煤矸石路基施工工艺设计说明

1、煤矸石路基施工技术一、煤矸石道路施工特点根据公路路基施工技术规范和公路路基设计规范对路基填料的要求，煤矸石作为路基填料应满足以下条件:1、分级要求路基填筑对填料级配要求不是很严格，但一定要密实。在实际施工中，并非所有煤矸石都能满足上述要求，应从以下几个方面进行选择:(1)从承载力和稳定性考虑，应采用坚硬的煤矸石，禁止采用泥结煤矸石。我的试验小组经过试验发现，坚硬的煤矸石经过洒水、碾压后可以形成致密的结构；但使用泥结煤矸石时，加水后强度会迅速下降，导致碾压时粘轮甚至沸腾。因此，必须禁止使用泥结煤矸石，否则会降低路基承载力，影响道路使用性能。(2)煤矸石是由各种大小的颗粒组成的，由于不同地区的地质

2、条件不同，各种粒径的比例并不固定。相对于级配不良的煤矸石，尤其是大颗粒比例大的煤矸石，自然级配好的煤矸石碾压产生的结构应该更致密。2.机械指示器根据路基规范对填石路基压碎值的要求，煤矸石路基压碎值应30%，石料单轴抗压强度不应小于15Mpa。加州承载比的CBR值和压实度要求见下表:项目分类路面下的深度(米)最小填料强度(CBR)(%)压实度(%)一级公路副手公路3级和4级公路一级公路副手公路3级和4级公路商辂00.3八六五969594下陆床0.30.8五四五969594上路地0.81.5四三三949493低路堤低于1.5三22939294注:表中所列压实度是指根据公路土工试验规范中重型击实试验

3、方法得到的最大干密度的压实度。3.稳定性要求(1)煤矸石具有潜在的膨胀不稳定性，应限制其膨胀率。膨胀率过大时，路基变形大，表层开裂。查阅相关资料，其膨胀率应该在40%以内。膨胀率太大时，考虑加入粘土。(2)经过长期的地质演化，煤矸石中含有多种化学物质。作为路基填料，应保证有利于路基稳定的化学物质的含量。主要控制以下几个方面:煤矸石中二氧化硅、氧化铝、氧化铁等氧化物的总含量应大于80%，残留的氧化反应不会对路基产生较大影响。烧失量不应超过20%。因为煤矸石含有固定碳，挥发性高，容易自燃，所以需要规定烧失量。为此，用来填筑路基的煤矸石都经过焚烧，即红色或黄色煤矸石效果最好，灰褐色煤矸石次之。路基设

4、计规范规定，有机质含量超过25%的土不得用于路基填筑。对于煤矸石，不利于路基稳定的有机质含量应更严格，不宜超过15%。煤矸石不应含有强崩解性填料。如果崩解过强，路基材料之间的粘结程度就会被破坏。二、煤矸石路基施工技术在煤矸石堆中，粗颗粒所占比例较大，细料含量较少，因此煤矸石路基的施工可参照填石路基和施工进行。但由于其物理化学性质不同于普通石材，所以要采取特殊措施。主要体现在以下三个方面:1.煤矸石在空气和水的作用下会不断发生物理化学反应，可能导致自燃和性质变化。所以我认为煤矸石路基应该“三封”，即煤矸石路基底部用粘土密封，顶部用灰土密封，两侧设置束缚土，隔绝与外界的接触。上面已经提到了封底方法

5、，封顶是填12层28灰土，下面具体讨论包裹土两侧的封底。2.由于煤矸石中大颗粒比例较大，路基成型后透水性会较大。必要时，应在煤矸石路基底部设置盲沟等排水设施。煤矸石填筑路基的工艺流程为:地基处理和粘结土施工。煤矸石储运中摊铺碾压效果的检测。在煤矸石原材料合格的情况下，摊铺厚度、含水量和压实度是影响煤矸石路基质量的重要因素。1.基质处理根据公路工程质量检验评定标准，煤矸石施工前的路基应进行检测，并对原地面进行清理、平整和压实。调查场地的水文地质条件，根据不同情况进行如下处理:(1)干燥地区对于干燥、排水良好的地区，应在摊铺前对原地面进行平整和压实，以达到规范要求的密实度和平整度。验收合格后，20

6、cm厚的3%土路拱要用粘土制作，以便施工时排除雨水或地表水，封闭地下水，为充填煤矸石提供条件。(2)潮湿地区如果原地面清理后的土壤含水量很大，被晒后仍大得无法压实，出现大面积翻浆，宜用大块煤矸石处理。详情如下:在原地面上铺一层厚约30cm，料径约1012cm的煤矸石，用大吨位振动压路机碾压45遍。如果还是不稳定，可以用同样的方法再铺一层或两层，满足要求。(2)翻耕湿路段后，加入红煤矸石碾压。如果湿层较厚，煤矸石将被清除和替换。根据规范，处理后的路基应符合下表要求:2.边缘土壤的构造在铺煤矸石之前，你要先铺好束缚土。煤矸石在空气和水的作用下，容易自燃、变质，所以护坡的要求要比填方路基严格。包裹土

7、应采用易于植被生长的粘土，塑性指数不小于15。覆土宽度不应小于1m，确定铺筑厚度时应注意粘土和煤矸石的虚铺系数不同。3.煤矸石储运除了以上要求的理化性质外，还需要注意煤矸石的粒径不能太大，含水量尽量提前调整。运输煤矸石时，应尽可能采用机械装载和大吨位汽车运输，并采取防尘措施保护环境。4、煤矸石铺路煤矸石应采用水平分层法填筑，即采用全断面宽度的水平分层填筑，铺筑厚度不超过35cm。摊铺时，应将15cm以上的大块煤矸石粉碎或运至路基外。对于大块煤矸石集中的地方和与结合土结合的地方，要加细料，保证级配良好。摊铺后，应检测煤矸石的含水量。如果超过2%的最佳含水量，就要烘干或浇水。洒水量应按下列公式计算

8、:M=(W-W0)Q/(1+W0)m所需喷洒量(千克)W -最佳含水量w0-天然水含量q待浇灌煤矸石的质量(kg)5.旋转级配良好的煤矸石类似于碎石，其压实特性是由集料中的细粒材料和细粒集料对集料间隙的填充决定的，因此应使用振动压路机进行碾压。振动压路机的共振碾压能有效减少煤矸石颗粒中的空隙，提高其密实度。煤矸石压实的原则可以参考充填压实的原则，即“先静后动，先轻后重，先慢后快，先边后中，先低后高”。大面积碾压前，应根据压实度要求，在试验段确定合适的压实机械吨位和具体碾压遍数。以下是我的测试团队总结的数据，可供参考:静态压力一台30T振动压路机从路面两侧向中间静压一次，轮迹与前一台重叠40cm

9、以上，速度控制在2 3 km/h电压稳定开振碾压一遍，轮迹重叠1/2，速度3 4 km/h。强烈振动开振碾压4遍，轮迹重叠2/3，速度3 4 km/h。标记消除和局部治疗。多次静压，速度为2 3公里/小时.对于局部拐角区域，应使用小型机械人工压实至要求的压实度。6.效果测试在检测煤矸石充填效果时，除了一般的标高、宽度、横坡等项目外，还要特别注意压实度和弯沉的检测。(1)密实度检测煤矸石填筑路基后，由于材料直径较大的煤矸石被压碎，煤矸石基本处于土石混合状态。因此，根据一般施工单位的检测设备，可采用灌砂法和水袋法进行检测。但这种方法具有代表性差、数据离散度大、费时费力等特点。对于大规模施工，需要参

10、考填石路基的沉降方法来控制压实度。相应的注意事项如下:灌砂法和水袋法。应按公路工程质量检验评定标准规定的频率进行取样。当工期较短时，每一点均应合格，且不少于6个样本。当施工段较长时，应评估其代表值。代表k值的表达式为:K = k - ta S / n K0式中k检验评定断面中各测点的平均压实度；ta-t分布表中随测点数和保证率(或置信水平A)变化的系数；采用的保证率为:基层和底基层99%，路基和路面95%；其他道路:基层和底基层95%，路基和路面90%；s-检测值的标准偏差；N -测试点的数量；k0压实度的标准值。路基、基层、底基层:当KK0，且单点压实度Ki均大于或等于规定值减2个百分点时，该路段压实度合格率为100%；当KK0，且单点压实度均大于或等于规定限值时，按实测值不低于规定值的测点数减2个百分点计算合格率；当K K0或单点压实度Ki小于规定的极值时，评定路段压实度不合格