一、引言
近年来,公路建设高速发展,资源短缺、筑路材料匮乏且价格上涨的问题日益突出。传统路面基层和底基层大量依赖碎石、砂砾等天然材料,不仅成本高昂,而且开采过程对生态环境造成破坏。如何在保证工程质量的前提下降低材料成本、减少资源消耗,成为公路建设领域亟待解决的课题。

复合稳定土技术应运而生。该技术以细粒土为基本材料,用土质固化剂和石灰、水泥、粉煤灰等胶结材料按一定比例与土均匀掺配,形成能够满足路用技术指标要求的混合材料。该技术施工工艺简单,耐久性好,机械设备投入少,有利于推广应用;可以减少砂、石材料的使用,从而节约能源、降低公路造价。
二、复合稳定土的配合比设计
复合稳定土的配合比设计是保证路用性能的关键环节。项目通过大量系统的室内、外试验,取得了系统可靠的技术指标和技术参数。
在长双高速公路项目中,复合稳定土路床的最佳配合比为粉煤灰:土=3:97,固化剂掺量0.015%。这一配合比充分利用了粉煤灰的火山灰活性——在石灰提供的碱性环境中,粉煤灰中的活性SiO₂和Al₂O₃发生火山灰反应,生成C-S-H和C-A-H凝胶,有效改善了土体的工程性质。
复合稳定土基层和底基层的最佳配合比为水泥:石灰:土=2:5:93,固化剂掺量0.02%。该配合比充分发挥了水泥的早期强度贡献、石灰的离子交换和长期胶凝作用以及粉煤灰的火山灰效应的协同优势。三种胶结材料的复合使用,在时间维度上形成了“水泥早强+石灰中后期+粉煤灰长期”的强度发展模式,在空间维度上形成了密实的胶凝网络结构。
三、路用性能研究
项目对复合稳定土的抗压强度、抗弯拉(劈裂)强度、抗冻性、回弹模量、水稳定性及收缩性等进行了系统的研究,提出了可行、可靠的技术指标。
强度特性:复合稳定土的7d无侧限抗压强度可满足基层和底基层的规范要求,28d强度持续增长。水泥的加入有效弥补了石灰稳定土早期强度不足的缺陷。
水稳定性:复合稳定土的水稳定系数优于单一石灰稳定土。粉煤灰的微集料填充效应和火山灰反应产物的胶结作用,使土体更加致密,水分侵入通道减少。
抗冻性:在季冻区条件下,复合稳定土表现出良好的抗冻融性能。胶凝产物的存在有效约束了冻胀应力对土体结构的损伤。

收缩性能:复合稳定土的干缩系数和温缩系数均低于单一石灰稳定土,有利于减少半刚性基层的裂缝病害。
四、工程应用实践
公路复合稳定土应用技术在长双高速公路项目中得到了成功的应用,大幅提高了压实度、回弹模量、CBR、抗压强度等路用性能指标。复合稳定土路床推广于长双高速公路11、12、13标段,共33.11km,实际发生的路床用复合稳定土总量为605418m³;复合稳定土基层推广于长双高速公路2-13标段的拖拉机和汽车天桥、通道及其他工程中,实际发生的基层总量为165131m³。
项目结合工程经验,完善了公路复合稳定土施工技术和工艺,并出版了《复合固结土路面基层、底基层设计施工技术指南》。项目技术成果为《道路复合稳定土应用技术标准》(T/CECS G:D31-01-2017)的制定提供了技术支撑。
五、推广应用前景
公路复合稳定土应用技术实用性、可操作性强,具有良好的综合效益,应用前景广阔。该技术将进一步应用于榆树到松原高速公路、双辽至洮南高速公路等后续工程。复合稳定土技术作为一种替代技术,在平原地区资源匮乏的条件下具有重大的研究、推广意义。
六、结语
复合稳定土技术通过石灰、水泥、粉煤灰与土的合理配合,形成了性能优良的路面基层材料。长双高速公路33.11km的成功应用证明,该技术施工工艺简单、路用性能可靠、经济效益显著。复合稳定土技术为缓解筑路材料短缺、降低公路造价、保护生态环境提供了有效的技术路径,具有广阔的推广应用前景。