某高速公路煤矸石路堤施工技术

XX高速公路煤矸石路堤施工技术内容提要：介绍XX高速公路XX段用煤矸石作路堤填料，路堤结构增设护肩土，大型机械施工与检测方法，施工安全和环保措施工程概况煤矸石是煤炭生产过程中昭然若剔出的矿业废料，由于其所含成分复杂，以往都是弃之不用，或者在矿区附近用其填筑简易的乡村和矿区道路，但用煤矸石作高等级公路公路填料尚无先例。XX年8月，XX工程局XX处中标位于XX省XX市境内的XX高速公路XX合同段，全长14.5km(施工里程为K103+500~K118+000)，全段共有路堤填方103万M3。XX是个百年矿区，堆积着大量煤矸石，业主为了减少取土用地，缓解修路与农业争地的矛盾；经可行性研究后，分别采用了山家林与陶庄两个矿区的煤矸石作路堤填料。在施工中针对该填料的特性，采用不同的施工方法和工艺措施，确保了施工质量。全段路堤从开工到XX年底竣工，经K30承载板和基床弯沉检测，各项指针均符合设计要求，路堤整体稳定、无开裂和边坡坍塌现象，验收总评为优良。XX年10月沥青混凝土路面也按期竣工。在工程实践中，通过探索，还应用矸石块处理软弱地基，用红色煤矿矸石替代二灰（石灰、粉煤灰）土回填桥涵台背，取得很好的效果。在施工安全及环保措施上也取得较丰富的经验。受到当地政府和人民群众欢迎，现将施工情况作以介绍。煤矸石的特性煤矸石是与煤层伴生的矿物质，实际上是一种含炭物与岩石的混合物，它主要由易风化的炭质叶岩、泥质叶岩、砂质叶岩等软质岩所组成，其次含有少量的石英、云母等硬质岩。经试验，它的压碎值达30%以上，灰粉也超过40%。煤矸石折化学成分主要有二氧化硅、氧化铝和氟化铁，其次是氧化钙、氧化镁和硫化物等。其含量的多少是随着煤冉地质年代不同和采掘后堆存时间长短而变动，其烧失量和颜色也有所改变。一般情况下，同一矿区的煤矸石采掘量随着堆存时间的延长，其烧失量值会逐渐小，颜色也由最初的黑色或黑灰色逐渐变成灰色、黄色和红色。这些现象说明煤矿石堆存时间越长，其物理化学反应越彻底，力学性质越稳定，越有利于用作路堤填料。由于煤矸石矿物成份多，化学成份复杂，风化作用又大，而且大多数煤矸石的物理化学反应尚未完全结束，若不加选择地将其填筑到路堤上，极容易造成路堤不稳定，其次是煤矸石在运输及施工过程中粉尘对环境造成污染，因此，在路堤结构上需采取特殊设计，在施工方法上从选料到摊铺碾压，也需采取相应的措施。主要工程措施路堤的结构形式煤矸石路堤的基本结构形式如图（1）所示，图中的路堤边坡视填筑高度分别采取1:1.5和1:175两种。选料原则掩社会因素。做容到符合环保要哀求，有关法律秩允许，当地政维府和群众认可纳。蓄经济指标比较促，一是要储量齿丰富满足要求励，毒奋二是购买单价肠低廉或免费供歉给，三是装运唉便捷、运距合芝理。前技术指标。这阁是确定填料是谷否能用的关键富，表春（草1闻）为上述两矿纯区为上述两矿辩区煤矸石的主险要物理性质指绵标，选用时以残烧失量小识于姑12膊%沾，料径不大于胁15cm版，存偷储绒4个0挖年以上为首选超。俊不同颜色的煤缴矸石物质指标烘及选用条状件封隐体表傅（描1武）姜颜色尸物理指标嗽红色途黄色笛灰色奸灰黑（褐）色勇储存时间挡4牲0赞年以上侨4珠0怎年以上环4茎0附年左右铲3酬0楚—江4象0垂年拆烧失量羊3-5宗4-8木6-10务11-13属最大干密度约（插g/cm续3初）谁1.95-1架.98惭1.95-1掠.98殃1.96-1胜.99姿1.96-2溉.05掘最佳含水量姜（桌%拔）句13-17疮12-16爬12-15葱10户-15积施工洒水量（莫％）逢17-26铁16-23倘15-20策15让15-20营级配状况率良好扶良好萌合格鸟基本合格佣选用条件坝优先假优先辰可用兼慎用个主要矿区略山家林俯山家林格陶庄锈陶庄妥平均运距语（被k解m滨）汤17衰17叹19煤16劫煤矸石路堤的传填筑施工施工工艺贼煤矸石路堤的僻填筑施工宜采玩用大重型设备辜，从挖、装、酒运、平、碾实懂行一条龙机械脑化作业，以确边保施工速度和谨质量。其填筑罪工艺同样可采检用裳“园四区段，八流套程害”榴（即填土区、硬平整区、碾压蔑区、检验区、见施工准备、基宏底处理、分层受填筑、摊铺整裕平、洒水或晾宰晒、碾压夯实肤、检验签证、求路基整修）标逗准化流水作业寿的程序，其总侄体工序和每填漆筑层的施工工肆序见图务（烘2独）。地基处理测量放样试验段选定料源施工准备地基处理测量放样试验段选定料源施工准备检测压实洒水摊铺整平上煤矸石填料包边土检测压实洒水摊铺整平上煤矸石填料包边土合格轻俭鸭居宴临招进行下层施工合格包边土路基及边坡边坡整修包边土路基及边坡边坡整修歉施工要点及注予意事项器女.1疑穷试验路段撤坑震试验路段的长唇度及所需要测懒定的各项施工珠参数与一般路属基相同，但要扒注意的是每当献煤矸石的各项罗物理性质指针卷改变时，都应鸦重新做一段试跳验路。漂否.2淋禽地基处理桐一般原地面需也做填前碾压，呼但当原地面土池壤的含水量界僵于弱24%~30少%消时，如果直接涝碾压会出现不陪同程度龄的木“羞弹街簧旋”坦翻浆现象。此墓时处理的方法愉：一是采用煤魔矸石山坡角的脾大块矸石（粒鸽径绢10~海15cm戏）在原地面铺蛇30cm罪厚一层，用羊态足碾碾什压式3~吨4愿遍，然后目测沉是否稳定，若盏不稳定，可用伪同样的方法加歼铺馒1~禁2塔层，直达到地脆基稳定为止；纲二是采用耕犁洒把原地面犁开农，加入烧失量房低、吸水性强汤的红色煤矸石香后再碾压；三依是若局部软湿腊层深度超过户40cm丽以上时，则将袭软湿土挖除，可换填大粒径矸南石后再碾压。慧3圈.异3晋.馋2洋.烧3屑填筑包坡护肩莲土呀煤矸石属污染话性填料，因此宫在路堤填筑中疫，除路床用上详好的红色矸色讽填料外，还必穿须在路堤两侧缠加做包坡护肩辈土。其主要作纸用是阻止雨水蛇和地表水浸入战路堤内部，有粗利于植树种草染养护边坡及消宋除黑灰色对人冤视觉的污染。坛包坡护肩土也陪应采取分层填古筑，即在填筑虏煤矸石前，先舱填包坡护肩土黑，并进行预压么，使其校同层寺煤矸石高井出叫5---豪8cm稀，然后再与该扎层煤矸石填料吴同步压实，以淘增强结构整体驴性。包坡护肩捷土与煤矸石接间触面不得有大掏块矸石，以保写证接触面密实寒，避免孔洞和关凹槽等现象，奥其每填层的内驴侧坡度控制酒在铺1跨：钩0.7箱5怠左右，成型宽拘度要保证削坡料后滥0.8革-1.0m同,不见手图宅(1)召.劳雨季施工快时克,臣两侧的包坡护办肩土应及时设仿置盲然沟焦,疗盲沟的断面尺杂寸呢为拌20*20*并150cm截,邪材料可用砂或莫粒易径辆5训-20cm宫的煤矸石预以率夯瓦实忌,叔以利排刚水吓.丛盲沟间距一般席为裤20帝-30m歌,陷在路堤两侧互口相错开设鸦置致.揭献.彻4连上料摊平及洒再水压实奔煤矸石每层虚属铺厚度以不大量于体20cm普的煤矸石块应猫予及时剔除、灭煤矸石保水性属弱，摊铺后水甲分蒸发快，加症之本身吸水，夕所以摊铺碾压愉的施工洒水量予要比重型击实摘试验的最佳含摘水量增加届近询1碗倍，具体做法唱是，每层摊铺蹄碾压前先对煤吐矸石实际含水吴量进行检测，即然后按施工最次佳含水量（一丙般趴17-30窗%洲）否的笼60丘%孟，用洒水车喷群洒到已铺好的忘煤矸石层上，脚待水份润湿煤胖矸石后再补洒道到施工最佳含袄水量，尔后再羊用狐3播0盯以上振动压路魂机碾压。注意负每层施工的间亡隔时间尽可能沫长些，以使煤授矸石水化反应闸彻底。谋碾压时，第一滤遍静压，然后药按肺照筛“兼先弱后强，先民慢后威快京”浆的原则，振茶碾怕3-正4坊遍，再静筒压柴2-泊3场遍，直至使压规实后的路基表排面无明显轮迹嘴现象，碾压由匆路基两侧向中铃间进行，轨迹跨重渴叠茄1/进3结轮宽为宜，每极层压实后要保躬持良好的平整陡度和横坡度。刚路基的横坡最晚初几层应按设努计稍大些，以狗利排水。塌3贤．捧3喝．雹2符．才5课路床填筑忠路床部分的填兼筑，为减少使份用普通粘土封萌顶，我们直接束采用烧失量低络于乖8威%歌的红色煤矸石铁填筑，并对其每粒径进行严格晕控制，一般下理路床（路基顶努面码深患30该-80cm挪）粒径不大于疤8cm骆，某搁上路床（路基严顶面榨深盛0灾-30cm连部分）粒径不伞大于洁4cm吵，且级配良好胀。填筑时其上在一层的填料含怨水量应与下层公矸石含水量接立近，同时注意渗分层整平，以哄防止路床封闭绵不严，影响将亦来路面底基层叙的质量。崭3姑．桐3乖．弄2灌．域6而桥涵台背的填刊筑炉桥台后背及涵琴洞两侧，原设卖计使用二灰（猛石灰、粉煤灰瞧）土回填，经牢试验，选用与殿路床部分相同叠的红色填密实埋，同样达到了震二灰土回填的已效果。理3幅．古3英．朝2跪．境7秆路基面及边坡喇整修续路堤成型后要刺注意及时整修批，使顶面路拱荐平顺。边坡清寒刷包坡护肩土姑时用坡度尺控肤制，并做到随性刷随用夯板夯框实坡面，以利谜于排水，以利勺于排水，减少尺冲沟现象。附3校．懂4罪施工组织剑3挽．占4贺．个1贝机具设备抛每一个挖装作销业面和摊平碾壳压施工段所需梢主要机具设备耕见表助（盲2顷）。兼序号斤设备名称亮规格型号决能力休数量损用途丽1漂挖掘机愚R942.C给AD325插2.0m订3秃1-2曲挖装煤矸石建2户装载机命966D巷3.3m黑3巷2-3勉装料屑3珍自卸车圈红搂岩寻KS3260粒15T谱10-20平运料寒4航推土机奉征酒山丑T220仅162KW计2-3渔粗平日5耗平地机读PY160B厉铲刀宽泥3.0m同1-2渗精平、整形烂6午压路机拳CA25D淡29t围2-3钥碾压催7念羊足碾米YZT16K脊40t肥1-2镜碾压铁8抵冲击夯沿HCD76挖2.2KW渴2-3初台背夯实槐9得洒水车丝东嚼风男EQ141凳5t半2购路基洒水纺10顷QN140S步QN140S逼5t仁1玻加油上3涂．惭4植．即2跳劳力组织辩施工时除各车仇辆和机械按需述配足驾驶员外克，一般还需维日修人约员菌2-瑞3丧名，测量畅工请2-险3半人，试验彩工蚀1-拆2混人，安全人捏员招1-郑2遭人，指挥调阅度居1机人，技术序员团1酬人，其它勤杂姿工科3-翼5阶人。让4莫主要检测方法责及质量控制措再施拒4内．奖1从检测方法急由于煤矸石各虹层用料不一致锈，对其密实度爽的检测，一般面对路床部分的渗细料采用灌沙另法或核子密度厦仪法。使用核袜子密度仪法检所测时，应与灌悲沙法进行对比丹，对比不少辽于家4粪0阅个点数。路床涝以下的粗料则遍采用目测压路码机轮迹主的粉“户工艺惠法娃”畏，先达到实验李路段所确定的慈同类振动压路良机所需的压实益遍数后，再看眠路基压实层是篮否还有轮迹和抢松散现象，若把无此现象即为艰密实。址路基整体强度罚和稳定性检测蜘，使用弯沉仪每和惠K3谜0喂承载板进行测纱定。试验资料废见表红（粒3舍），表指（披4陪）。名路基回弹模量拔试验资料院表寿睬店表（役３两）喜路线：吗XX形高速公路界张蒙段端路面结致构：陶庄矿煤姐矸石路基截测定层位：威９３滤区揉醒测车型号：客黄鸡河婆—葛１５０稼承载板直径免（精c陈m防）狱：睬30忌添巩上社测定日期：纸些织挠晴姜序号勒桩号扇总影响量梯A蹲(正0.01mm章)旱回弹模霉量索E扔（箩MP尸a暗）甚序号录桩号拿总影响量扶A孕(焰0.01mm矛)洞回弹模信量陕E锣（旅MP常a磁）壮1虑K103+5放4当0恨左飘5草38.54酸6寒K103+5舍4陶0悦左鸭4系52.21揭2也K103+5汇4巩0小右中6榨43.25腹7稳K103+5踢4巩0得左芽4鸟60.15宇3些K103+5凯6焦0厌左傲5波41.32怕8赠K103+5视4昨0册左倾5洁56.45琴4将K103+5蹦6商0题右旗5烫50.93重9铅K103+5掠4傲0泻左膝5沙42.20储5彩K103+5弱9拴0王左虎5猛47.21迷10棕K103+5钩4子0搞左感4国56.63径落锤式弯沉仪横检测记录毛表磨屯延测定层位字：厕9锄5棕区也朱国表（４）墙桩号接烦衬仍德朋堤芒肿泳桩号挺牢斜梅扬肆淹理士深比北致员５２１５８返８１２喂２０１．５馆律停外医节５２４５８迟１２４５校１４７．５军竞过绳耽５３５９８优６４２驼住咽桨欠璃５３５７８冈８６０淘构摆黑竭５２８４４粗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