路液固化土在“无废城市”建设中的应用

周健

摘要：本文结合城市园区建设相配套的道路工程实例，阐述路液土壤固化剂固化渣土作为路基的可行性。通过室内CBR试验、无侧限抗压强度试验确定土壤固化剂配合比，经道路现场施工并进行相应弯沉、压实度、强度等指标检测和分析。结果表明：路液抗水强基土壤固化剂固化渣土各项指标完全满足道路的设计要求，并达到渣土资源化应用、降低造价、减污节碳、建设“强富美高”新南京的环保要求。

关键词：路液； 环保型土壤固化剂；渣土; 施工

0引言

伴随着国家“无废城市“建设工作的开展，城市建设面临建筑垃圾和工程渣土循环利用迫在眉睫，原有的外运、填埋等处理方案已经不能适应新的环保要求，同时渣土外弃数量巨大，运输成本也比较高，故此，各类环保型土壤固化剂逐步应用于市政道路建设[1]。路液新型抗水强基环保型土壤固化剂可将城市建设产生的渣土进行固化应用于市政道路建设中，能够有效实现资源循环利用，保护环境，降低道路建设成本，推动“无废城市”建设。

路液抗水强基新型环保材料采用高分子聚合物微粒技术，其共聚长链接触土壤后会形成持久防水的半柔性固体矩阵结构，使土壤永久固化，该土壤固化剂与水泥、石灰等无机材料结合使用，可将建筑废弃垃圾、地铁盾构土、淤泥、矿渣再生利用为建筑材料，用于道路、水利等工程建设[3]。

1.工程应用

南京市江北新区法治园区，园区北侧绿地以及附属道路，道路宽度均为11m，共长约1327m。园区道路主要设计等级为城市支路，设计速度30km/h，道路路面设计基准期为10年，设计荷载为BZZ-100。为便于推广和确保工程施工质量，拟选取康二路K0+440-620共180米进行验证性施工，如符合设计要求再推广至整个园区。

康二路试验段路面结构原设计方案为：4cm改性沥青混凝土+8cmAC-25C沥青混凝土+34cm水泥稳定碎石+20cm的12%石灰土。设计要求：路基7天无侧限抗压强度≥2.5MPa，压实度≥96%，弯沉43.8(0.01mm)，现采用路液土壤固化剂结合渣土、水泥、石灰对路面基层和底基层进行改良填筑。

2.原材料工程特性

2.1土壤固化剂

针对康二路试验段的路面结构特性，采用两种型号的土壤固化剂R1000、R800，分别用于道路基层和底基层的固化土填筑。其基本理化特征如表1所示。路液土壤固化剂固化土具有环保、生态、经济社会效益显著等优点，土料来源可为各类市政工程中的建筑垃圾、渣土，以减少石灰、水泥、砂子等材料的使用量，降低工程综合成本，促进城市经济社会可持续、绿色、良性发展。

表1路液固化剂理化特征

序号	项目	单位	技术要求
1	性状	/	液体
2	pH值	/	6.5～7.5（中性）
3	含固量	%	50.0～60.0
4	密度	g/cm³	1.050～1.100
5	外观	/	均匀，无沉淀
6	凝结时间影响系数比	%	≥100
7	水稳系数比	%	≥105

2.2路基填土

2.1.1 园区建设渣土

渣土取自园区建设弃土和建筑废渣。依据试验规程[4,5]要求,对路基填料渣土分别做颗粒分析试验、液塑限试验、击实试验和CBR试验。试验结果见表1-4所示.

1. 渣土颗粒分析

表2渣土颗粒分析试验

试验编号	粒径大小（mm）/颗粒组成百分比/%
	5～2	2～1	1～0.5	0.5～-0.25	0.25～0.074	0.074～0.05	<0.005
1	1.9	4.7	26.5	17.6	17.3	20.6	11.3
2	1.8	4.3	25.8	18.5	19.2	19.7	10.5
3	1.7	4.5	23.5	16.9	22.3	21.2	9.8

由表2可见，三组数据的不均匀系数平均约为和曲率系数，说明渣土级配较好，颗粒大小主要集中在1～0.25mm，有益于路基铺筑压实。

     2. 液塑限分析

采用液塑限联合测定法测得渣土液限为 41.7，塑限为 20.8，塑性指数为 20.9，该渣土可定性为黏土。

表3渣土液塑限试验结果

土壤名称	统计项目	液限	塑限	塑性指数	天然含水率
法治园区渣土		%	%	Ip	W/%
	统计个数	10	10	9	8
	代表值	39.8	17.7	22.1	53

3. 渣土击实试验

取渣土试样60公斤，采方法参照公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTG E51-2009）中的T0804-1994中的A法重型击实执行。击实试验结果如表4所示.

表4渣土击实试验结果

含水率（%）	11.4	13.5	15.4	17.5	19.6
干密度（g/cm3）	1.64	1.71	1.806	1.73	1.65

由表4可知，综合考虑各样品可得，渣土的最大干密度为 1.806 g/cm3，最佳含水率为16.4% 。

3.固化土工程特性

3.1无侧限抗压强度试验

依据工程经验和实验室试配试验的结果，土料各组分的配合比为：路液改良各组分配合比方案为：34cm厚基层采用3%水泥（Po42.5）+3%石灰土+0.015%路液R-1000,20cm厚底基层采用3%水泥（Po42.5）+3%石灰土+0.015%路液R800。其中，水泥，石灰，路液固化剂的拌合量均为干土的质量百分比。试验选用Φ150mm×150mm的试件按规范进行无侧限抗压强度测试，试验结果见表5、表6所示。

表5基层固化土无侧限抗压强度试验结果

试件编号	1	2	3	4	5	6
试验最大压力（N）	54747	54750	51214	52980	54748	56513
无侧限抗压强度（MPa）	3.1	3.1	2.9	3.0	3.1	3.2
平均值（MPa）	3.1	变异系数（%）	1	代表值（MPa）	3.1

表6底基层固化土无侧限抗压强度试验结果

试件编号	1	2	3	4	5	6
试验最大压力（N）	45920	47680	53000	49500	45920	51214
无侧限抗压强度（MPa）	2.6	2.7	3.0	2.8	2.6	2.9
平均值（MPa）	2.9	变异系数（%）	1	代表值（MPa）	2.8

由表5、6可知，固化土无侧限抗压强度基层达到3.1 MPa,底基层达到2.8 MPa，满足设计强度要求。

3.2承载力特性

固化土承载特性的评价可依据规范[6]采用CBR值予以评价，CBR试验贯入杆即对对接触面产生压力，还会沿杆侧面产生剪切应力，因此，CBR试验能够表征压实土的局部抗剪强度，也可以较好的反映固化土的承载特性。固化土的CBR 值越高说明改良土体的承载力越大，同样也能反映路基填料的水稳定性。CBR值试验结果见表7。由表7可知，对于基层和底基层固化土，CBR值满足设计规范大于4的要求。

表7园区渣土掺入路液改良固化土的CBR试验

压实度	CBR值/%
98	33.5
96	22.4
94	12.9
93	8.8

综上所述，路液固化土基层和底基层所采用的配合比满足设计要求的无侧限抗压强度以及规定压实程度下的承载特性，可以应用于路基填筑施工。

4.试验路段施工

康二路路液固化剂改良路段，首先取180m作为试验路段进行验证性施工。依照规范[6][7]采用路拌法进行填筑施工。依次完成放样-压实-摊铺-布撒水泥-初拌-喷洒固化剂-复拌-整平-碾压-养生等工序。施工7d 后进行压实度、无侧限抗压强度及湾沉检测。结果为压实度平均达到97（%），无侧限抗压强度平均达到3.0MPa，弯沉值30（0.01mm）完全满足设计要求并优于设计指标。

5．经济效益分析

路基填筑石灰市场单价约600元/t，水泥650元/t，路液300元/kg，人工机械其他杂费116元/m³，依据掺入量可得路液固化土基层综合单价约为375.4元/m³，底基层综合单价单价约为150元/m³，而水泥稳定碎石总合单价约440元/m³。可见，路液固化土基层节省约15%，底基层节省6.5%。

6. 结语

（1）路液固化土无侧限抗压强度、CBR值承载特性良好，施工后路面强度、弯沉值等各项指标完全满足设计要求且优于原设计，并且现场钻取的芯样完整，外观无破损。（2）施工便捷，绿色环保，路液固化土可有效节约砂石料的开采，有效消纳园区建设产生的渣土或弃土，将废弃的渣土变废为宝，实现资源化应用。（3）经济效益显著。路基填筑的主要原料为渣土和建筑固废物，单位造价可降低15～20%，经济效益显著

参考文献

[1] 李庆辉.辛晓亮.任文斌.陶煜.徐奋强.周健 路液新型固化土在路面基层和台背回填的应用 [J].城镇建设.2022.（5）57-59.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部 . 《土壤固化剂应用技术标准》（CJJ/T286—2018 ）S . 北京 : 住房和城乡建设部 ,2018.