粉煤灰在公路路基施工中的应用 3页

第28卷第1期中南公路工程Vol.28,No.12003年3月CentralSouthHighwayEngineeringMar.,2003粉煤灰在公路路基施工中的应用1112黄宗远,陈长寿,张敏,张尤平(1.湖北省路桥公司,湖北武汉430050;2.安徽省公路局,安徽合肥230011)[摘要]阐述了粉煤灰的物理性质和路用工程特性,总结出一套纯粉煤灰在高速公路路基施工应用中的一般技术问题。[关键词]纯粉煤灰;公路路基;毛细作用;沉降[中图分类号]U416.25[文献标识码]B[文章编号]1002-1205(2003)01-0063-03ApplicationofFlyAshtoConstructionofHighwayRoadbedHUANGZong-yuan1,CHENChang-shou1,ZHANGMin1,ZHANGYou-ping2(1.HubeiRoadandBridgeCorporation,Wuhan430052,China;2.AnhuiBureauofHighwayAdministration,Hefei000000,China)〔Keywords〕pureflyash;roadbed;capillaryeffect;settlement随着我国电力事业的发展,被称为三大工业废表1粉煤灰主要物理指标渣之一的粉煤灰的年排放量也在逐年增加。为了改善粉煤灰污染环境和占用大量土地的问题,研究和项目物理指标推广粉煤灰的综合利用已成为一项紧迫任务。粉煤天然含水量%40～60烧失量%9.8灰能在公路路基中推广运用必将是一个非常有效的最佳含水量%30.7办法。粉煤灰路堤根据施工方法分为纯粉煤灰路堤标准干密度g·cm-31.1和灰土间隔路堤。纯粉煤灰路堤因其用灰量大,板液限%46.5结后密实度高、自重轻路基沉降小、施工中受雨季影0.074mm以下颗粒含量%57.7响小等特点,在实际施工中比较容易推广。目前,国CBR值%12.2内高等级公路纯粉煤灰路堤的施工应用还不是很属硅铝型低钙粉煤灰,浸泡在灰池中贮存。因此粉多。相关的施工技术资料也不很完善。通过在湖北煤灰的天然含水量均较高,与最佳含水量相差较大。襄荆高速公路10多km纯粉煤灰路堤施工,本文将所以在施工之前应提前几天在灰池中放水,初步调对纯粉煤灰在高速公路路堤施工中的施工技术和质整粉煤灰的含水量。粉煤灰的含水量不能调整太量控制方法及应用进行论述。小,因为粉煤灰在松散状态下水份挥发相当快,遇到1粉煤灰的物理性质及其工程特性起风、天晴天气,在运输途中和施工过程中,极易起尘而引起环境污染。施工中需要摸索出既能碾压密a.粉煤灰的物理性质。施工前应对使用材料实又不污染环境的粉煤灰的含水量。经过多次实粉煤灰的物理性质充分了解,掌握各项性能指标、工践,我们认为摊铺后碾压前的粉煤灰含水量较最佳程特性和压实机理,作为指导施工的理论依据。襄含水量高5～10%时为最佳。粉煤灰的粒径一般在荆高速公路k151+040～k161+420路段所用粉煤灰0.001～2mm之间,为了便于压实,小于0.074mm的的主要物理指标,见表1(施工中所用粉煤灰为荆门细颗粒的含量应大于45%。虽然较多粗颗粒的粉热电厂未加工产品)。煤灰的内摩擦角会增大,对压实有一定的有利作用,可用作路堤填料的粉煤灰为电厂排放的湿排灰,但实践中发现,粗颗粒较多,颗粒尺寸单一,且粗颗[收稿日期]2002-12-26n64中南公路工程第28卷粒易压碎,压实成型困难。所以必须控制有一定数止污染又控制含水量略高于最佳含水量,粉煤灰路量的细颗粒才能保证碾压密实。堤碾压成型后多余的水分会慢慢渗出,在渗透过程b.粉煤灰的毛细水作用。松散粉煤灰的毛细中粉煤灰也有一个排水固结过程。因而施工中需要水作用十分强烈,碾压密实的粉煤灰毛细水上升高在粉煤灰的最下层、隔离层上设置横向盲沟,方便路度会下降许多。一般粉煤灰压实度达到重型击实标堤中多余水的渗透。这一特性可以在施工中加以利准的90%时,毛细水上升高度为0.8～1.2m,比粘用,实践中我们在成型粉煤灰路堤的表面充分洒水,性土在同样条件下毛细水的上升高度大一倍,所以水分渗透排出后可以检测到从表层至一定深度粉煤粉煤灰的毛细现象非常强烈。必须在施工中限制其灰的压实度会有不同程度增加,增幅随深度增加而不利影响。控制粉煤灰毛细水作用的影响的办法,减小。特别是在雨后,检测到粉煤灰的压实度会普除了增加压实度外,还有一个方法就是在粉煤灰层遍增加。因而粉煤灰路堤施工在雨季的影响是不大下面用砂性土、石灰土和透水性材料等设置隔离层,的。粉煤灰雨前雨后不同深度压实度对比,见表2。隔离地下水的上升。表2不同深度压实度对比mc.粉煤灰的渗透作用。粉煤灰的渗透性与压雨前%雨后%桩号实度成反比,即压实度越大渗透性越小。在相同压0.30.81.20.30.81.2实条件下,粉煤灰的渗透性与粘性土相比仍然优越k151+11590.491.892.392.592.792.8得多。粉煤灰的渗透性也有不利的一面,如果在粉k151+18392.193.491.693.393.592.0k151+24590.791.592.292.192.392.6煤灰路堤成型后长年累月有水渗入路堤,会溶解并k151+27891.292.392.893.193.893.2带走粉煤灰中的部分盐分,然后析出,使粉煤灰中留下空洞而影响密实;同时浸出液中多含有重金属元2纯粉煤灰路堤的施工素而对环境造成污染。所以粉煤灰路堤在施工时应有土质护坡包裹,在成型后应有石灰土层作封层,封针对粉煤灰路堤的特性,粉煤灰路堤应由路堤住路基上方水渗入。主体部分(粉煤灰)、护坡和封顶层、隔离层、排水盲由于粉煤灰的最佳含水量均较高,施工时为防沟等组成,其结构示意图,见图1。图1粉煤灰路基结构示意图在路堤填筑前,首先应作好隔离层。隔离层的齐整,防止有松散土混入粉煤灰中。土和粉煤灰混施工在路基清表回填后进行,隔离层可采用粘性土、合后,因两者的含水量相差很大,碾压时容易成软弹砂性土。隔离层应使粉煤灰底部离开地下水或地表而难以压实。在整平的护坡上划出盲沟位置。水50cm以上。所以土质隔离层应大于50cm,采用在两边土质护坡之间进行粉煤灰的摊铺,每层砾料等透水性好的材料大于30cm。隔离层应做成粉煤灰的压实厚度一般为20～30cm。为了有利于向两边排水且大于3%的横坡,以利水排出。粉煤灰与护坡同层碾压,护坡土层厚度与同层粉煤在压实的隔离层上,划出两边护坡界线,按界线灰的压实厚度应相当,以保证结合部位的压实度。摊铺护坡土,两边护坡的平均宽度不小于2m,每层为了减少中间污染环节,粉煤灰应直接从灰池运输压实厚度不大于30cm;整平后静压一遍,用人工沿到工地摊铺碾压,施工中尽量不设粉煤灰料场。护坡的内界线(即与粉煤灰搭接边线)将护坡土整理碾压合格后,沿护坡上盲沟位置人工开挖至隔n第1期黄宗远等:粉煤灰在公路路基施工中的应用65离层顶面,埋设盲沟。实践中发现最下层盲沟排水种情况应停止碾压开挖深沟使水分渗透和通过翻晒效果较好,其它层次的盲沟排水效果不明显。施工挥发出来,然后回填碾压至合格。中我们将最下层盲沟水平间距加密而加大垂直间距粉煤灰施工至顶层后,尽可能放置一段时间,最的盲沟设置。盲沟水平间距采用8m、垂直间距2好经过一两次雨。其目的使粉煤灰路堤中多余的大m,盲沟进水口用土工布包裹,以防粉煤灰流出,出部分水分渗透出来,加速排水固结过程。施工中观水口应伸出边坡外。为什么在碾压后再设盲沟呢?察至15d盲沟管开始出水,45d左右排水基本结束。因为可以防止在碾压时损坏盲沟管。在此期间应做好养护工作;晴天洒水防止表层干燥粉煤灰的碾压与含水量有密切关系,含水量的松散,雨天做好表面排水。调整如前述,当含水量适当时,用中型或重型压路机封层采用石灰土,二灰土等材料,厚度为30～50cm。静压一遍后,起振2～3遍,然后静压一遍,一般都能3粉煤灰路堤沉降观测(见表3)达到要求。切记不可在同一部位来回反复振动碾压,因为反复振动碾压会使粉煤灰中的水分聚集静粉煤灰路堤成功的关键在于它的整体稳定性。置,同时到振动部位形成液态而出现软弹。发生这施工完成后检测压实度、CBR值、弯沉等主要指标都表3襄荆高速公路k151+040+k151+420路段粉煤灰路堤沉降量观测记录表mm第一次观测第二次观测第三次观测第四次观测观测点(2001.9.26)(2001.11.6)(2002.4.7)(2002.6.28)总沉降量标高沉降量标高沉降量标高沉降量标高沉降量k151+08063315065307865299862298117k151+120649700649619649511064949221k151+160646650646605646481264646219k151+18064503064497664490764490013k151+22064167064166164158864156211k151+240639960639879639751263974122k151+28063687063680763676463675112k151+32063351063343863336763333318k151+36063001062994762989562987214k151+40062543062639462631862628315能满足规范要求的情况下,我们选择相同地质条件数大40%～50%的结果相吻合。因此粉煤灰路堤下的土质路堤和纯粉煤灰路堤进行了沉降观测比的强度和稳定性是安全可靠的。较,粉煤灰路堤的沉降范围为1～2.2cm,土质路堤沉降范围为3～6cm,表明粉煤灰路堤沉降量比土质[参考文献]路堤小。这与室内试验土的压缩系数比灰的压实系[1]JTJ018-93,公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范[S].(上接第56页)处理提供了一种有效办法。通过对地基承载力的对比检测,框架沉降观测及桩身质量的检测等几方面表明,该方案是可靠和[参考文献]可行的,该方案的采用,为特殊条件下的地基加固[1]JTJ024-85,公路桥涵地基与基础设计规范[S].