專利名稱：煤矸石填筑路基施工方法
技術領域：
本發明涉及高速公路路基填筑施工領域，尤其涉及一種采用煤矸石填筑路基的施
工方法。
背景技術：
路基作為高速公路的主要構造物，其填方部分需要大量的土方。目前高速公路路 基施工填筑材料基本都是土方，基本施工方法就是在高速公路最近范圍內征用臨時用地， 開挖土方，應用在路基填筑。而我國土地利用規劃綱要中的土地利用的方針是切實保護耕 地；實行土地"開源"與"節流"并舉的方針；統籌兼顧，量力而行，調整土地利用結構。
為保護耕地，近年來某些高速公路施工中有采用煤矸石作為路基填料的嘗試。煤 矸石是一種固體廢棄物，除了本身侵占可利用土地甚至耕地外，它的自燃、揚塵、隨地表水 流淌導致對地表作物、植被、水資源和大氣的破壞等，都是對環境極具破壞力的因素。高速 公路用煤矸石填筑路基，不僅能在很大程度上抑制其對環境的破壞，還可減少土方用量，保 護耕地，并且成本低，從環境保護和可持續發展的層面上講，這種經濟效益是無法估量的， 從直接經濟效益上講，也是很可觀的。但煤矸石既不同于土方，也不同于石方，其具有獨特 的工程力學、物理化學特性，因此采用煤矸石作為高速公路路基填料，應當采用不通于通常 的土方填筑施工方法。但目前采用煤矸石作為路基填料，尚處在嘗試階段，還沒有一種成熟 的施工方法。
發明內容
本發明的目的即在于提供一種成熟的采用煤矸石填筑路基的施工方法。
本發明包括以下步驟 (1)施工測量包括恢復路基中線，檢測下承層標高，測放中、邊樁高程，并固定高 程樁，為煤矸石路基的鋪筑做準備； (2)包邊土施工在填筑每層煤矸石前，先填筑與該層煤矸石同層的包坡土，并進 行預壓，使其較同層煤矸石預定的松鋪厚度高出5 8cm ; (3)煤矸石布料采用裝載機裝煤矸石，自卸汽車運輸，并根據每層煤矸石預定的 壓實厚度和每車料的運量確定單位車輛的卸料面積，用白灰線打出方格，然后按方格卸煤 矸石，用推土機按掛線高度將煤矸石填料攤鋪、平整，用平地機沿縱向從路兩側向中心刮 平，避免煤矸石與包邊土結合處骨料集中； (4)煤矸石含水量控制攤鋪平整后，檢測煤矸石的含水量，根據預定的最佳含水
量，確定是否需要灑水及灑水數量；若含水量符合最佳含水量，進行碾壓；若含水量過高，
進行晾曬；若含水量不足，進行補水，其加水量按如下公式進行 Q= (LXBXHX p ) X0. 01(W-W0)/(l+0. 01W) 其中Q—需要加水量(Kg) ;W0——煤矸石原始含水量(％ ); W——煤矸石要求達到的含水量(％ ) ;L——攤鋪長度(m);
B——攤鋪寬度(m) ;H——松鋪厚度(m) ; P——松鋪濕密度Kg/m3。
(5)將煤矸石填料按以下步驟壓實埋設虛鋪鋼板一18t壓路機靜壓1遍一18t壓 路機弱振一遍一20t壓路機慢速弱振一遍一20t壓路機慢速強振碾壓一遍一20t壓路機快 速強振一遍一20t壓路機快速強振碾壓達到規定壓實度一壓路機光面靜壓1 2遍；在煤 矸石填料的同時，將同層包邊土同步壓實； (6)頂面封層按上述(2)到(5)的步驟逐層填筑，達到路基標高封層部位后，按 照設計要求用粘土進行封層處理，所述封層處理按通常的路基填土壓實方法施工。
所述包邊土的每側寬度為1. 8m。 所述每層煤矸石預定的松鋪厚度為29. 5cm，壓實厚度為25cm ;或者，每層煤矸石 預定的松鋪厚度為34. 5cm，壓實厚度30cm。 當每層煤矸石預定的壓實厚度為25cm時，對其壓實度為96% ;與其同層的包邊土 分一層施工，其壓實厚度為25cm ; 當每層煤矸石預定的壓實厚度為30cm時，對其壓實度為94% ;與其同層的包邊土 壓實厚度為30cm，分二層施工，每層的壓實厚度為15cm。 所述封層粘土為8%石灰土，厚度40cm，分兩層接通常的路基填土壓實方法施工。
本發明提供的煤矸石填筑路基施工方法，效率高，成本低，不受天氣影響，壓實厚 度后，大大縮短工期；在工程造價上價格比土方便宜多，既解決了高速公路路基用土問題， 減少資金投入，又減少了當地的環境污染，從而推動整體高速公路的技術發展。
圖1是本發明 一個實施例的流程圖
具體實施例方式參見圖l，本發明的施工方法如下
施工測量 施工測量按通常的土方填筑路基施工方法進行，包括恢復路基中線，檢測下承層 標高，測放中、邊樁高程，并固定高程樁，為煤矸石路基的鋪筑做準備。煤矸石采用分層填筑 施工。 包邊土施工 在填筑每層煤矸石前，先填筑與該層煤矸石同層的包邊土，并進行預壓，使其較同 層煤矸石預定的松鋪厚度高出5 8cm。待同層煤矸石布料完成后，再與該層煤矸石填料同 步壓實，以增加結構整體性。包邊土采取分層填筑，當同層煤矸石預定的松鋪厚度低于30cm 時，包邊土分一層施工；當同層煤矸石預定的松鋪厚度大于30cm時，包邊土分二層施工。每 側包邊土的寬度為1. 8m。
煤矸石布料 采用裝載機裝煤矸石，自卸汽車運輸。根據每層煤矸石預定的壓實厚度和每車料 的運量確定單位車輛的卸料面積，用白灰線打出方格，按方格卸煤矸石，并撿除其中的超粒 徑及附屬物，然后用推土機粗平，推土機按掛線高度將填料攤鋪、平整；用平地機精平，精平 機沿縱向從路兩側將煤矸石向中心刮平，避免煤矸石與包邊土結合處骨料集中。
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在煤矸石布料前，先對煤矸石取樣，進行試驗檢測。對煤矸石以下IO種特性試驗 ①顆粒分析；②界限含水量、天然含水量；③擊實特性； CBR ;⑤壓碎值；⑥崩解性；⑦膨 脹性；⑧礦物成分；⑨燒失量；⑩有機質含量。通過試驗數據與路基規范對填料要求的對 比，確定煤矸石各種性能應滿足公路路基對路用材料的性能指標要求。
含水量控制 施工過程嚴格控制煤矸石含水量。攤鋪平整后，檢測煤矸石的含水量，根據最佳含 水量，確定是否需要灑水及灑水數量。若含水量符合最佳含水量，進行碾壓，否則進行補水 或晾曬。其補水量可按如下公式進行
Q= (LXBXHX p ) X0. 01(W-W0)/(l+0. 01W) 其中Q——需要加水量(Kg) ;W0——煤矸石原始含水量(％ );
W——煤矸石要求達到的含水量(％ ) ;L——攤鋪長度(m);
B——攤鋪寬度(m) ;H——松鋪厚度(m) ; P——松鋪濕密度Kg/m3。
碾壓成型 煤矸石符合最佳含水量后，進行碾壓。碾壓按如下步驟進行埋設虛鋪鋼板一18t 壓路機靜壓1遍一18t壓路機弱振一遍一20t壓路機慢速弱振一遍一20t壓路機慢速強振 碾壓一遍一20t壓路機快速強振一遍一20t壓路機快速強振碾壓達到規定壓實度一壓路機 光面靜壓1 2遍，直至輪跡消除。 煤矸石進行碾壓的同時，將同層包邊土同步壓實。
每層施工完成后，對壓實質量進行檢測，檢查驗收。
按上述方式逐層施工，直至達到路基標高封層部位。
頂面封層 達到路基標高封層部位后，及時按照設計要求用粘土進行封層處理(粘土層40cm 厚，含8%體積比的石灰土 )。封土層分兩層施工，間隔層土的壓實按路基填土壓實方法施 工。如不能及時對路基封層，應做養護處理。 作為具體實施例，上述每層煤矸石的松鋪厚度可預定為29.5cm，壓實厚度為
25cm，相應的壓實度為96%。同層包邊土分一層施工，壓實厚度為25cm。 每層煤矸石的松鋪厚度可預定為34.5cm，壓實厚度為30cm，相應的壓實度為
94%。同層包邊土分二層施工，壓實厚度為30cm，每層壓實厚度為15cm。 壓實質量檢測采用灌砂法和沉降法雙重控制，沉降觀測控制指標壓實度94區沉
降量最大值不大于4. 0mm ;壓實度96區沉降量最大值不大于3. 0mm。其檢測頻率為8_10點
/2000m2。 采用本發明的方法進行煤矸石填筑路基施工，不受天氣影響，壓實厚度后，大大縮 短工期；在工程造價上價格比土方便宜多，節省投資。 以每層煤矸石壓實厚度為30cm為例。通常填土路基每層壓實厚度為20cm，本發 明每層壓實厚度為30cm，這樣無形在工期上節約1/3的時間。采用土填筑路基需要工期大 約450天，而采用煤矸石填筑工期為450*2/3 = 300天，節約工期150天。而且煤矸石屬 于透水性材料，受雨季影響較小。采用土方路基填筑在雨季勢必造成窩工現象，土方經過遇 水后，需要晾曬，才能保證壓實效果。而煤矸石在雨季受影響較小，而且煤矸石一般都集中 堆放，裝車運輸非常方便，施工結束也不用恢復料場，從而都會降低成本。
權利要求
煤矸石填筑路基施工方法，所述煤矸石采用分層填筑，其特征在于，包括以下步驟(1)施工測量包括恢復路基中線，檢測下承層標高，測放中、邊樁高程，并固定高程樁，為煤矸石路基的鋪筑做準備；(2)包邊土施工在填筑每層煤矸石前，先填筑與該層煤矸石同層的包坡土，并進行預壓，使其較同層煤矸石預定的松鋪厚度高出5～8cm；(3)煤矸石布料采用裝載機裝煤矸石，自卸汽車運輸，并根據每層煤矸石預定的壓實厚度和每車料的運量確定單位車輛的卸料面積，用白灰線打出方格，然后按方格卸煤矸石，并撿除超粒徑及附屬物，用推土機按掛線高度將煤矸石填料攤鋪、平整，用平地機精平，沿縱向從路兩側向中心刮平，避免煤矸石與包邊土結合處骨料集中；(4)煤矸石含水量控制攤鋪平整后，檢測煤矸石的含水量，根據預定的最佳含水量，確定是否需要灑水及灑水數量；若含水量符合最佳含水量，進行碾壓；若含水量過高，進行晾曬；若含水量不足，進行補水，其加水量按如下公式進行Q＝(L×B×H×p)×0.01(W-W0)/(1+0.01W)其中Q——需要加水量(Kg)；W0——煤矸石原始含水量(％)；W——煤矸石要求達到的含水量(％)；L——攤鋪長度(m)；B——攤鋪寬度(m)；H——松鋪厚度(m)；ρ——松鋪濕密度Kg/m3。(5)將煤矸石填料按以下步驟壓實埋設虛鋪鋼板—18t壓路機靜壓1遍→18t壓路機弱振一遍→20t壓路機慢速弱振一遍→20t壓路機慢速強振碾壓一遍→20t壓路機快速強振一遍→20t壓路機快速強振碾壓達到規定壓實度→壓路機光面靜壓1～2遍；在壓實煤矸石填料的同時，將同層包邊土同步壓實；(6)頂面封層按上述(2)到(5)的步驟逐層填筑，達到路基標高封層部位后，按照設計要求用粘土進行封層處理，所述封層處理按通常的路基填土壓實方法施工。
2. 根據權利要求l所述的煤矸石填筑路基施工方法，其特征在于所述步驟(2)中，所 述煤矸石預定的松鋪厚度為29. 5cm，該層包邊土分一層施工；所述步驟(3)中，煤矸石預定 的壓實厚度為25cm;所述步驟(5)中，煤矸石的壓實度為96%，同層包邊土壓實后的厚度為 25cm。
3. 根據權利要求l所述的煤矸石填筑路基施工方法，其特征在于所述步驟(2)中，所述煤矸石預定的松鋪厚度為34. 5cm，該層包邊土分二層施工；所述步驟(3)中，煤矸石預定 的壓實厚度為30cm;所述步驟(5)中，煤矸石的壓實度為94%，同層包邊土壓實后的厚度為 30cm。
4. 根據權利要求2或3所述的煤矸石填筑路基施工方法，其特征在于所述包邊土的 每側寬度為1. 8m。
5. 根據權利要求l所述的煤矸石填筑路基施工方法，其特征在于所述封層粘土含8% 石灰土，厚度40cm，分兩層施工。
全文摘要
煤矸石填筑路基施工方法，煤矸石采用分層填筑，在填筑每層煤矸石前，先填筑與該層煤矸石同層的包坡土，并進行預壓，使其較同層煤矸石預定的松鋪厚度高出5～8cm，然后填筑煤矸石，并根據煤矸石最佳含水量，進行灑水或晾曬，然后將煤矸石壓實；逐層填筑煤矸石，達到路基標高封層部位后，用粘土進行封層處理。
文檔編號E01C3/00GK101725102SQ200910259818
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者蘭錦, 彭立志, 樊俊麗, 檀興華, 田連民, 閻王虎 申請人:中交路橋華北工程有限公司;路橋集團國際建設股份有限公司