تدبیرسازه پایگاه جامع مهندسی عمران

اهم اهداف تثبیت خاک تامین یک یا تعدادی از موارد زیر است:

۲-تثبیت خاک و مصالح دانه ای با آهک

آهک انواع مختلف داردکه متداولترین :
الف: آهک زنده (CaO )
ب: آهک شکفته ( Ca (OH) 2 )
ج:آهک زنده دولومیتی (CaO+MgO)
د: آهک شکفته دولومیتی ((Mg(OH)2 or Ca (OH)2
آهک زنده ماده ای است با رنگ متمایل به سفید که درجه ذوب آن بین ۲۵۸۰ تا ۲۷۵۰ درجه سانتیگراد متغیر است. وزن مخصوص آهک زنده بین ۱/۳ تا ۳/۳ گرم بر سانتیمتر مکعب می باشد.
آهک زنده در مقایسه به آهک شکفته تغییر حجم بیشتری دارد. بطور متوسط تغییر حجم آهک زنده به آهک شکفته ۵/۲ تا ۳ برابر بیشتر است. تبدیل آهک زنده به آهک شکفته همراه با تغییر در وزن مخصوص آن انجام می شود، بطوری که پس از شکفته شدن وزن مخصوص آن به حدود ۲/۲ تا ۴/۲ گرم بر سانتیمتر مکعب کاهش می یابد.
بطور کلی آهک زنده ماده تثبیت کننده مؤثری نسبت به آهک شکفته است و اگر بصورت دوغاب به خاک اضافه شود مقاومت بیشتری را نسبت به موقعیکه به صورت پودر اضافه می شود ایجاد می کند.

۲-۲-۱ آماده کردن مخلوطهای خاک و آهک به این ترتیب انجام می شود که ابتدا مقدار معینی خاک و آهک بصورت خشک با یکدیگر مخلوط شده و سپس مقدار آب لازم به آن اضافه شده و به خوبی مخلوط می شوند.
نحوه تراکم و وزن مخصوص نمونه های متراکم شده باید کنترل شود.

۲-۲-۲ دما، رطوبت و مدت زمان عمل آوردن نمونه های آزمایشی نیز باید کنترل شود. در مواردیکه مقاومت آنی مخلوط خاک و آهک مورد نظر است عمل آوردن نمونه ها لزومی نداشته و پس از تراکم نونه ها می توان آزمایشهای لازم را بر روی آنها انجام داد.
بطور معمول و در صورتیکه مقاومت آنی مخلوط خاک و آهک مورد نظر نباشد نمونه های خاک تثبیت شده با آهک باید قبل از انجام آزمایشهای لازم بر روی آنها به مدت ۲۸ روز در دمای ۲۳ درجه سانتیگراد عمل آورده شوند. شرایط عمل آوردن تسریع شده نیز شامل عمل آوردن نمونه ها به مدت ۴۸ ساعت در دمای ۵۰ درجه سانتیگراد است. توصیه می شود که برای جلوگیری از کربناته شدن آهک و همچنین جلوگیری از کاهش رطوبت نمونه ها عمل آوردن نمونه ها در پوشش های پلاستیکی و یا ظروف دربسته انجام شود.

۲-۲-۳ تعیین درصد آهک مناسب
روشهای زیادی برای طرح مخلوطهای خاک و آهک وجود دارد که از نظر هدف و منظور از تثبیت خاک می توان آنها را به در گروه تقسیم کرد. گروه اول شامل روشهایی است که هدف از تثبیت خاک کاهش خواص خمیری کاهش تورم و یا افزایش مقاومت آنی است.گروه دوم شامل روشهایی است که هدف اصلی از تثبیت خاک افزایش مقاومت و دوام مصالح است.
۲-۲-۳-۱ برای تعیین درصد آهک مناسب جهت اصلاح خواص خمیری خاکهای ریزدانه، ابتدا خاک و آهک و آب با یکدیگر بخوبی مخلوط و سپس به مدت یک ساعت به همان حالت شل رها می شود تا واکنشهای انی بین خاک و آهک به وقوع بپیوندند.درصد آهک مناسب برای یک خاک درصد آهکی است که دامنه خمیری یا حد روانی مورد نظر را تامین نماید.

۲-۲-۳-۲ برای ارزیابی و بررسی افزایش CBR خاکها و همچنین تعیین درصد تورم خاکهای اصلاح شده با آهک از آزمایش CBR استفاده می شود.

۲-۲-۳-۳ برای تعیین درصد آهک مناسب جهت افزایش مقاومت از نتایج آزمایش فشاری تک محوری بر روی نمونه های خاک تثبیت شده با آهک استفاده می شود.نحوه انجام این آزمایش به این ترتیب است که ابتدا آب و آهک و آب بخوبی با یکدیگر مخلوط شده و سپس با استفاده از روش تراکم اشتو T-99 نمونه های استوانه ای شکل ساخته می شوند. نمونه های بدست آمده به مدت و دمای مورد نظر در این آزمایش عمل آورده شده و سپس تحت آزمایش فشاری تک محوری قرار می گیرد.

۲-۳ عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک
مراحل اجرایی عملیات تثبیت خاک با آهک شامل آماده کردن خاک، پخش آهک، اختلاط و آب پاشی، کوبیدن و تسطیح و عمل آوردن مخلوط می شود.

۲-۳- ۱ آماده کردن خاک
در هنگام شخم زنی و پس از آن و همچنین در حین خرد و نرم کردن خاک باید کلیه مصالح نامناسب نظیر ریشه و کنده درختان، مواد کودی و گیاهی، دانه های بزرگ تر از ۶۳ میلیمتر وسایر مواد زاید جمع آوری و خارج شوند بطوریکه خاک آماده شده عاری از هر گونه مواد زاید خارجی باشد. مرطوب کردن خاکهای خشک قبل از عملیات شخم زنی نیز باعث تسهیل در این عملیات می شود.بطور کلی لازم است که حدود ۵/۰ سانتیمتر از سطح لایه تثبیت شده خاک با آهک با استفاده از تیغه گریدر تراشیده می شود زیرا کیفیت این مصالح که در معرض هوا قرار دارد بدلیل کربناته شدن مرغوب نیست.

۲-۳-۲ پخش آهک
پخش آهک برروی خاک آماده شده به طرق مختلف که عبارتند از : پخش دستی با وسایل مکانیکی بصورت خشک یا دوغاب ویا تزریق با فشار امکان پذیر است.

۲-۳-۳ اختلاط خاک و آهک
به سه روش خاک و آهک با یکدیگرمخلوط می شود. این روشها عبارتند از : روش اختلاط در محل، روش اختلاط در کارخانه و روش تزریق با فشار. روش اخیرالذکر بیشتر برای پایداری پی ساختمانها و پلها کاربرد دارد.

۲-۳-۴ کوبیدن مخلوط خاک وآهک
کوبیدن مخلوط خاک آهک آماده شده باید بلافاصله پس از آن که مخلوط خاک و آهک بخوبی آب پاشی و مخلوط انجام شود.
کوبیدن و متراکم کردن در دو یا سه مرحله انجام میشود. برای مرحله اول کوبیدن مصالح تثبیت شده بهتر است که از غلطک های پاچه بزی لرزنده استفاده شود و عملیات تراکم تا زمانی که دیگر پاچه های غلطک در مصالح کوبیده شده فرو نرود ادامه داشته باشد. برای مرحله دوم غلطک زنی از غلطک های چرخ لاستیکی استفاده شود.در برخی موارد ممکن است از غلطک های چرخ فولادی برای مرحله سوم و کوبیدن نهایی مصالح تثبیت شده با آهک استفاده شود.

۲-۳-۵ عمل آوردن مصالح تثبیت شده با آهک
حداکثر مقاومت و دوام خاکهای تثبیت شده با آهک بستگی به نحوه عمل آوردن آنها دارد عواملی که در عمل آمدن خاکهای تثبیت شده با آهک مؤثر هستند عبارتند از : درجه حرارت، رطوبت و زمان، دمای در حدود ۴ تا ۱۰ درجه سانتیگراد و رطوبت بهینه از شرایط مساعدی برای عمل آمدن مصالح تثبیت شده آهک است. برای عمل آوردن مصالح تثبیت شده با آهک بعد از تکمیل عملیات کوبید لایه می توان با پخش ۵/۰ تا ۱ لیتر قیر محلول و یا قیر امولسیون از خشک شدن آن جلوگیری نمود و یا با آبپاشی سطح آن را مرطوب نگهداشت.

۲-۳-۶ کنترل سطح تمام شده
سطح تمام شده لایه تثبیت شده با آهک تا قبل از اجرای عملیات قشر روی آن باید مرطوب نگه داشته شود و از عبور و مرور وسایل نقلیه بر روی آن جلوگیری شود. درصورتیکه لایه تثبیت شده باید الزاما برای مدتی زیر ترافیک قرار گیرد باید با یک لایه از قیر محلول و یا امولسیون قیر پوشش داده شود و از تردد بر روی سطح اندود شده تا سه روز جلوگیری شود. مقدار قیر اندود برای پوشش خاک تثبیت شده برابر ۷/۰ کیلوگرم در هر متر مربع می باشد.

۳- تثبیت خاک و مصالح شنی با سیمان پرتلند
بطور کلی هر خاکی که حاوی کمتر از ۲ درصد مواد آلی بوده و مقدار سولفات قابل حل در آب آن از مقادیر مشخص شده تجاوز نکند قابلیت تثبیت شدن با سیمان پرتلند را دارد .
در تثبیت خاک با آهک فعالیت پوزولانی برای فعل و انفعال شیمیایی خاک با آهک از طریق ترکیبات موجود در خاک تامین می شود در صورتیکه مواد پوزولانی برای تثبیت خاک با سیمان بصورت با لا قوه در سیمان وجود دارد و از طریق خاک تامین نمی گردد.آب مصرفی برای تثبیت خاک با سیمان نباید حاوی بیش از ppm 500 یون سولفات باشد.مکانیز تثبیت خاک با سیمان مشابه مکانیزم تثبیت خاک با آهک است.

۳-۱ خاک مناسب جهت تثبیت با سیمان
بطور کلی چنانچه دامنه خمیری خاک بیش از ۳۰ باشد عمل اختلاط خاک با سیمان دشوار بوده و تثبیت بخوبی انجام نمی گیرد. در اینگونه موارد چنانچه تثبیت خاک با سیمان همچنان مد نظر باشد بهتر است که برای پایین آوردن خواص خمیری خاک ابتدا از آهک و سپس از سیمان برای تثبیت خاک استفاده می شود. درصد سیمان برای تثبیت خاکهای خوب دانه بندی شده که دارای ضریب یکنواختی بزرگتر از ۵ هستند ( نظیر شن و ماسه ) به مراتب کمتر از خاکهای ریزدانه بد دانه بندی شده می باشد.
مشخصات فنی خاکهای تثبیت شده با سیمان بستگی به جنس خاک مقدار سیمان وزن مخصوص خاک تثبیت و کوبیده شده کیفیت اختلاط سیمان و خاک شرایط عمل آوردن مخلوط و زمان دارد. مقاومت خاکهای تثبیت شده با سیمان در اثر مرور زمان افزایش می یابد.
سیمان بر خاکهای ماسه ایکه حاوی بیش از دو درصد از مواد آلی هستندیا PH آنها کمتر از ۳/۵ است اثر چندانی ندارد سیمان بهترین اثر را بر خاکهای شنی و ماسه ای خوب دانه بندی شده دارد.

۳-۲ طرح تثبیت خاک با سیمان
هدف از طرح تثبیت خاک با سیمان تعیین درصد سیمان برای خاکی با مشخصات معین است. درصد سیمان انتخاب شده نه تنها باید اهداف تثبیت خاک را تامین کند بلکه باید از نظر اقتصادی نیز توجیه پذیر باشد.
درصد سیمان اولیه تثبیت برای خاکها علائه بر هدف تثبیت خاک بستگی به دانه بندی و درصد ریزدانه خاک دارد . بطور کلی درصد سیمان لازم با افزایش درصد رس و لای در خاکها افزایش می یابد. معمولاً درصد سیمان لازم برای تثبیت خاکهای شنی و ماسه ای خوب دانه بندی شده کمتر از خاکهای شنی و ماسه ای بد دانه بندی شده است. پس از آنکه درصد سیمان برای تثبیت یک خاک تخمین زده باشد باید نمونه هایی با درصدهای مختلف سیمان ساخته شود و در آزمایشگاه مشخصات فنی خاک تثبیت شده با سیمان مورد بررسی و ارزیابی قرار گیرد و با توجه به اهداف تثبیت درصد سیمان لازم انتخاب شود.

۳-۲-۱ تعیین درصد سیمان لازم
معمولاً از سه روش آزمایش متداول و استاندارد شده که عبارتند از: وزن مخصوص- درصد رطوبت (ASTM D558) آزمایش تر و خشک شدن (ASTM D559) و آزمایش یخبندان و ذوب((ASTM D560 برای درصد سیمان لازم به منظور تثبیت خاکها با سیمان استفاده می شود

۳-۳ عملیات اجرایی تثبیت خاک با سیمان
مراحل عملیات اجرایی تثبیت خاک با سیمان مشابه مراحل عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک است با این تفاوت که سیمان یک ماده زودگیر است و به همین دلیل باید طول راه باید به قطعات کوچک تقسیم شود تا بتوان تمام عملیات تثبیت خاک با سیمان از جمله کوبیدن و تراکم نهایی خاک را قبل از گیرش سیمان به پایان رساند. این طول بین ۱۰۰تا۴۵۰ متر بوده و بستگی به روش انجام عملیات تثبیت خاک با سیمان ، درجه حرارت و رطوبت هوا، ضخامت لایه، نوع و تعداد ماشین آلات و تجربه فنی افراد دارد . مدت اجرای عملیات ساختمانی هر قطعه برای هر یک از لایه های روسازی از زمانیکه سیمان به مصالح اضافه می شود تا پایان عملیات تراکم نباید از ۵ ساعت تجاوز کند.
عملیات تثبیت خاک با سیمان نباید به هیچوجه در هوای سرد و تا زمانیکه خاک یخ زده است انجام شود. زمان مناسب برای تثبیت خاک با سیمان از موقعی از سال است که در آن درجه حرارت هوای محل پروژه بیشتر از ۷ درجه سانتیگراد باشد و حداقل مدت یک هفته گرم باقی بماند.
مراحل و عملیات اجرایی تثبیت خاک با سیمان شامل آماده کردن خاک پخش سیمان ، اختلاط و آبپاشی، کوبیدن و تسطیح و عمل آوردن خاک تثبیت و متراکم شده با سیمان است.

۳-۳-۱ آماده کردن خاک
آماده کردن خاک برای تثبیت با سیمان شامل شیار دادن و شخم زدن خاک با استفاده از شانه گریدر یا تراکتور شخم زدن به ضخامت و عمق مندرج در نقشه های اجرایی و همچنین خرد و نرم کردن کلوخه های خاک می شود.
پس از خرد و نرم کردن خاک باید کلیه مواد گیاهی و دانه های سنگی بزرگتر از ۷۵ میلیمتر جمع آوری و از خاک خارج شوند بطوریکه خاک آماده شده عاری از هرگونه مواد زائد خارجی برای پخش سیمان باشد.

۳-۳-۲ پخش سیمان
پخش سیمان بر روی خاک آماده شده عیناً مشابه پخش آهک بر روی مصالح انجام می شود و ممکن است بصورت دستی و یا با استفاده از پخش کننده های مکانیکی بصورت خشک یا دوغاب انجام شود.پخش سیمان در دمای کمتر از ۵ درجه سانتیگراد و هوای بارانی به هیچوجه مجاز نیست.

۳-۳-۳ اختلاط خاک با سیمان
اختلاط خاک با سیمان در محل با استفاده از تیغه گریدر و یا مخلوط کنهای دوار به نحوی که شرح آن برای اختلاط خاک با آهک آورده شد انجام می شود. عمل اختلاط خاک با سیمان باید آنقدر ادامه پیدا کند تا رنگ مخلوط یکنواخت گردد.

۳-۳-۴ کوبیدن مخلوط خاک و سیمان
مخلوط مرطوب باید با استفاده از غلطک های مناسب متراکم شود.انتخاب نوع غلطک بستگی به نوع کار دارد. برای کوبیدن اولیه مخلوط بر حسب مورد از غلطکهای پاچه بزی و یا چرخ لاستیکی و برای کوبیدن نهایی از غلطکهای چرخ لاستیکی یا چرخ فولادی استفاده می شود. عملیات تراکم باید بلافاصله پس از افزودن آب به مخلوط خاک و سیمان حداکثر پس از آنکه ۳۰ دقیقه از اختلاط خاک، سیمان و آب سپری شد شروع می شود. عملیات تراکم برای لایه های روسازی بعد از آنکه آب به مخلوط خاک و سیمان اضافه شد باید در مدت حداکثر ۳ ساعت به پایان رسد. برای آنکه عملیات تثبیت و تراکم مخلوط خاک و سیمان بخوبی انجام شود حداکثر ضخامت متراکم شده در لایه های زیرسازی نباید از ۲۰ سانتیمتر تجاوز نمایند.

۳-۳-۵ عمل آوردن خاک تثبیت شده با سیمان
از آنجا که مقاومت خاک تثبیت شده با سیمان بستگی به درجه حرارت رطوبت و زمان دارد. یک دوره ۳ تا ۷ روزه برای عمل آوردن خاکهای تثبیت شده با سیمان لازم است. به همین دلیل برای جلوگیری از خشک شدن سطح لایه تثبیت شده باید آنرا مرطوب نگه داشت تا مخلوط خود را بگیرد. برای جلوگیری از تبخیر رطوبت مخلوط معمولاً از حصیر، پوشش های پلاستیکی، پارچه برزنت مرطوب و یا یک لایه نازک قیر محلول کندگیر یا تندگیر و یا قیر امولسیون استفاده می شود.

۴- تثبیت خاک و مصالح شنی با قیر
مکانیزم تثبیت خاکها با قیر بر خلاف مکانیزم تثبیت خاکها با آهک یا سیمان است. بدین معنا که افزایش مقاومت و تغییر در خواص خمیری خاکها با آهک یا سیمان در نتیجه واکنش شیمیایی و پوزولانی انجام می شود، در صورتیکه قیر یک ماده خنثی است بعلت داشتن خواص چسبندگی فقط باعث اتصال دانه ها و ذرات خاک قیر اندود شده به یکدیگر و افزایش مقاومت آن می شود.

۴-۱ خاک مناسب جهت تثبیت با قیر
انتخاب نوع قیر برای تثبیت خاکها بستگی به عوامل زیادی از جمله جنس و بافت سطحی خاک، دانه بندی، درصد ریزدانه، دامنه خمیری، شرایط جوی محل اجرای پروژه، میزان ترافیک، نحوه عملیات تثبیت و اهداف تثبیت خاک با قیر دارد. بطور کلی خاکهایی که برای تثبیت بستر روسازی مورد استفاده قرار می گیرند نباید بیش از ۲۵ درصد مصالح مانده روی الک شماره ۴ داشته و ارزش ماسه ای آنها کمتر از ۲۵ درصد نباشد. از آن جهت که اندود کردن دانه های ریز با قیر دشوار است ابتدا باید اینگونه خاکها را از حالت کلوخه خارج و سپس کاملاً خرد نمود به نحویکه بتوان کلیه دانه ها را بطور کامل با قیر اندود کرد.

۴-۲ طرح تثبیت خاک با قیر
تصمیم گیری در مورد تثبیت خاک بستر راه با قیر برای عملیات زیرسازی به مقدار زیادی بستگی به تجربه مهندسی و قضاوت حرفه ای و به ویژه توجیه فنی و اقتصادی بودن تثبیت خاک با قیر مورد بررسی و مطالعه قرارگیرد.

۴-۳ تثبیت مصالح لایه های روسازی
طرح تثبیت مصالح روسازی با قیر برای استفاده در لایه های روسازی در نشریه ۱۰۱ و آیین نامه روسازی راهها، نشریه ۲۳۴ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور ارایه شده است.

۴-۴ عملیات اجرایی تثبیت خاک با قیر
عملیات اجرایی تثبیت خاک زیرسازی بستر راه با قیر شامل آماده کردن خاک، پخش قیر، اختلاط خاک با قیر، عمل آوردن مخلوط و متراکم کردن آن است.

۴-۴-۱ آماده کردن خاک
برای تثبیت خاک بستر راه با قیر، ابتدا لازم است که سطح را به کمک کلنگ گریدر تا عمق و عرض مشخص شده شخم زده شود. در حین خورد و نرم کردن خاک و پس از آن باید کلیه مصالح نا مناسب نظیر ریشه و کنده درختان و دانه های بزرگتر از ۶۳ میلیمتر جمع آوری و از محوطه کار خارج شوند بطوریکه خاک آماده شده عاری از هر گونه مواد زائد خارجی باشد. سپس خاک شخم شده برای مدتی به حال خود رها می شود تا خشک شود.
خاک آماده شده باید برای پخش قیر بر روی آن به شکل هندسی منظم با استفاده از تیغه گریدر در یک طرف راه ریسه شود.

۴-۴-۲ پخش قیر
پس از مشخص شدن درصد قیر مناسب مقدار قیر لازم برای پخش بر روی خاک ریسه شده توسط ماشین های قیرپاش مجهز به گرمکن، پخش شود.
قیر مصرفی برای تثبیت خاک را می توان با توجه به نوع خاک، شرایط جوی و اقتصادی و سایر امکانات محلی از بین قیرهای محلول و یا قیرآبه ها انتخاب نمود.

۴-۴-۳ اختلاط خاک و قیر
پس از قیر پاشی و قبل از آنکه درجه حرارت قیر مایع از درجه حرارت های مجاز از اختلاط قیر با خاک کمتر شود عمل مخلوط کردن خاک با قیر با استفاده از تیغه گریدر و یا مخلوط کنهای سیار انجام شود.

۴-۴-۴ عمل آوردن
قبل از آنکه خاک تثبیت شده با قیرهای مایع یا امولسیون متراکم شود باید عمل آورده شود تا روغن های حلال قیرهای محلول و یا آب قیرآبه ها ئیکه برای تثبیت خاک استفاده شده اند تبخیر شود. عمل آوردن مخلوط از طریق هوا دادن آن انجام می شود.

۴-۴-۵ کوبیدن مخلوط قیری
پس از کسب اطمینان از عمل آمدن مخلوط قیری، باید آن را با استفاده از تیغه گریدر در سطح راه پخش و سپس متراکم نمود. پخش مخلوط باید طوری انجام شود که ضخامت نهائی متراکم شده آن از ۲ تا ۳ برابر حداکثر اندازه سنگدانه تجاوز ننماید. نوع غلطکهای مناسب برای متراکم کردن این مخلوطهای قیری غلطکهای چرخ فولادی تاندوم و غلطکهای چرخ لاستیکی است.

۴-۵ تثبیت اک و مصالح روسازی
انبساط قیر با اضافه کردن آب سرد به قیر داغ در یک مخزن تحت فشار کم انجام می شود. اضافه کردن آب سرد به قیر داغ در یک مخزن تحت فشار کم موجب بخار شدن آب و در نتیجه کف کردن قیر و افزایش سریع حجم آن می شود. در این سیستم هیچگونه فعل و انفعال شیمیایی اتفاق نمی افتد بلکه خصوصیات فیزیکی قیر تغییر کرده و کند روانی آن بطور موقت و برای چند دقیقه به شدت کاهش پیدا می کند.
برای تولید کف قیر می توان از قیر خالص نیز استفاده کرد. از روش کف قیر و سیمان یا کف قیر و آهک برای تثبیت رویه های شنی و لایه های غیر آسفالتی روسازی استفاده می شود. عملیات تثبیت لایه های روسازی با کف قیر- سیمان یا کف قیر و آهک معمولاً بصورت درجا و با استفاده از یک دستگاه خودرو سیار که مجهز به یک شخم زن قوی برای تراشیدن و برداشت مصالح و همچنین یک سیستم تولید کف قیر و یک مخلوط کن دوار و یک پخش کننده مکانیکی است انجام می شود.
برای تثبیت مصالح لایه های روسازی با کف قیر ابتدا لازم است که مصالح لایه مورد نظر به عمق مندرج در نقشه های اجرایی شخم زده شود و سپس بخوبی خرد و نرم شود. برای متراکم کردن خاکهای تثبیت شده با کف قیر معمولاً از غلطکهای چرخ لاستیکی سنگین (۲۳ تنی یا بیشتر ) و یا غلطکهای ارتعاشی چرخ فولادی تاندم ( ۱۱ تنی یا بیشتر) استفاده می شود.

۵- تثبیت خاکها با ترکیبی از مواد تثبیت کننده
۵-۱ تثبیت خاکها با خاکستربادی و آهک (LFA)
در کشور صنعتی تولید کننده خاکستر بادی معمولاً این ماده به همراه آهک یا سیمان برای تثبیت مصالح لایه های زیر اساس روسازی های صلب استفاده می شود. زیرا اگر خاکها و مصالحی که فقط با خاکستر بادی تثبیت شده اند در معرض یخبندان و ذوب مکرر و یا تغییرات رطوبت قرار گیرند به شدت از مقاومت و دوام آنها کاسته شده و خرد می شوند.
چنانچه از خاکستر بادی به همراه آهک که به اختصار با حروف LFA نمایش داده می شود برای تثبیت رویه های خاکی و شنی استفاده شود لازم است که پس از تثبیت خاک روی آن با یک قشر آسفالت حفاظتی پوشش داده شود تا از فرسایش خاک تثبیت شده جلوگیری شود.

۵-۱-۱ خاک مناسب جهت تثبیت با خاکستر بادی و آهک
از LFA می توان برای تثبیت خاکهای با مشخصات و دانه بندی های مختلف استفاده کرد، لیکن خاکهائی که حاوی مقدار زیادی مواد آلی کربن دار هستند ( بیشتر از یک درصد ) به هیچوجه برای تثبیت با LFA مناسب نیستند.
بطور کلی استفاده از LFA برای تثبیت خاکهای ریزدانه در مقایسه با خاکهای درشت دانه مناسبتر هستند. دوام خاکهای ریزدانه تثبیت شده با LFA بیشتر از خاکهای درشت دانه بوده و در حالی که مقاومت اولیه خاکهای درشت دانه تثبیت شده با LFA بیشتر از خاکهای ریزدانه می باشد.

۵-۱-۲ طرح تثبیت خاک با LFA
درصد خاکستر بادی و همچنین آهک مصرفی برای تثبیت خاکها علاوه بر دانه بندی خاک بستگی به بافت سطحی دانه ها، مصالح سنگی و نوع خاکستر بادی دارد. نحوه تعیین درصد خاکستر بادی و همچنین آهک مصرفی برای تثبیت خاکها به این ترتیب است که ابتدا خاک با درصدهای مختلف خاکستر بادی و آب بخوبی با یکدیگر مخلوط شده و سپس با استفاده از روش تراکم اشتو T-180 نمونه های استوانه ای شکل ساخته می شود. درصد خاکستر بادی که در آن وزن مخصوص خشک خاک تثبیت شده حداکثر است بعنوان درصد بهینه خاکستر بادی انتخاب می شود.نمونه های ساخته شده باید به مدت ۷ روز در گرمای ۳۸ درجه سانتیگراد عمل آورده شده و سپس تحت آزمایش های مقاومتی و دوام قرار گیرند. معیارهای پذیرش یا عدم پذیرش خاکهای تثبیت شده با LFA طبق ضوابط مندرج در روش ASTM C 593 تعیین می شود.

۵-۱-۳ عملیات اجرایی تثبیت خاکها با LFA
محل اجرایی تثبیت خاکها با LFA عیناً مشابه مراحل اجرایی عملیات تثبیت خاکها با آهک می باشد.

۵-۲ تثبیت خاک با آهک و سیمان
اگر خاکی از نوع بدون واکنش باشد صرفنظر از جنس و درصد آهک مصرفی و سایر عوامل موثر بر واکنش پوزولانی، افزایش مقاومت قابل توجهی در خاک تثبیت شده با آهک ایجاد نخواهد شد. از طرفی برای خاکهای خیلی خمیری و چسبیده که دامنه خمیری آنها بیشتر ۳۰ است نمی توان مستقیماً از سیمان برای افزایش مقاومت آنها استفاده نمود.
از آهک بعنوان یک پیش تثبیت کننده برای کاهش خواص خمیری خاک استفاده شود و پس از اصلاح خواص خمیری خاک از سیمان برای افزایش مقاومت مخلوط استفاده نمود.

۵-۲-۱ خاک مناسب برای تثبیت با آهک و سیمان
کلیه خاکهایی که عاری از مواد آلی و شیمیایی و همچنین حاوی کمتر ۱/۰ درصد سولفات باشند و پس از اصلاح با آهک دارای دامنه خمیری کمتر از ۳۰ باشند برای تثبیت مرکب با آهک و سیمان مناسب هستند.

۵-۲-۲ طرح تثبیت خاک با آهک و سیمان
حداقل میزان آهک مصرفی برای کاهش خواص خمیری خاکها برابر با یک درصد و حداکثر مقدار آن برابر با ۳ درصد وزن خشک خاک می باشد. حداقل سیمان مصرفی نیز برابر با ۳ درصد و حداکثر مقدار آن برابر ۱۰ درصد وزن خشک مخلوط خاک و آهک می باشد که مقدار دقیق آن براساس آزمایش های مقاومت و دوام تعیین می شود.

۵-۲-۳ عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک و سیمان
روشهای اجرایی اضافه کردن آهک به خاک که در مرحله اول تثبیت مرکب خاکها و به منظور کاهش خواص خمیری آنها انجام می شود عیناً مشابه عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک و مراحل عملیات اجرایی اضافه کردن سیمان به خاک اصلاح شده برای افزایش مقاومت آن عیناً مشابه عملیات اجرایی تثبیت خاک و مصالح شنی با سیمان است.

۵-۳ تثبیت خاک با آهک و قیرآبه
اصولاً برای آنکه تثبیت مصالح سنگی با قیر محلول بخوبی انجام شود مصالح سنگی باید عاری ازخاک رس و مواد دیگری که مانع از چسبیدن قیر به دانه های سنگی است باشد. علاوه بر آن مصالح سنگی باید خشک باشد تا قیر بخوبی به آن بچسبد. هر اندازه اندود قیری بهتر به دانه ها بچسبد و بیشتر پایدار باشد استقامت و دوام مخلوط نیز بیشتر خواهد بود. وجود رطوبت در مصالح سنگی باعث می شود که مخلوط قیری از دوام و سختی نسبی کمتری برخوردار باشد.

۵-۳-۱ خاک مناسب برای تثبیت با آهک و قیرآبه
کلیه خاکهائیکه پس از اصلاح با آهک دارای دامنه خمیری کمتر از ۶ و همچنین حاصلضرب دامنه خمیری و درصد عبوری از الک شماره ۲۰۰ آنها کمتر از ۶۰ باشد برای تثبیت مرکب با آهک و قیرآبه مناسب هستند.

۵-۳-۲ خاک مناسب برای تثبیت با آهک و قیرآبه
مقادیر مناسب و معمول آهک و قیر برای تثبیت خاکهای غیر چسبنده ویا با چسبندگی کم بین ۱ الی ۳ درصد آهک و سپس ۴ الی ۸ درصد قیر است که البته مقادیر دقیق این مواد بایستی با انجام آزمایش و بر اساس روش ASTM D3497 تعیین می شود. معمولاً درصد مواد تثبیت کننده مرکب که باعث بیشترین ضریب بر جهندگی خاک می شوند بعنوان درصد بهینه انتخاب می شود. برای انجام این آزمایش ابتدا لازم است که درصد بهینه قیرآبه مشخص و سپس با این درصد قیرآبه نمونه هایی با ۱ ، ۲ و ۳ درصد آهک قیر ساخته و آزمایش شوند.

۵-۳-۳ عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک- قیرآبه
روشهای اجرایی اضافه کردن آهک به خاک که در مرحله اول تثبیت مرکب خاکها با آهک- قیرآبه و به منظور اصلاح خواص خمیری آنها انجام می شود عیناً مشابه عملیات اجرایی تثبیت خاک با آهک و مراحل عملیات اجرایی اضافه کردن قیر به خاک اصلاح شده عیناً مشابه عملیات اجرایی تثبیت خاک و مصالح شنی با قیر است.

۵-۴ تثبیت خاکها با سیمان قیرآبه
هدف از تثبیت خاک با سیمان قیرآبه نیز مشابه تثبیت خاک با آهک قیرآبه، بهبود دوام و مقاومت مخلوط است، با این تفاوت که اگر سرعت، در رسیدن به مقاومت مخلوط مورد نظر باشد از سیمان استفاده می شود. استفاده از ۱ الی ۲ درصد سیمان به همراه ۴ الی ۸ درصد قیرآبه برای تثبیت مصالح سنگی لایه های اساس و یا زیر اساس روسازیها باعث می شود که در مدت زمان کمتر مقاومت مصالح تثبیت شده با سیمان قیرآبه بیشتر از مقاومت مصالح تثبیت شده با آهک قیرآبه باشد. تعیین درصد سیمان لازم برای تثبیت خاکها با سیمان _ قیرآبه عیناً مشابه تعیین درصد آهک در تثبیت خاکها با آهک قیرآبه است.