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煤矸石路基施工工艺一、煤矸石筑路特性根据《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，煤矸石要作为路基填料，需满足以下条件：1、级配要求路基填筑对填料级配要求不是十分严格，但一定要密实。在实际施工中，不是所有煤矸石都可以满足以上要求，应当从以下方面进行甄选：（1）从承载力和稳定性上来讲，应采用硬质煤矸石，禁止使用泥结煤矸石。我所在的试验小组进行试验后发现：铺筑硬质煤矸石，经过洒水碾压发现能形成密实结构；而使用泥结煤矸石，在洒水后其强度会迅速下降，碾压过程中产生粘轮，甚至产生翻浆现象。因此需禁止使用泥结煤矸石，否则会产生导致路基承载力下降，影响道路使用性能。（2）煤矸石是由各种粒径的颗粒组成，各粒径所占比例由于各地区地质情况的不同而没有固定的比例。与级配较差，特别是大颗粒所占比例较大的煤矸石相比，选用自然级配较好的煤矸石经过碾压后产生的结构应更致密。2、力学指标依据路基规范中对填石路基压碎值要求，煤矸石路基压碎值宜≤30%，石料单轴抗压强度不应小于15Mpa，加州承载比CBR值和压1/9n实度要求具体见下表：填料最小强度（CBR）路面底压实度（%）（%）项目面以下三、四三、四分类深度高速一二级高速一二级级级（m）级公路公路级公路公路公路公路上路床0~0.3865≥96≥95≥94下路床0.3~0.8545≥96≥95≥94上路堤0.8~1.5433≥94≥94≥931.5以下路堤322≥93≥92≥94下注：表列压实度系按《公路土工试验规程》重型击实试验法求得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，应限制应其膨胀率。膨胀率过大时，路基会发生较大变形，面层会产生开裂。经过查阅相关资料，其膨胀率应小于40%。当膨胀率过大时，可考虑掺粘土。（2）经过长期的地质演变，煤矸石中各种化学物质较多，作为路基填料，应确保有利于路基稳定的化学物质的含量。主要应控制以下方面：①煤矸石中氧化硅、氧化铝、氧化铁等氧化物总含量要大于80%，氧化物含量较多，其剩余氧化反应才不会对路基产生较大影响。2/9n②烧失量不应超过20%。由于煤矸石含固定碳及挥发性较高，易发生自燃，因此有必要对烧失量作出规定。基于此原因，填筑路基煤矸石使用已经燃烧过，即红色或黄色煤矸石的效果最佳，灰褐色煤矸石次之。③《路基设计规范》中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，对路基稳定不利的有机质含量应当更严格要求，应不超过15%。④煤矸石中不应含有强崩解性的填料。崩解性太强，会对路基料料间粘结程度造成破坏。二、煤矸石路基施工工艺煤矸石堆中，粗大颗粒占比例较大，细料含量较少，所以煤矸石路基的施工可以参照填石路基和施工进行。但因其物理和化学性质毕竟不同于一般石质材料，因此还需采取特殊措施。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继续发生物理和化学反应，可能发生自燃和性质的变化。因此，我认为煤矸石路基应做到“三封”，即在煤矸石路基底部用粘土密封，顶部用灰土密封，两侧设置包边土以隔绝与外界的联系。底部密封方法前文已述，顶部密封为填筑1~2层二八灰土，两侧包边土的密封则下文另有专门论述。2、因煤矸石中大颗粒比例较大，路基成型后其透水性就较大，必要时需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：基底处理包边土施工3/9n煤矸石储运摊铺碾压效果检测。在煤矸石原材料合格的情况下，摊铺厚度、含水量、压实度是影响煤矸石路基质量的重要因素。1、基底处理应按照《公路工程质量检验评定标准》对煤矸石施工前的路基进行检测，原地面应做进行清理、整平、压实。应对现场的水文和地质情况进行调查，并视不同情况进行以下处理：（1）干燥地段对于干燥和排水良好的地段，铺筑前需对原地面进行整平压实，使之达到规范要求的压实度和平整度。验收合格后，应用粘土做20cm厚的3%的土质路拱，以便施工过程中排除雨水或地表水，并密封地下水，为煤矸石的填筑提供条件。（2）潮湿地段若原地面清理后土壤含水量很大，经翻晒后仍然偏大，无法压实，出生大面积翻浆现象，可取用较大块的煤矸石进行处理。具体情况如下：①在原地面铺一层厚度30cm左右，料径在10~12cm左右的大块煤矸石，用大吨位振动压路机碾压4~5遍。如仍不稳定，同样方法再铺一至二层即可满足要求。②将潮湿路段犁开后加入红色煤矸石后进行碾压，若潮湿层较厚，则真接挖除换填煤矸石。按照规范规定，处理后的路基应满足下表要求：4/9n2、包边土施工在煤矸石摊铺前应首先摊铺包边土。煤矸石路基在空气和水的作用下，易发生自燃和质的变化，因此其边坡防护的要求应比填土路基更加严格。包边土应用易于植被生长的粘土，以塑性指数不小于15为宜。包边土宽度不应小于1m，确定摊铺厚度时应注意粘土与煤矸石不同的虚铺系数。3、煤矸石储运选用煤矸石除需满足前文要求的物理、化学性能外，还需注意颗5/9n粒直径不应过大，尽量提前调节好含水量。运输煤矸石时应尽量利用机械装车，大吨位汽车运输，并采取防止扬尘措施，做好环境保护。4、煤矸石摊铺煤矸石应按水平分层法填筑，即按横断面全宽水平分层填筑，摊铺厚度不应超过35cm。摊铺过程中，应对超过15cm的大块煤矸石进行破碎或移除至路基外。对于较大块煤矸石集中处和与包边土结合处，应补充细料填充，确保级配良好。摊铺后应检测煤矸石含水量，若超出最佳含水量±2%的范围，应进行晾晒或洒水。洒水量应按照以下公式进行计算：M=(W-W0)×Q/(1+W0)M-----所需洒水量（kg）W-----最佳含水量W0-----天然含水量Q-----需洒水煤矸石的质量（kg）5、碾压级配良好的煤矸石与碎石相似，其压实特性都是由骨料中的细料和细集料对骨料中的空隙填充决定，因此应使用振动压路机进行碾压。通过振动压路机的共振碾压，可以有效减少煤矸石颗粒中的空隙，增大其密实度。煤矸石压实的原则可以参考填土压实原则，即“先静后动，先轻后重，先慢后快，先边后中，先低后高”。应根据压实度的要求，先在试验段确定适宜的压实机械吨位和具体碾压遍数后6/9n再大面积进行碾压作业。我试验小组总结的以下数据可供参考：①静压将1台30T振动压路机从路面两边往中间静压1遍，轮迹与上一次重叠40cm以上，速度控制在2~3km/h。②稳压开弱振碾压1遍，轮迹重叠1/2，速度为3~4km/h。③强振开强振碾压4遍，轮迹重叠2/3，速度为3~4km/h。④消痕和局部处理静压多次进行消痕，速度为2~3km/h。对于局部边角地带，应人工配合小型机械压实到要求的压实度。6、效果检测在煤矸石填筑效果检测中，除一般的标高、宽度、横坡等项目外，需特别重视压实度和弯沉检测。（1）压实度检测煤矸石填筑路基后，由于较大料径的矸石被压碎，煤矸石基本处于土石混合的状态，因此按一般施工单位的检测设备，可以用灌砂法和水袋法检测。但该法存在代表性较差，数据离散性大，费时费力的特点。对于大面积施工，则需参考填石路基的沉降量法控制压实度。相应的注意事项如下：①灌砂法和水袋法应按照《公路工程质量检验评定标准》规定的频率进行取样。当7/9n施工段落短时，应每点都合格，且样本不少于6个。施工段落长时，应求其代表值进行评定。代表值K的计算式为：K=k－ta×S/√n≥K0式中k-----检验评定段内各测点压实度的平均值；ta-----t分布表中随测点数和保证率（或置信度a）而变的系数；采用的保证率：高速、一级公路：基层、底基层为99%，路基、路面面层为95%；其他公路：基层、底基层为95%，路基、路面面层为90%；S-----检测值的标准差；n-----检测点数；K0-----压实度标准值。路基、基层和底基层：K≥K0，且单点压实度Ki全部大于等于规定值减2个百分点时，评定路段的压实度合格率为100%；当K≥K0，且单点压实度全部大于或等于规定极限值时，按测定值不低于规定值减2个百分点的测点数计算合格率；K＜K0或某一单点压实度Ki小于规定极值时，该评定路段压实度为不合格，相应分项工程评为不合格。②沉降量法沉降量观测标高时需测原地面、虚铺和压实后高程，计算每遍高程变化，连续两次高程无明显变化即为压实完毕。施工时宜采用较小块的钢板作为沉降观测点。（2）弯沉检测8/9n施工单位可以采用贝克曼梁法来检测弯沉。弯沉只在路基顶面检测，若弯沉值合格，则说明整体强度已经满足要求。反之，则说明整体铺筑效果不良。9/9