1、原理 高液限土是指天然土的液限>50、塑性指数>26，天然含水量超过规定的土。需要经过一定的技术措施改进才能用于路堤填筑。掺灰改良是指通过对土的掺灰处理，可以有效地改良土性，降低其膨胀性。此外掺入石灰后，石灰与土中的矿物成分发生化学反应，使土体表面砂化，从而使土的粘粒含量有所下降，而且通过掺灰，使得面－面叠聚体片状密集排列的粘胶基质结构变成疏松排列的粘粉基质结构，可降低其膨胀，提高可压实性。掺灰的第二个作用可提高土体的强度。生石灰对土壤的处理，分为二个步骤：其一是生石灰中氧化钙遇水会产生化学反应产生氢氧化钙：CaO+H2O=CaOH2 这样可吸收土中的水分，以降低土壤含水量，同时，由于氢氧化钙结晶的析出可改善土体某些性质，提高土体的可压实性。其二氢氧化钙是不很稳定的物质，与空气中二氧化碳反应，形成碳酸钙或碳酸氢钙，形成表面致密层。
1、原理
高液限土是指天然土的液限>50、塑性指数>26，天然含水量超过规定的土。需要经过一定的技术措施改进才能用于路堤填筑。掺灰改良是指通过对土的掺灰处理，可以有效地改良土性，降低其膨胀性。此外掺入石灰后，石灰与土中的矿物成分发生化学反应，使土体表面砂化，从而使土的粘粒含量有所下降，而且通过掺灰，使得面－面叠聚体片状密集排列的粘胶基质结构变成疏松排列的粘粉基质结构，可降低其膨胀，提高可压实性。掺灰的第二个作用可提高土体的强度。生石灰对土壤的处理，分为二个步骤：其一是生石灰中氧化钙遇水会产生化学反应产生氢氧化钙：CaO+H2O=CaOH2 这样可吸收土中的水分，以降低土壤含水量，同时，由于氢氧化钙结晶的析出可改善土体某些性质，提高土体的可压实性。其二氢氧化钙是不很稳定的物质，与空气中二氧化碳反应，形成碳酸钙或碳酸氢钙，形成表面致密层。
CaOH2＋CO2＋nH2O＝CaCO3＋（n＋1）H2O CaCO3＋H2O＋CO2＝Ca(HCO3)2
生成可溶性的物质碳酸氢钙，由于表面致密层的存在，阻止氢氧化钙结晶体的进一步碳化，从而形成由上部致密层到下部土体强度的过渡层。
高液限土的施工关键在于砂化（即高液限土的改性）、降低含水量天然含水量。砂化过程不能盲目求快，必须认真按照工艺要求施工，投入足够的人员、设备，为下道工序创造良好的条件。
2、工程概况
某市北外环路西起道路全长9.323公里。设计等级为城市快速路，双向十车道，道路宽70米。
根据工程地勘报告，沿线大部分路基处于中～高液限红粘土范围，设计采用主车道及辅助车道路床80cm范围内换填掺量8％的石灰进行改良。改良后要求液限<50％，塑限指数<26，CBR值满足规范要求。
为保证路基土方施工的进度、质量，需要对所挖路堑的土方进行高液限掺灰改良试验。
在路堤填筑前对路堑挖方原状土取样，取样深度4m，土工试验结果如下：
天然含水量52.6%，最大干密度1.55g/cm3,最佳含水量24.1%，液限66，塑限42，塑性指数24，天然稠度0.56，CBR 值8.7%。
路堑挖方原状土进行掺灰改良，我们选定了掺灰量为6%比例，测定填料的含水量，在最佳含水量±2% 范围内，按5%、6%、7%、8%、9%、10%掺灰比例的土样进行试验，土工试验结果如下：
3、试验过程
3.1 施工工艺
8%灰土按照取土场掺加足量石灰，拌和均匀，归堆焖料，每天抽样检验含水量闷土2～4 天运至路基上，拌合整平碾压的施工方案。
施工方法：据现场实际情况采用场拌法或集中拌合，严格控制土的含水量和掺合料的配比，先摊平土料，再散布掺合料，机械充分拌合，闷好的土装运至路基，，直到颗粒直径不大于设计要求2.5cm，在接近最佳含水量时碾压，每层填土碾压前先整平，保证均匀的密实度。
施工工艺流程：
取土→翻拌→归堆闷灰砂化→上土→摊铺→拌和整平→碾压→自检→报验。
3.1 .1．取土掺灰：在取土场使用挖掘机取土，掺灰，堆成大的土堆，闷料，以尽快降低含水量。要做好防水和排水措施。
3.1 .2．闷料：掺加生石灰的土在土场闷料严格控制2～4 天时间以内（北环控制在48小时），使灰充分吸水，达到降低土含水量的作用，同时也使生石灰充分消解。
3.1 .3．翻拌：使用挖掘机配合装载机、推土机进行翻拌，翻倒2～3 次，使掺灰的土充分与空气接触，降低含水量，同时使灰与土掺拌均匀。
3.2 施工过程
3.2.1．取土：清除树根、草根及不合格土层，在取土场按预定深度范围内由上而下用挖掘机挖取，然后晾晒降低含水量，对土质变化较大的土场（土的塑指变化在5 以上）不能混取，应分层按施工段落挖取，确保同一施工段落土质均匀，挖土装车时应该尽量保证每车土数量一致。用自卸汽车将备好的已经砂化的灰土运往施工现场，根据每层松铺厚度≤30cm 确定单位面积上的卸土数量，具体为：每车按照4.5m3 计算并进行装土，每车数量应计量一致，根据每车土数量划定面积，均匀卸土。用石灰划出每车土的摊铺面积方格4m×4m，（每车按照4.5m3 计算装土量），自卸汽车按照方格面积卸车每格一车。
摊铺晾晒：经过土场砂化的土含水量已经降低，对于含水量仍大大高于最佳含水量的土采取在路基上继续翻拌、晾晒的方法。按照预定的摊铺厚度均匀摊铺，并检查摊铺厚度，保证摊铺厚度基本均匀，检查土的含水量，含水量大时使用铧犁进行翻拌晾晒，晾晒时配合使用旋耕犁进行打碎土的工作，晾晒后使土达到适宜含水量（略高于最佳含水量2%～3%左右，以考虑后续施工至碾压前的含水量损失）。
3.2.2 .初整型：检查含水量后用推土机整平，整平前进行放样，放出路基中桩及边桩检测标高，拉线检查高程（控制在±3cm 以内）控制摊铺厚度，保证均匀一致。
3.2.3 .上灰、摊灰：使用自卸车运灰，过磅称重，每车装灰量基本一致，根据现场的需要拌和土方数量确定拌和的石灰用量。
3.2.4 .灰土拌合：沿线路纵向每100m集中堆放一定数量的土（整幅路基100m所需石灰改良土数量），根据试验配合比参入相应数量的石灰粉拌合，并设专人检查是否拌到底，在拌合过程中应随时检查含水率和石灰剂量，如含水率不足应补充洒水补拌，如石灰剂量不足应及时补石灰重拌。充分拌合后，及时覆盖闷料48小时，由运输设备运往施工作业面进行摊铺。含水率控制标准为在碾压前比最佳含水率大1%～1.5%。
3.2.5 . 摊铺、整平
根据松铺厚度计算每车混合料的摊铺面积，确定堆放密度，按照每车的数量及摊铺厚度，画方格网控制自卸车卸料密度，同时埋桩挂线，标示松铺厚度。
推土机先堆散混合料堆、粗平，然后组织放线、恢复控制桩。每10m一个断面，每断面8个点，测其标高。再用平地机精平，精平时紧跟拉线检查高程、横坡，整平时严禁平地机带料找补形成薄层贴补。在经平地机精平后，检验摊铺厚度，保证压实厚度的均匀性。高程控制要考虑压实系数的预留量，尽量避开高温时间整平成型。注意最后一遍整平时遵循高刮低不补的原则。防止薄层贴补造成的表面起皮现象。整平结束后碾压前测量特征点高程，计算松铺系数，以后根据此系数进行施工控制。
3.2.6 . 碾压
由18T光轮压路机碾压，直线段由两边向中间碾压。第一遍稳压要用CA30振动压路机静压，然后用CA30振动压路机微压两遍，18T压路机重振四遍，达到要求的密实度，同时没有明显的轮迹。按照先碾压两侧，再碾压中间的操作程序进行。每层压实厚度按25cm控制，每次碾压要重叠1/3轮宽，纵向搭接长度不小于2m。
初压时设人跟机，检查基层有无高底不平之处，高处铲除，低处填平，填补应翻松洒水再铺混合料压实，当基层混合料压实后再找补时，在找补处挖深8～10cm，并洒适量水分后及时压实成型，不得用贴补薄层混合料找平。
在碾压中出现“弹簧现象”时，立即停止碾压，将混合料翻松晾干或加集料或加石灰，重新翻拌均匀，再行压实，碾压时若出现松散堆移现象，及时洒水，再翻拌，整平，压实。
在检查井、缘石等范围采用小型打夯机，对压路机机械碾压不到或碾压不实之处，进行人工补或夯实。
压路机或汽车不得在刚压实或正在碾压的基层上，转弯、调头或刹车。
3.2.7、接头、接缝的处理
纵横向工作段衔接处，应采用搭接形式。前一段拌合和整形、碾压后，要做好成型段标志线，后一段施工时，布石灰要超过标志线0.5～1m的布石灰段，拌合时要留下0.2～0.5m布石灰段补拌，确保搭接段石灰计量满足要求。
3.2.8、检验
每层填筑完成后，由质检员进行路基质量控制，主要检测项目有平整度、压实度、宽度、标高、边坡坡度，路基弯沉、以及纵坡、横坡等，检测合格后填报相关申请资料，报请监理工程师验收。
3.2.9、养生
在下层完成，经检测合格后，立即铺筑上层。如果不能立即铺筑上层或暴露于表层的改良土进行保湿养生，当环境温度在20℃以上时，保湿养生的时间不少于7d。当环境温度在5～20℃时，不少于14d。以上时养生期内封闭交通，除洒水车外，其他车辆禁止通行。
3.3 压实要求及检测结果
3.3 .1. 每层碾压松铺厚度应严格按计划松铺厚度控制。要确保每层在碾压前获得均匀厚度，保证该层能得到充分的压实。当进行压实时，要不断进行整平，以保证均匀一致和平整。
3.3 .2. 压实应使该层整个深度内压实度处处均匀。其压实后的压实度不得小于设计值。压实期间土的含水量应均匀，并能压实到设计要求的压实度。只有当填土含水量在最佳含水量的±2%范围内，才能进行压实。
3.3 .3. 如有必要时，应调整填土的含水量。含水量调整时应根据需要将水加入土中充分拌匀，或将填土犁松打碎风干到指定的含水量。
3.3 .4. 采用振动压路机碾压，应遵循先慢后快、先边缘后中间、先低后高。
3.3 .5. 碾压：施工中通过将土摊铺，跟踪检测含水量和含灰量，并详细记录当天的气候情况，符合要求立即进行碾压。施工中含水量低于要求的，采用加水，使含水量达到最佳含水量±2%后再进行碾压。
以试验段确定的填筑厚度，压实机械和压实遍数为检测依据。测设4 个点。第二遍碾压完成，实测压实度、含水量、测点标高，并记录下试验数据。第四遍、第六遍、第八遍碾压完成后实测压实度、含水量和标高测量。
【总结】
根据以上试验结果，所测压实度能满足规范要求，可据此试验数据指导施工。高液限土改良根据特定的施工条件施工总结出来的，在掺灰土施工中，实际情况复杂，可变因素多，不可盲目搬套，应根据实际条件来调整施工工艺组合。
