大。膨脹力與膨脹率有近似線性關(guān)系。

（3）收縮含水量，收縮含水量ωs指土體失水收縮穩(wěn)定后的最低含水量，也就是土體在水分被蒸發(fā)散失時(shí)體積產(chǎn)生收縮并到達(dá)恒定而不繼續(xù)縮小時(shí)的界限含水量，一般稱為縮限。

（4）收縮量，收縮量是指一定體積的膨脹土體在水分蒸發(fā)過(guò)程中其體積的縮小量值。在工程中，常采體縮率和線縮率表征。

綜上所述，膨脹土的變化除了土的膨脹與收縮特性這兩個(gè)內(nèi)在的因素外，壓力與含水量的變化則是兩個(gè)非常重要的外在因素。準(zhǔn)確地了解膨脹土的特性及變化的條件，就有可能估計(jì)到建造在這個(gè)地基上的路基及構(gòu)造物將會(huì)產(chǎn)生怎樣的變形，從而采取相應(yīng)的地基處理措施。

膨脹土膨脹機(jī)理

膨脹土的礦物學(xué)理論研究者從礦物晶格構(gòu)造出發(fā)，認(rèn)為膨脹土的膨脹取決于膨脹土的礦物成分及其結(jié)構(gòu)以及顆粒表面交換陽(yáng)離子成分[2]等，膨脹土物理化學(xué)理論中以滲透理論、雙電層理論應(yīng)用較普遍，此理論認(rèn)為膨脹土膨脹的主要原因是膨脹土顆粒表面產(chǎn)生了復(fù)雜的物理化學(xué)作用。膨脹土的膨脹性主要取決于礦物表面結(jié)合水層與擴(kuò)散雙電層的厚度(Grime R E；Lounghmm F C；華東水利學(xué)院土力學(xué)教研室)。膨脹土膨脹的物理力學(xué)理論包括有效應(yīng)力理論、毛細(xì)管理論和彈性理論等[16]，該理論認(rèn)為膨脹土的膨脹是在一定的外力作用下由膨脹土與水相互作用產(chǎn)生的物理力學(xué)效應(yīng)引起的。

在這些理論中，應(yīng)用較普遍是晶格擴(kuò)張理論和雙電層理論，晶格擴(kuò)張理論認(rèn)為膨脹土晶格構(gòu)造中存在膨脹晶格構(gòu)造，水易滲入晶層間形成水膜夾層，從而引起晶格擴(kuò)張，使土體體積增大。但晶格擴(kuò)張理論僅僅局限于晶層間吸附結(jié)合水膜的楔入作用，而沒(méi)有考慮粘土顆粒間及聚集體間吸附結(jié)合水的作用。事實(shí)上，粘土膨脹不僅發(fā)生在晶格構(gòu)造內(nèi)部晶層之間，同時(shí)也發(fā)生在顆粒和顆粒之間以及聚集體和聚集體之間[10]。雙電層理論認(rèn)為雙電層內(nèi)的離子對(duì)水分子具有吸附能力，被吸附的水分子在電場(chǎng)力作用下按一定取向排列，在粘土礦物顆粒周圍形成表面結(jié)合水膜。由于結(jié)合水膜增厚“楔開(kāi)”土顆粒，從而使固體顆粒之間的距離增大，導(dǎo)致土體膨脹。雙電層理論彌補(bǔ)了晶格擴(kuò)張理論在解釋粘土脹縮原因方面的不足，發(fā)展了結(jié)合水膜在膨脹理論中的應(yīng)用，使得膨脹機(jī)理的理論更加全面和充實(shí)。

膨脹良

大量的工程實(shí)踐表明，化學(xué)方法改良膨脹土是十分有效并且廣泛適用的工程處理方法。因?yàn)橐环矫孢x用的化合物本身可以固結(jié)土體，起到粘結(jié)土粒的作用，例如水玻璃，樹(shù)脂等進(jìn)行灌漿處理。另一方面化合物和土本身還可以進(jìn)行一些復(fù)雜的物理-化學(xué)反應(yīng)改變膨脹土的親水性質(zhì)。目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用化學(xué)方法改良膨脹土的添加劑主要有石灰，水泥，粉煤狄及其它各種可溶性的無(wú)機(jī)鹽，有機(jī)類的有表面活性劑，各種有機(jī)聚合物等。還有使用無(wú)機(jī)有機(jī)復(fù)配體系，如聚合表面活性劑與石灰，水泥復(fù)配[17]。

6.1無(wú)機(jī)類改良劑

（1）石灰類改良劑

在膨脹土中加入石灰進(jìn)行改性，主要是針對(duì)礦物中易親水的蒙脫石、伊利石，使其與石灰發(fā)生化學(xué)離子交換，通過(guò)微結(jié)構(gòu)的改變來(lái)改變工程性質(zhì)即膨脹土中加入石灰后，由于石灰水化產(chǎn)生大量鈣離子，與蒙脫石，伊利石等活動(dòng)性礦物層起吸附水作用；同時(shí)也把大量鈣離子和溶液中析出的Ca(OH)2粒子吸附到顆粒周圍，使礦物顆粒一晶格邊緣斷鏈所產(chǎn)生的電荷吸附鈣離子來(lái)取得平衡，形成石灰的水化物在膨脹土礦物顆粒表面聚集，其作用過(guò)程與Ca(OH)2的硬化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行。

具有擴(kuò)張型晶體的蒙脫石類礦物，其離子交換量很大，易于和生石灰發(fā)生陽(yáng)離子交換，從而限制了礦物的脹縮性，聚集和粘結(jié)在礦物表面的Ca(OH)2，經(jīng)硬化結(jié)晶，形成一種防止膨脹土顆粒內(nèi)水外散和外水內(nèi)侵的固化層，其結(jié)果使膨脹土減弱親水性，自身穩(wěn)定性增加，石灰土試件達(dá)到一定的力學(xué)強(qiáng)度。當(dāng)膨脹土中加入石灰以后，其擊實(shí)土樣結(jié)構(gòu)形態(tài)多為團(tuán)粒較大的集粒結(jié)構(gòu)和基質(zhì)狀結(jié)構(gòu)，這類結(jié)構(gòu)也不利于吸水膨脹，因而用石灰處理后的石灰土的膨脹性也就得到了改良。利用生石灰改良含水量偏大的膨脹土也有比較理想的效果，生石灰在轉(zhuǎn)化為熟石灰的過(guò)程中，要吸收大量水分，同時(shí)產(chǎn)生熱量，使土體中水分蒸發(fā)，降低土體含水量，有利于施工。但生石灰不易保存，施工時(shí)仍多以熟石灰為主。

（2）水泥類改良劑

水泥對(duì)膨脹土的固化，主要有以下幾個(gè)方面的作用：a)水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的C-S-H和C-A-H凝膠，附著在土顆粒表面，具有較強(qiáng)的膠結(jié)力，并形成了Ca(OH)2；b)Ca2+與土顆粒表面吸附離子發(fā)生陽(yáng)離子交換反應(yīng)，使土顆粒親水性能降低和團(tuán)?；黾优蛎浲恋乃€(wěn)定性；c) Ca2+、OH滲透進(jìn)入土顆粒內(nèi)部，與粘土礦物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，繼續(xù)生成上述膠凝物質(zhì)，可減少親水粘土礦物的含量，并提高土顆粒間的連接強(qiáng)度[18]。

許多研究表明，隨著水泥摻量增加，固化膨脹土強(qiáng)度有一定增加。但因水泥水化反應(yīng)的體積縮減和水化作用消耗粘粒吸附水而引起干燥收縮，當(dāng)水泥摻量超過(guò)6％時(shí)，穩(wěn)定土的裂縫將顯著增加。隨著水泥的摻量增加，穩(wěn)定土的收縮性能變差，而且固化土的經(jīng)濟(jì)成本直線上升，因此考慮固化效果和經(jīng)濟(jì)成本，固化膨脹土的水泥摻量一般在4％～10％之間。

（3）工業(yè)廢渣類改良劑

粉煤灰、礦渣等工業(yè)廢渣配合石灰、水泥也常被用來(lái)固化膨脹土，由于工業(yè)廢渣在石灰、水泥水化的堿性環(huán)境中具有潛在水化活性，人們從經(jīng)濟(jì)和環(huán)保角度出發(fā)，用其來(lái)固化、穩(wěn)定土體其固化機(jī)理與石灰類、水泥類固化劑類似。用工業(yè)廢渣加固膨脹土，最大的優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)和環(huán)保，但其早期強(qiáng)度不高，而且通常需要較大的摻量。

6.2有機(jī)類改良劑

（1）有機(jī)高分子改良劑

有機(jī)高分子化合物是利用有機(jī)聚合物的聚合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)土的固化增強(qiáng)，常用的此類改良劑有丙烯酸鹽系列、聚液態(tài)丁二烯等。有機(jī)高分子類改良劑由于聚合物與土顆粒中粘土礦物一般不發(fā)生反應(yīng)，其固化膨脹土的作用主要是在土中進(jìn)行聚合反應(yīng)，經(jīng)過(guò)鏈的引發(fā)、鏈的增長(zhǎng)等過(guò)程，使液狀丙烯酸鹽聚合成不溶于水的網(wǎng)狀高分子凝膠體，這樣土顆粒就被強(qiáng)度高、有塑性的鏈包圍，形成一個(gè)空間網(wǎng)，形成土顆粒-聚合物-土顆粒的結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)可提高土顆粒間連結(jié)強(qiáng)度，使土體具有較高強(qiáng)度和變形率，表現(xiàn)為土的抗拉、抗剪和單軸抗壓強(qiáng)度提高。

（2）表面活性劑改良劑

表面活性劑作為一種新興的改良材料與前面提到的各種改良劑比起來(lái)有較大的優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)在其改良效率高，施加方便，旌工比較簡(jiǎn)單，而且改良周期較短，能縮短施工時(shí)間，節(jié)省施工成本，再者大部分的表面活性劑都是無(wú)毒性的，也很環(huán)?！，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者都開(kāi)始做以表面活性劑作土壤固化劑的研發(fā)工作并已初有成效[19]。

7膨脹土的危害、防治

7.1膨脹土病害類型

（1）膨脹土邊坡

膨脹土邊坡不穩(wěn)定，地基會(huì)產(chǎn)生水平向和垂直向的變形，坡地上的建筑物損壞要比平地上更嚴(yán)重。另外，膨脹土的脹縮性除使邊坡房屋發(fā)生開(kāi)裂、傾斜外，還會(huì)使公路路基發(fā)生破壞，路塹產(chǎn)生淺層滑坡和表面溜坍，路堤邊坡發(fā)生坡角坍滑、腰部潰爬、路肩錯(cuò)落滑坍等，涵洞、橋梁等剛性結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致開(kāi)裂等。

（2）膨脹土地基

在地勘初始過(guò)程中，由于膨脹土一般強(qiáng)度較高壓縮性低，因此易被誤認(rèn)為是建筑性能較好的地基土。隨季節(jié)性氣候的變化而反復(fù)不斷地產(chǎn)生不均勻的升降，而使建在膨脹土地基上的建筑物開(kāi)裂遭到破壞。建筑物的開(kāi)裂破壞具有地區(qū)性成群出現(xiàn)的特點(diǎn)，建筑物裂縫隨氣候變化不停地張開(kāi)和閉合。并以低層磚混結(jié)構(gòu)損壞最為嚴(yán)重，因?yàn)檫@類建筑物房屋質(zhì)量輕，整體結(jié)構(gòu)性較差且基礎(chǔ)埋置淺、地基土易受外界環(huán)境變化的影響而產(chǎn)生脹縮變形。

7.2膨脹土病害的防治措施

在膨脹土地基上進(jìn)行工程建設(shè)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地基脹縮等級(jí)、場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文條件，結(jié)合當(dāng)?shù)亟ㄖ┕そ?jīng)驗(yàn)，因地制宜避免大開(kāi)挖，依山就勢(shì)建筑，并采取綜合措施。

（1）路基邊坡方面可采取的措施

①加強(qiáng)隔水，做好排水。路塹邊坡或切坡建房時(shí)，應(yīng)及早封閉，做好排水工作。施工時(shí)，注意工程用水和雨水的排泄，減少對(duì)基坑的浸泡時(shí)間；

②支擋防護(hù)。對(duì)不高的邊坡，采取輕型防護(hù)，如方格骨架護(hù)坡、草皮護(hù)坡等；對(duì)較高邊坡，采用擋護(hù)結(jié)合或分級(jí)擋護(hù)；

③改良土壤。用砂、碎石屑與膨脹土拌和，回填、夯實(shí)邊坡。

（2）建筑物地基及基礎(chǔ)方面措施

①換土墊層

將膨脹土全部或部分挖掉，換填非膨脹黏性土、砂、碎石墊層，并作好排水輔助措施。其作用主要是抑制膨脹土的升降變形引起的危害，減小地基脹縮變形和調(diào)節(jié)膨脹土地基沉降量。該方法施工工藝簡(jiǎn)單，可就地取材，是處理膨脹土地基的一種較為適用和經(jīng)濟(jì)的方法。

②增大基礎(chǔ)埋置深度

其作用為：相應(yīng)減小膨脹土厚度；增大基礎(chǔ)面以上土的自重；加大基礎(chǔ)與土的摩擦力；增大至基底的滲透距離和改變蒸發(fā)條件，致使地溫和濕度的變化較穩(wěn)定；

③樁基礎(chǔ)

樁基礎(chǔ)應(yīng)穿透膨脹土層，使樁尖進(jìn)入非膨脹土層，或進(jìn)入大氣影響急劇層以下的。

④濕度控制法

通過(guò)控制膨脹土含水量的變化,保持地基中的水分少受蒸發(fā)及降雨入滲的影響,從而抑制地基的脹縮變形。目前比較成功的保濕方法有:預(yù)浸水法、暗溝保濕法、帳幕保濕法和全封閉法[14]。

⑤壓實(shí)控制法

用機(jī)械方法將膨脹土壓實(shí)到所需要的狀態(tài)，充分利用膨脹土的強(qiáng)度與脹縮特性隨含水量、干密度及荷載應(yīng)力水平的變化規(guī)律,盡，量增大擊實(shí)膨脹土的強(qiáng)度指標(biāo)，是一種處理弱膨脹土較為理想的方法。

⑥土質(zhì)改良法

利用物理改良或化學(xué)改良加固機(jī)理，通過(guò)改變膨脹土的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)和其物理力學(xué)性質(zhì)，集成化學(xué)改良土水穩(wěn)定性較好、有較大的凝聚力和物理改良材料有較高內(nèi)摩擦角及無(wú)脹縮性的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到強(qiáng)化膨脹土的土質(zhì)改良效果。該法常充分利用一些固體廢棄物與價(jià)格低廉的材料，如粉煤灰、礦渣與砂礫石等，有利于環(huán)境保護(hù)，且改良質(zhì)量良好，得到了工程界的普遍重視。

8 結(jié)論

本文簡(jiǎn)要總結(jié)了膨脹土近年的研究進(jìn)展及研究方向。文中第一部分主要介紹了膨脹土的分布及成因類型，以期對(duì)膨脹土有初步的了解，第二、三部分簡(jiǎn)要講述了膨脹土的結(jié)構(gòu)及判別分類，后闡述了膨脹土物理力學(xué)相關(guān)性質(zhì)、膨脹性及改良相關(guān)研究。最后例舉具體實(shí)例講述了膨脹土的危害及其防治。鑒于膨脹土的研究是一個(gè)復(fù)雜極其龐大的工程，本文只屬一般綜述性文章，只能就近年來(lái)有關(guān)膨脹土的研究作初步探索，以期今后在此基礎(chǔ)上有所突破。我國(guó)是世界上膨脹土危害較嚴(yán)重國(guó)家之一，目前很多對(duì)膨脹土的研究還處于定性階段，很多理論和技術(shù)都不太成熟，對(duì)膨脹土的研究挑戰(zhàn)還很多，后續(xù)研究還得加大力度。

參考文獻(xiàn)

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