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篇1

關鍵詞:路基填料；改良土；CBR試驗；正交分析

Analysis of Improved Soils of Low Embankment in Flood Storage and Detention Areas Based on Orthogonal experiment

LIU Yong-Jun

( Shandong road and Bridge Construction Company Limitedpostcode：250000)

Abstract: The sub-clay of low embankment in flood storage and detention areas should be improved when being used as the subbase course or the sub-subbase course. According to the criterion of CBR, this paper investigates the improved soil stabilized with different mix proportions of lime-fly ash, cement-fly ash by orthogonal design method and gives a reasonable scheme. The analysis will offer the basis for the improved soils which will be used as filling materials for Yellow River flooding area. Test indicates that this improving method within designed proportions will better the strength of CBR and water stability of the subbase, satisfy the demand of criterion. In view of sub-clay in flood storage and detention areas, the author recommends that, the cement should be controlled in 2% and the lime content in 4% and the compactedness is not less than 95%.

Key words: embankment filler; the improved soils; CBR; orthogonal experiment method

中圖分類號：U213.1+1文獻標識碼： A 文章編號：

0 前言

路基填方材料最小強度（CBR）和土質路堤壓實特性作為路基工程的質量控制的關鍵指標，在《公路路基施工技術規范》中有明確的規定[1,2]。承載比試驗是通過在規定尺寸的探頭貫入土中過程中測定其特定的荷載強度來判斷土體局部抗剪切能力。該試驗結果用CBR值表示，指試料貫入量達到2.5mm時，單位壓力對標準未篩分碎石壓入相同量時標準荷載強度的比值[3，4]。亞粘土和亞砂土直接作為滯洪區路基填料時由于粘聚力差、易于松散；尤其水穩性差，飽和后土顆粒之間失去粘結力，抗剪強度驟降，易使土體軟化、瓦解，呈流砂狀態，需要進行路基填土的改良。目前針對填土的改良一般是通過摻加石灰、水泥、粉煤灰等固化材料來達成改良目的，國內也有大量研究人員進行過該方面的研究[3,4,5,6]，但是由于各地區的具體土質及工程環境不同，具體的改良土的強度特性也表現出很大的差異，需要通過室內CBR試驗開展相應的研究。

本文針對黃泛區粉土土質，分別采用水泥-粉煤灰、水泥-石灰2種組合分別開展基于正交試驗設計的室內CBR試驗，為該滯洪區不良土質路基填料改良提出最佳方案。

1 試驗材料基本指標

本試驗用土選自山東黃泛區典型亞粘性土、亞砂性土，試樣前采用土樣經過風干碾碎過5mm圓孔篩，其物理力學指標詳見表1。水泥(C)為鐘山牌復合普通硅酸鹽水泥，標號為C32.5，比重為3.0，初終凝時間分別為：3.0h與5.67h,標準稠度用水量為28.9%。粉煤灰取自某電廠，II級，相對密度為2.20g/cm3，輕型擊實試驗測得其最大干密度為1.33g/cm3，級配良好，其中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO含量分別為53.46%、 27.25%、5.3%、2.34%、1.56%，燒失量為5.37%。石灰(L)選用德州產鈣質生石灰，試驗前測得所制成消石灰的有效CaO、MgO的含量為64.1%，屬于Ⅱ級消石灰。素土、水泥、粉煤灰顆粒級配曲線見圖1。

表1 試驗用土的物理指標

圖1 顆粒級配曲線

Fig.1 Particle gradation curve

2 試驗方案與方法

2.1試驗方案設計

本次試驗分別采用水泥-粉煤灰(C-FA)、水泥-石灰(C-L)各組合以不同摻量與滯洪區土樣加以混合形成不同類型的改良土，各組分摻量百分比基于干土質量?？紤]到CBR試驗的費時費力，本次試驗利用正交試驗設計方法，分別以石灰或水泥劑量、粉煤灰與水泥或石灰質量比、壓實度作為影響因素，考慮到技術和經濟原因各因素擬定三水平，采用L9 ( 34 )正交表，具體各配比方案詳見表2。

表2 改良填土各組分配比及試驗結果

2.2試驗方法

試驗均按照部頒《公路土工試驗規程》(JTJ051 - 93) [ 7]和《公路工程無機結合料穩定材料試驗規程》(JTJ 057 - 94) [ 8]進行。

(1) 土樣經過風干碾碎過5 mm圓孔篩,按照試驗方案設計中的配合比，用重型擊實法測定不同石灰及水泥劑量對應的最大干密度和最佳含水率。

(2) 摻灰試樣: 先將過篩土樣調配至最優含水率,拌和均勻, 悶料12～24 h; 根據不同的摻灰比摻入不同劑量的摻合劑, 調和均勻, 在松散狀態悶料24 h; 調配處理過的混合料至最優含水率, 拌和均勻, 悶料12 h準備制樣; 若為水泥試樣, 摻入水泥拌和均勻及制樣的過程必須在1 h內完成。

(3) 制樣按照壓實度要求計算稱重，采用靜壓法一次性成型，并在加載試驗前浸潤96 h再進行CBR試驗。

3 試驗結果與分析

篇2

關鍵詞：鹽堿地土壤；城市園林綠化；土壤改良

中圖分類號：TU986.3文獻標識碼： A 文章編號：

鹽堿地土壤的形成一般是由于水流帶來的泥沙不斷淤積而產生陸地所造成的。由于這種陸地的土質大都是泥沙土而少有粘質土，因而土質比較松軟且含有大量的鈉離子。由于這些鈉鹽在土壤中不斷發生作用，如其表面存在一層具有較強分散能力的厚水膜，它可以導致土壤結構產生分散，在干燥時發生板結硬化而在潮濕時則發生膨脹軟化。

這種土除了結構性較差即在干濕狀態下變化較大以外，其透氣性和透水性也不高。除此以外，由于水流的作用導致其分布狀態較為平板，從而對作物的影響也較為均一。在地下水位較高的地方會因為較高的蒸發強度而對植物產生有害作用。因此，在對這類土地進行園林綠化工程時要對其進行改良。以下將對其進行一一探討。

一、進行土壤普查以確定改良方針和依據

據統計，目前我國的鹽堿地城市大約有一百多個，其受害面積大約占耕地面積的三分之一，因此具有不容小覷的影響力。對此，國家和有關部門給予了高度重視并不斷加大對土壤改良研究的支持力度。

為了改善大面積分布的鹽堿地環境，加大植樹造林的力度，相關的林園專家和工作者經過長期實踐總結了許多相關經驗，在技術的采用方面就包括許多種，如置換客土、化學劑改良、暗管排鹽、盆栽和生物技術以及增施有機肥等等。

由于資金和人力等方面的原因導致這些措施不可能被全部采用，而是在對土質進行檢查后在酌情進行選擇和使用。因此有必要在城市園林綠化工程施工前著手進行土壤普查的工作。此外還應注意各地區的鹽堿地的土壤含鹽量和PH 值存在相當大的差別，因此在選擇改良措施時要慎重對待。

比如在檢鹽堿地土壤時會發現，這種土壤的分布較為分散且面積較小，這就導致了該地的地表植物分布不均勻且生長狀態較差。因而在進行城市園林綠化工程施工時要對這種情況采取有針對性地局部改良措施。這種方法同樣可用于其它類似的情況，針對不同土壤狀況選用相應的方法可以提高城市園林綠化工程施工的質量。

二、根據水鹽運動的規律進行土壤改良

水鹽運動在土壤中的規律是即有水就有鹽，鹽隨水動。因此在進行土壤改良時要著重注意遵循水鹽運動的規律，并利用這個規律在水鹽運動時采用多種手段提高排水效率，力求達到使鹽隨水而下以降低土壤的含鹽度。在進行具體操作時主要從兩種方法入手：套種法以及活體植物覆蓋法。

套種法主要是指在進行城市園林綠化工程時要先用收割好的雜草或稻草將要成為植被土壤的泥球完全覆蓋住，而后再將被這種泥球包裹住根莖的植物種植在要進行園林綠化的土地空間上。比如在江蘇鹽城東臺一帶進行園林綠化工程時可以種上紅暑和黃豆等作物，因為種植黃豆時的產生的根瘤菌能夠對樹木的生長產生重要作用，因而有助于進行土壤改良。在其它節氣較晚的地區，如果趕不上種植黃豆的季節就改種花菜，這樣既可以提高土地的利用率又能增加經濟效益。

活體植物覆蓋法是指在園林周邊的空地上保留野草之類的植被，把這些植被收割后（不是根除）用于覆蓋園林周邊的空地。此外，為了保證地表被完全覆蓋而不，要在收割植被時保留一些可以起到保濕作用的小草,以降低土壤中水分的蒸發量和蒸發速度,進而可以避免水分大量蒸發所導致的鹽分大量積留情況的發生。

三、開展隔鹽層的鋪設工作

在部分存在重鹽堿土壤的地區開展隔鹽層的鋪設工作可以有效地預防地表下的鹽分上升而對土壤質量造成威脅。隔鹽層主要鋪設于園林的底層，其適用材料主要有鋸末、牲畜糞便、蘆葦、樹皮和石子。一般來說，就近選擇材料可以達到節約成本的目的。比如濕重地區盛產蘆葦，而這種材料只要切碎就可以使用因而比較便利。

此外，為了避免城市綠化園林的根系被燒壞而產生不利影響，應有意識地在根系與隔鹽層之間鋪設具有保護作用的土層。保護性土層一般應選用原土，在重鹽堿地區則要換成客土。這樣的話，以有機物為原料的隔鹽層產生腐化分解之后所生成的有機酸可以形成一層能降低土壤的pH 值的酸膜，在這種酸膜起到增肥土壤的作用的同時，保護層中的優質土壤也可以起到促進植物生長的作用。

四、抬高栽培地面并進行適當淺栽

抬高城市綠化園林的栽培地面的同時也相應地降低了地下水位的高度，也減緩了地下水位的上升速度，從而可以緩解地下水中所包含的鹽堿成分對土壤的破壞力度。而采取適當淺栽的措施就是指栽植的深度紙幣園林樹木的原土深一兩厘米左右即可。這種方法是經過實踐證明的，因為長期以來各地都出現過許多樹木栽植較深而死亡的例子，所以許多專家都認為采取淺栽的方式進行大多數的樹種栽植工作會更有效。實踐證明，這種方法可以在保證林木的根系透氣性較好的同時，對水分過多導致的根部潰爛情況進行有效地控制。

五、因地選樹

在對鹽堿地區進行土地改良并植樹綠化時應注意選擇耐鹽堿并適合當地生長的樹種，而不是盲目地引進外地或者國外的園林綠化樹種?？梢缘脑捵詈梅N植當地的林木來進行綠化，若地處高水位鹽堿區則還應優先選擇耐濕重的樹種。因地選樹時還要檢查水土質量，獲取當地土壤的條件數據以科學地選擇樹種。其可靠依據是在種植前加大土壤普查的開展力度并將其作為改土綠化方針的保證。

六、密植并適時移植

對鹽堿地進行改良并開展城市園林綠化時要采取適當性密植的方法，這是因為密植能夠提高園林的繁密性和蔥郁速度，從而能夠對的土地進行有效地蔭蔽，同時還能夠達到套種法和活體植物覆蓋法的初效。多年的實踐證明：蔥郁度高的園林植物能夠進行深層的根系活動，這有利于降低土壤的鹽堿度并提高土壤的穩定系數。

由于不同的樹種具有不同的萌芽物候期，因而林木的種植的時間也存在較大的差異。有數據表明，三、四月最適合林木的種植。而自五 月中旬以后到秋季之前，由于氣溫日益上升而導致土壤中的水分蒸發力度逐漸增強，因而該時間段內土壤中的返鹽現象最嚴重，所以不宜進行園林樹木的種植和綠化工程的施工。而到了秋季以后則又適宜于鹽堿地上的林木種植，這是由于秋季后氣溫日益下降，從而降低了地下水的蒸騰作用和土壤的鹽堿度，此時進行園林栽植后土壤大多很快就會封凍從而避免了土體返鹽現象的發生，且由于來年根系能夠較早開始發育從而導致樹木成活率的提高。

七、控水管理及透氣栽培

科學地進行控水管理是對鹽堿地進行改良和植樹的關鍵。尤其是在進行高水位鹽堿區的園林綠化工作時，更要時刻注意土壤的適宜濕度。土壤水分過多，會造成根系缺氧呼吸，嚴重的會使根系窒息而腐爛造成植株死亡。

結論：綜上所述，改良鹽堿地土壤并進行園林綠化工作的關鍵是要在綠化前的開展土壤普查以作為科學設計并安排工作的前提，此外，還要了解并運用好水鹽運動的規律以采取綜合改良措施并進行園林樹種的選擇。此外還應根據實際情況采取相應的種植和管理措施，才能獲得良好效果。在城市園林綠化工程施工中，要吸取前人的經驗并與自已的實踐相結合，才能達到預期的改良效果。

參考文獻：

[1] 羅旭，提高濱海新區鹽堿地綠化種植質量的思考[J].中國科技信息，2010（16）：107-108.

[2] 孫金江，濰坊濱海地區鹽堿地改良與綠化分析[M].中國農業科學院，2009.