混合土法处治过湿土的掺配比确定方法

本发明涉及过湿土处理方法，尤其涉及一种混合土法处治过湿土的掺配比确定方法。

背景技术：

1、过湿土在我国分布十分广泛，因其天然含水率高，常处于接近饱和状态，故存在难以压实等缺点。中国专利申请cn101929151a公开了为一种用于饱和过湿土的处治方法，包括下列步骤：测定土壤的天然含水量并用真空预压法降低其天然含水量；按所需处理饱和过湿土干土重为100份重量计算，过湿土固化材料包括水泥1～12份、石灰0～12份、土壤固化剂0～0.02份；当天然含水量降至30％以下后，撤去真空预压设备，将土翻耕、破碎、整平后将规定剂量2/3过湿土固化材料均匀撒布其上；再翻耕、拌合后碾压；碾压的土层进行闷料；将剩余过湿土固化材料均匀撒到土层上，再翻拌、粉碎至土颗粒在30mm以下。该方法主要应用于潮湿地区饱和过湿土的处理，未涉及混合土的掺配比。文献(混合土法处治过湿土的土质条件及评价方法探讨，公路，2003，02)教导采用混合土法对过湿土进行处治，掺配比一般可试取50:50、40:60和30:70。但该方法用试配法来确定混合土的掺配比，存在效率低、工作量大、不能给出适用掺配比的范围等缺点。

2、目前，采用混合土法对过湿土进行处治，取得了较好的效果，但是，如何确定混合土的掺配比成为该方法推广应用的一大难点。文献(论湿粘土路基的压实标准，公路交通科技，1991，04)教导当高含水量土(过湿土)通过化学改良(水泥或石灰等改良)或者物理改良(混入砂砾或低液限土低含水量土)将其稠度控制在1.0～1.3时，填筑的路基强度高、稳定性好，可以满足规范的一般要求。中国专利申请cn115166197a公开了含角砾和砂高液限土液限和塑限的确定方法。该方法首先获取具有代表性的含角砾和砂高液限土土样的天然含水率；并对土样进行风干，过60mm筛，分别对粒径0.075mm～60mm范围的土和粒径小于0.075mm的土进行颗粒分析试验，根据试验结果绘制土颗粒级配曲线；接着测试过0.5mm筛的风干土样的液限和塑限；根据颗粒级配曲线中小于0.002mm颗粒粒组所占的百分比例和，以及过0.5mm筛风干土样的液限和塑限，分别求得含角砾和砂高液限粘土的计算塑限和计算液限；最后根据计算，算出含角砾和砂高液限土的稠度。本发明克服了传统规范方法无法得到含较大颗粒的土的液塑限的困难，为含较大颗粒粒组的土的稠度的计算，以及判断其是否满足碾压条件提供了依据。但是现有技术中未有通过给定理论稠度，和过湿土的质量，即可反算出掺入土质量，并确定混合土掺配比的方法。

3、因此，亟需一种高效、便捷确定混合土掺配比的方法，通过向过湿土中掺入非过湿土以改善土质条件，达到理论稠度。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种混合土法处治过湿土的掺配比确定方法，根据理论稠度和过湿土的质量，即可反算出掺入土的质量并确定混合土掺配比。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种混合土法处治过湿土的掺配比确定方法，包括以下步骤：

4、s1、测量过湿土和掺入土的天然含水率w过和w掺；

5、s2、对过湿土和掺入土进行颗粒分析试验，绘制过湿土和掺入土的土颗粒级配曲线；

6、分别测量过湿土和掺入土的液限wl过、wl掺和塑限wp过、wp掺；

7、s3、根据步骤s2得到的液限wl过、wl掺和塑限wp过、wp掺，分别计算出过湿土和掺入土的计算液限w*l过、w*l掺和计算塑限w*p过、w*p掺；

8、s4、根据步骤s3得到的计算液限w*l过、w*l掺和计算塑限w*p过、w*p掺，分别计算出过湿土和掺入土混合后的混合土的理论液限wl混和理论塑限wp混；

9、s5、根据步骤s1得到的过湿土和掺入土的天然含水率w过和w掺，计算混合土的理论含水率w混；

10、s6、根据步骤s4得到的混合土的理论液限wl混和理论塑限wp混，以及步骤s5得到的混合土的理论含水率w混，计算混合土的理论稠度wc混；

11、s7、根据步骤s6得到的混合土的理论稠度wc混及过湿土的质量m过，计算出掺入土的质量m掺；

12、s8、根据过湿土质量m过和掺入土的质量m掺，得到混合土的掺配比cpb。

13、本发明按照《公路土工试验规程》中规定的方法测量得到过湿土和掺入土的天然含水率、液限和塑限，并进行颗粒分析试验，绘制过湿土和掺入土的土颗粒级配曲线；进而计算出过湿土和掺入土的计算塑限和计算液限；再计算出过湿土和掺入土混合后的混合土的理论液限和理论塑限，从而得到混合土的理论含水率；然后根据混合土的稠度与理论含水率、理论液限和理论塑限之间的关系得到混合土的理论稠度；进而根据混合土的理论稠度和过湿土的质量反算出掺入土的质量，从而得到混合土的掺配比。

14、进一步地，步骤s2中按照《公路土工试验规程》中规定的方法进行颗粒分析试验，对过湿土和掺入土土样进行风干，取部分风干土样并称重，对粒径在0.075mm～60mm范围的土采用含有黏土粒的砂砾土的筛分法进行颗粒分析试验，对于粒径小于0.075mm的土，采用密度计法进行颗粒分析试验，并根据试验结果分别绘制过湿土和掺入土过60mm筛和过0.5mm筛筛下土的土颗粒级配曲线a和曲线b。土的液塑限主要由颗粒小于0.002mm的粘粒所占的比例所决定，因此根据颗粒级配曲线能够得到过湿土的粒径小于0.002mm粒组在过60mm筛和过0.5mm筛的筛下土中所占百分比分别为pa过、pb过；掺入土的粒径小于0.002mm粒组在过60mm筛和过0.5mm筛的筛下土中所占百分比分别为pa掺、pb掺。

15、进一步地，按《公路土工试验规程》方法得到过0.5mm筛筛下过湿土和掺入土的液限wl过、wl掺和塑限wp过、wp掺。

16、进一步地，步骤s3中按照如下公式：

17、

18、

19、

20、

21、分别计算出过湿土和掺入土的计算塑限w*p过、w*p掺和计算液限w*l过、w*l掺。

22、进一步地，步骤s4中假定已知过湿土质量m过和掺入土质量m掺的情况下，按照以下公式：

23、

24、

25、即可计算出混合土的理论液限wl混和理论塑限wp混。

26、进一步地，步骤s5中按照以下公式：

27、

28、计算出混合土的理论含水率w混。

29、进一步地，步骤s6中按照以下公式：

30、

31、得到混合土的理论稠度wc混，其中w掺≤wc混≤w过。

32、进一步地，步骤s7中，混合土的理论稠度wc混的范围为1.0～1.3。如此，将混合土的稠度控制在1.0～1.3时，混合土填筑的路基强度高、稳定性好，能够满足施工规范的要求。如此，根据混合土的理论稠度wc混的范围和过湿土质量m过即可反算出掺入土质量m掺。

33、进一步地，步骤s8中掺配比cpb的计算公式如下：

34、

35、根据公式(5)、公式(6)和公式(9)，即可得出过湿土和掺入土的掺配比。

36、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明克服了传统施工中按照不同掺配比做重复试验的弊端，根据过湿土和掺入土两种土的基本参数，给定混合土理论稠度计算出过湿土质量，根据理论公式计算混合土的掺配比；本发明能够高效、便捷确定混合土掺配比，计算结果准确，应用范围广泛，可用于多种土的掺配比确定。