灰土
簡史 灰土作為鋪（松）土
初步找平
1消解石灰
鋪石灰
拌和
加水、檢查含水量
檢查調平整型
穩壓
找補整型
碾壓
養生
建築材料，在中國有悠久歷史。南北朝公元6世紀時,南京西善橋的南朝大墓封門前地面即是灰土夯成的。北京明代故宮大量套用灰土基礎，三大殿的台基下部即用灰土夯成。清雍正十一年（1733年）頒布的《工部工程做法則例》中，對灰土的用料配合比和施工方法都作了詳細的規定。從北京400多年前的城牆基礎收集到的灰土，抗壓強度達5.8兆帕以上,容重達2300公斤/米。1971年，從1677年在北京建造的古墓後牆上取下的灰土塊,經烘乾後抗壓強度達10兆帕,其形變模量達3880～5280兆帕。灰土材料還可用於一些水工構築物。陝西三原縣清龍橋的護堤即是用灰土建造的。北京故宮後門外的護城河石護岸後面，有一道用灰土造的襯裡,頂面厚1米，底面厚1.7米,表面堅硬似花崗岩。它不但能抵抗後面的土壓力，同時也能起到防止滲漏的作用。1949年以後，中國在大規模的基本建設中，廣泛採用灰土作為建築物和構築物的基礎。80年代，採用灰土作為基礎的房屋已高達6～7層。此外，在地基處理工程中，灰土不僅作為一般基礎的墊層材料，也有用作擠密樁，加固地基的土壤，稱灰土樁。用灰土做游泳池四壁的襯裡能防止池水滲漏。
灰土的化學反應 石灰是氧化鈣（生石灰）和氫氧化鈣（消石灰）的統稱。不論生石灰、消石灰，水化後和土壤中的二氧化矽或三氧化二鋁以及三氧化二鐵等物質結合，即可生成膠結體的矽酸鈣、鋁酸鈣以及鐵酸鈣，將土壤膠結起來，使灰土有較高的強度和抗水性。灰土逐漸硬化，增加了土壤顆粒間的附著強度。
灰土的物理力學性能 土壤和石灰是組成灰土的兩種基本成分。粘性土壤顆粒細、活性大，因此強度比砂性土壤高。一般情況下，以粘性土配製的灰土強度比砂性土配製的強度高1～2倍。在北京，房渣土作為灰土的土料也是可用的，但必須過篩。用它配製的灰土強度並不比其他土壤配製的低，有時反而較高，因房渣土中含有較多的活性礦物質。灰土強度在一定範圍內隨含灰量的增加而增加。但超過限度後，灰土的強度反而會降低。這是因為消石灰在鈣化過程中會析水，增加了消石灰的塑性。最佳石灰和土的體積比為3∶7，俗稱三七灰土。灰土用的石灰最好選用磨細生石灰粉，或塊灰澆以適量的水，經放置24小時成粉狀的消石灰。密實度高的灰土強度高，水穩定性也好。密實度可用乾容重控制。28天齡期的灰土抗壓強度約可達到0.5～0.7兆帕，200～300年齡期的灰土抗壓強度可高達8～10兆帕。不論是用亞粘土或粘土製作的三七灰土,在室內養護7天后浸水48小時的形變模量為10～15兆帕，養護28天浸水48小時的形變模量為32～40兆帕。
灰土基礎的施工 石灰和土必須過篩。土的粒徑不得大於15毫米；灰粒不得大於5毫米。須拌合均勻,並控制最佳含水量作為灰土的含水標準。灰土下入基槽前，應先將基槽底部夯打一遍，然後將拌好的灰土按指定的地點倒入槽內，但不得將灰土順槽幫流入槽內。用人工夯築灰土時,第一層鋪虛土25厘米,第二層為22厘米，以後各層為21厘米，夯實後均為15厘米。採用蛙式夯須鋪虛土20～25厘米。夯實是保證灰土基礎質量的關鍵。施工工具過去沿用木夯與鐵硪。夯打時要求夯窩、硪花各自相互搭接。夯的遍數以使灰土的乾容重達到規範所規定的數值為準。夯打完畢後及時加以覆蓋，防止日曬雨淋。
石灰土施工
①說明路基填築:包括道路灰土的填築。
按標段分填築區，即按常規的四區段八流程水平分層填築法施工。
四區段是：填土、清淤換填區段、平整區段、碾壓區段、檢驗區段；
八流程是：施工準備測量放線、軟基處理、分層填築、鋪攤平整、碾壓夯實、檢驗簽證、路面整修、邊坡整修。
水平分層填築是：在一個填築區內按路基橫斷面全寬，縱向分層填築。
在一個填築區內施工，只許在該段內流程作業，不許幾種作業交叉進行。
施工順序，安排施工機械和勞力時，必須做到當天填土當天碾壓完成。
②路基填筑前的準備
為保持路基穩定，減少路基沉降，保證路基壓實度達到設計要求，防止路面產生縱橫向裂縫。必須進行土路基的填前處理，在路基填築工程開工前，恢復路基中線和邊樁，通知監理工程師對填築斷面的實地放樣結果進行覆核。
道路路床兩側開挖好臨時排水溝，並與附近水系溝通，以降低地下水位，減少地表土含水量和保證雨後路基範圍內不積水。
③路基填築方法
路基填築根據各路段填料來源情況採用水平分層、縱向分段，以機械化施工為主，人工為輔作業。填料必須符合規範要求，填築路基時從原地面按全寬、逐層、逐段、逐類填料填築，每層填料鋪設的寬度，應超過每層路堤設計寬度每側30cm，以保證邊坡修整的淨寬度及完工後的路堤有足夠的壓實度。
④灰土路基施工
石灰土施工工藝流程
⒈施工準備
材料
石灰
石灰土所用石灰宜用Ⅱ級的新石灰，對儲存超過三個月或經過雨季的粉灰應先經過試驗，若石灰的Cao+Mgo含量小於30%時，不宜採用。
石灰土所用土以就地取料為上策，凡塑性指數在4以上的砂性土，粉性土，粘性土均可用於修築石灰土，塑性指標7—17的土最好（易於粉碎均勻，便於碾壓成型）。土的有機物質含量須小於8%，土中不得含有樹根雜草等物；
水
一般飲用水或不含油質，雜質的乾淨水均可使用；
機械拌和設備
水車（3.5—4.0t）1台，清水泵2.0台，消解石灰，拌和灰土用；
壓路機12t一台，15~24t一台；
拖拉機（鏇耕機）
挖掘機3台、平地機1台。
⒉灰土填築
a、填方作業應根據不同土質的填料確定。根據壓實厚度選擇壓實設備、確定壓實方法。
b、路基底層，在20cm範圍內的壓實度應不小於94%。
c、用連線結構物的路堤工程，其施工方法應不能危害結構物的安全與穩定。
d、用透水性不良或不透水的土填築路堤時，在壓實時的含水量應控制在最佳含水量的土2%範圍內。
e、以透水性較小的土填築路堤下層時，其頂部應做成2~4%的雙向橫坡。
f、任何靠壓實設備無法壓碎硬質材料予以清除或破碎，使其每塊的任一尺寸不超過壓實層厚度的1/4，並應使料徑均勻分布。
⒊灰土壓實
a、壓實設備的採用應根據各種設備的性能和壓實試驗確定，並應由監理工程師批准。
b、當進行每層（厚度在15～20cm之間）的壓實時，要不斷地進行整平，以保證均勻一致的平整度。
c、壓實應使該層整個深度內壓實度處處均勻，其壓實後的壓實度不得小於規定值。
d、壓實期間土壤的含水量應當均勻並要求能壓實到要求的壓實度。只有當材料的含水量在壓實試驗的界線範圍之內時，壓實工作才能進行。
e、必要時應調整攤鋪材料的含水量。含水量的調整，應根據需要或將水加入土中並充分拌勻，或按規定的方法將材料風乾到合適的含水量。
f、在攤鋪下一層之前每一層的壓實都需監理工程師批准。
g、土的壓實應控制土在接近最佳含水量時進行。在施工過程中對土的含水量必須嚴加控制，及時測定，隨時調整。
h、壓實過程中，承包人應按規定取樣試驗，檢查其是否符合規定壓實度。
⒋路基整修成型
a、路基與其他各種工程基本完工後，應對其處型進行修整，使之與設計圖紙用符合，尺寸誤差滿足規定要求，且具有滿意的外觀。
b、應恢復各項標樁，按設計圖紙要求檢查路基的中線位置、寬度、縱坡、橫坡及相應的標高等。
石灰土配合比及壓實度表-1
材料名稱
配合比（含量）
土基模量（Mpa）
壓實度
路基頂面彎沉
（1/100mm）
石灰土
4%
35
≥94%
300
石灰土
6%
35
≥95%
150
石灰土
8%
35
≥95%
200
石灰土
12%
35
≥95%
100
⒌路基施工質量檢測
根據不同填料及測定其標準密實度和最佳含水量，環刀法檢測，彎沉值採用彎沉儀檢測，按每個區段每個壓實層為檢測評定單元，檢測數量按規範要求，不合格者及時處理，彎沉值和壓實度兩者都應達到設計要求。
⒍路基施工注意事項
a、基底清理要徹底，並經監理工程師檢查確認後方可開工。
b、填土時應特別注意填土寬度應按設計和規範規定加寬，避免漏壓。
c、挖通臨時排水、修通施工便道並組織專人和儲備一定數量的材料做好養護工作。
d、按規範規定挖好台階。特別是填築面積小的地段，必須挖好台階才能填土。
e、做好雨季施工的防護措施。路床施工雨天覆蓋防雨布，減少土基受水量，提高施工作業周期，確保質量控制。
f、及時做好施工的各種原始記錄，質量檢查要迅速、正確、檢驗人員應經過培訓。使用的儀器須定期檢查校正。
計算方法
白灰粉的密度：600kg/m3，素土的密度：1800kg/m36%灰土則有：白灰質量/素土質量=0.06
設Y%(比如6%，Y=0.06)灰土中的白灰體積為X，則600*X/[1800*(1-X)]=Y，計算得X=3Y/(1+3Y)
9%灰土=二八灰土
