煤矸石路基施工工藝

1、煤矸石路基施工工藝一、煤矸石筑路特性根據公路路基施工技術規(guī)范和公路路基設計規(guī)范對路基填料的要求，煤矸石要作為路基填料，需滿足以下條件：1、級配要求路基填筑對填料級配要求不是十分嚴格， 但一定要密實。 在實際施工中， 不是所有煤矸石都可以滿足以上要求， 應當從以下方面進行甄選：（ 1）從承載力和穩(wěn)定性上來講，應采用硬質煤矸石，禁止使用泥結煤矸石。我所在的試驗小組進行試驗后發(fā)現：鋪筑硬質煤矸石，經過灑水碾壓發(fā)現能形成密實結構； 而使用泥結煤矸石， 在灑水后其強度會迅速下降，碾壓過程中產生粘輪，甚至產生翻漿現象。因此需禁止使用泥結煤矸石， 否則會產生導致路基承載力下降， 影響道路使用性能。（ 2）煤

2、矸石是由各種粒徑的顆粒組成，各粒徑所占比例由于各地區(qū)地質情況的不同而沒有固定的比例。 與級配較差， 特別是大顆粒所占比例較大的煤矸石相比， 選用自然級配較好的煤矸石經過碾壓后產生的結構應更致密。2、力學指標依據路基規(guī)范中對填石路基壓碎值要求，煤研石路基壓碎值宜W30%,石料單軸抗壓強度不應小于 15Mpa,加州承載比CBR值和壓實度要求具體見下表:項目分類路面底面以下深度(m)填料最小強度(CBR)(%)壓實度(%)高速一級公路二級公路三、四級公路高速一級公路二級公路三、四級公路上路床00.3865區(qū)6>95>94下路床0.30.8545>96>95>94上路堤0

3、.81.5433>94>94>93下路堤1.5以下322>93>92>94注：表列壓實度系按公路土工試驗規(guī)程重型擊實試驗法求得的最大干密度的壓實度。3、穩(wěn)定性要求(1)煤研石具有潛在的膨脹不穩(wěn)定性，應限制應其膨脹率。膨 脹率過大時，路基會發(fā)生較大變形，面層會產生開裂。經過查閱相關 資料，其膨脹率應小于40%。當膨脹率過大時，可考慮摻粘土。(2)經過長期的地質演變，煤研石中各種化學物質較多，作為 路基填料，應確保有利于路基穩(wěn)定的化學物質的含量。 主要應控制以 下方面：煤研石中氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等氧化物總含量要大于80%,氧化物含量較多，其剩余氧化反應才不會

4、對路基產生較大影響。燒失量不應超過20%。 由于煤矸石含固定碳及揮發(fā)性較高， 易發(fā)生自燃，因此有必要對燒失量作出規(guī)定?；诖嗽颍钪坊喉肥褂靡呀浫紵^， 即紅色或黃色煤矸石的效果最佳， 灰褐色煤矸石次之。 路基設計規(guī)范中規(guī)定有機質含量超過25%的土不得用于路基填筑， 對于煤矸石， 對路基穩(wěn)定不利的有機質含量應當更嚴格要求，應不超過 15%。煤矸石中不應含有強崩解性的填料。 崩解性太強， 會對路基料料間粘結程度造成破壞。二、煤矸石路基施工工藝煤矸石堆中，粗大顆粒占比例較大，細料含量較少，所以煤矸石路基的施工可以參照填石路基和施工進行。 但因其物理和化學性質畢竟不同于一般石質材料， 因此還

5、需采取特殊措施。 主要體現在以下三個方面：1、煤矸石在空氣和水的作用下會繼續(xù)發(fā)生物理和化學反應，可能發(fā)生自燃和性質的變化。因此，我認為煤矸石路基應做到“三封” ，即在煤矸石路基底部用粘土密封， 頂部用灰土密封， 兩側設置包邊土以隔絕與外界的聯系。底部密封方法前文已述，頂部密封為填筑12層二八灰土，兩側包邊土的密封則下文另有專門論述。2、因煤矸石中大顆粒比例較大，路基成型后其透水性就較大，必要時需在煤矸石路基底部設置盲溝等排水設施。煤研石填筑路基的工藝流程為：基底處理 一包邊土施工一 煤研石儲運 一攤鋪 一碾壓 一效果檢測。在煤研石原材料 合格的情況下，攤鋪厚度、含水量、壓實度是影響煤研石路基質

6、量的 重要因素。1、基底處理應按照公路工程質量檢驗評定標準對煤研石施工前的路基進 行檢測，原地面應做進行清理、整平、壓實。應對現場的水文和地質 情況進行調查，并視不同情況進行以下處理：(1)干燥地段對于干燥和排水良好的地段，鋪筑前需對原地面進行整平壓實， 使之達到規(guī)范要求的壓實度和平整度。驗收合格后，應用粘土做20cm 厚的3%的土質路拱，以便施工過程中排除雨水或地表水，并密封地 下水，為煤研石的填筑提供條件。(2)潮濕地段若原地面清理后土壤含水量很大，經翻曬后仍然偏大，無法壓實， 出生大面積翻漿現象，可取用較大塊的煤研石進行處理。 具體情況如 下：在原地面鋪一層厚度30cm左右，料徑在107

7、2cm左右的大塊 煤研石，用大噸位振動壓路機碾壓45遍。如仍不穩(wěn)定，同樣方法再 鋪一至二層即可滿足要求。將潮濕路段犁開后加入紅色煤研石后進行碾壓，若潮濕層較 厚，則真接挖除換填煤研石按照規(guī)范規(guī)定，處理后的路基應滿足下表要求:士跳味實戰(zhàn)m目1 I思霞梅柞端口lj：£M成無許曜芋_ML性舊育店司四圖鹿俵Kt裝 91 j 一番力部真也也林公帑二否地 公通用第軍襄卜口可1 , " >%必kfflAE便在13員以力M的之好加界1索位法：害加僧覦壓3L騙OBIM6 口”4制;洌)X 50汨F現也藥沉3Mlim0不人不設北要京堂J1 3融斷K強（gi¥“"5電-

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9、斌工耳A L2、包邊土施工在煤研石攤鋪前應首先攤鋪包邊土。煤研石路基在空氣和水的作 用下，易發(fā)生自燃和質的變化，因此其邊坡防護的要求應比填土路基 更加嚴格。包邊土應用易于植被生長的粘土，以塑性指數不小于15為宜。包邊土寬度不應小于1m,確定攤鋪厚度時應注意粘土與煤研 石不同的虛鋪系數。3、煤研石儲運選用煤矸石除需滿足前文要求的物理、 化學性能外， 還需注意顆 粒直徑不應過大，盡量提前調節(jié)好含水量。運輸煤矸石時應盡量利用機械裝車， 大噸位汽車運輸， 并采取防止揚塵措施，做好環(huán)境保護。4、煤矸石攤鋪煤矸石應按水平分層法填筑， 即按橫斷面全寬水平分層填筑， 攤鋪厚度不應超過35cm。攤鋪過程中，應對

10、超過 15cm的大塊煤研石進行破碎或移除至路基外。 對于較大塊煤矸石集中處和與包邊土結合處，應補充細料填充，確保級配良好。攤鋪后應檢測煤矸石含水量，若超出最佳含水量±2%的范圍，應進行晾曬或灑水。灑水量應按照以下公式進行計算：M=(W-W0 )<Q/(1+W0)M 所需灑水量( kg)W 最佳含水量W0 天然含水量Q 需灑水煤矸石的質量(kg)5、碾壓級配良好的煤矸石與碎石相似， 其壓實特性都是由骨料中的細料和細集料對骨料中的空隙填充決定，因此應使用振動壓路機進行碾壓。 通過振動壓路機的共振碾壓， 可以有效減少煤矸石顆粒中的空隙，增大其密實度。 煤矸石壓實的原則 可以參考填土壓

11、實原則， 即“先靜后動，先輕后重，先慢后快，先邊后中，先低后高” 。應根據壓實度的要求， 先在試驗段確定適宜的壓實機械噸位和具體碾壓遍數后再大面積進行碾壓作業(yè)。我試驗小組總結的以下數據可供參考：靜壓將1臺30T振動壓路機從路面兩邊往中間靜壓1遍,輪跡與上一次重疊 40cm 以上，速度控制在23km/h。穩(wěn)壓開弱振碾壓1 遍，輪跡重疊1/2，速度為34 km/h。強振開強振碾壓4 遍，輪跡重疊2/3，速度為34 km/h。消痕和局部處理靜壓多次進行消痕，速度為23km/h。對于局部邊角地帶，應人 工配合小型機械壓實到要求的壓實度。6、效果檢測在煤矸石填筑效果檢測中， 除一般的標高、 寬度、 橫坡

12、等項目外，需特別重視壓實度和彎沉檢測。（ 1）壓實度檢測煤矸石填筑路基后， 由于較大料徑的矸石被壓碎， 煤矸石基本處于土石混合的狀態(tài)， 因此按一般施工單位的檢測設備， 可以用灌砂法和水袋法檢測。但該法存在代表性較差，數據離散性大，費時費力的特點。對于大面積施工，則需參考填石路基的沉降量法控制壓實度。相應的注意事項如下：灌砂法和水袋法應按照公路工程質量檢驗評定標準規(guī)定的頻率進行取樣。當施工段落短時，應每點都合格，且樣本不少于 6 個。施工段落長時，應求其代表值進行評定。代表值K 的計算式為：K = k taXS / vn > Ko式中 k 檢驗評定段內各測點壓實度的平均值；ta- t分布表中隨測點數和保證率（或置信度a）而變的系數；采用的保證率：高速、一級公路：基層、底基層為99%，路基、路面面層為95%；其他公路：基層、底基層為95%，路基、路面面層為90%；S 檢測值的標準差；n 檢測點數；K0 壓實度標準值。路基、基層和底基層：KAKo,且單點壓實度Ki全部大于等于規(guī) 定值減2個百分點時，評定路段的壓實度合格率為 100%;當KAKo, 且單點壓實度全部大于或等于規(guī)定極限值時， 按測定值不低于規(guī)定值減2個百分點的測點數計算合格率；K<