1_煤矸石路床施工工法_正文

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1、煤矸石路床施工工法王泳海、姜伟伟（山东泰山路桥工程公司）一、前言煤矸石是煤在形成过程中与煤伴生或共生的一种岩石，是煤炭开采生产的废弃物。煤矿的排矸石量占煤炭开采量的10～25％，是矿区有待开发利用的最大废弃物。我单位在S333蒙馆线新泰蒙阴界至光明桥段改建工程一合同中使用煤矸石填筑路床取得了很好经济效益和社会效益。煤矸石是一种废弃物，不利用既污染环境，又占用土地。煤矸石用于填筑路基，有方便施工，板结、强度高、稳定性好的特性。借助本工法的宣传作用，会加速煤矸石的的广泛应用，煤矸石在路床填筑中的利用

2、，将使废弃的煤矸石由原来需要花钱处理，变成很受欢迎的工程材料，并可减少土方取用对环境造成的破坏。由于这是一项一举多得的好事，为了便于在有条件的地方得到推广使用，我们编写了本工法。二、工法特点2.1、煤矸石CBR高，一般达到20％～35％，远远高于路基施工规范要求的CBR最小值8%，也大大的高于各类土的CBR值；其压碎值偏大，一般达到20％～30%之间；2.2、煤矸石的压缩系数较小，压缩模量较高，由于含有三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁等活性物质，具有一定的板结作用，所以强度远高于土路基，具有良好

3、的力学性能。路基的整体弯沉较小，一般在30～80(1／100mm)之间，并且较均匀。2.3、煤矸石路床具有施工效率高，施工质量易保证，经济并有利于环保的特点。三、适用范围煤矸石可以应用于二级以上公路的路堤、路床填筑，其他公路的路堤、路床填筑、及路面底基层填筑。四、工艺原理煤矸石做填料，它与土石做填料的土石路堤或者是软石做填料的路堤施工工艺基本一样。由于煤矸石是含碳岩石和其他岩石的混合物，随着煤层地质年代、地区、成矿条件的不同，煤矸石的矿物成分、化学成分各不相同，尤其是膨胀物质高岭石、伊力石、蒙脱

4、石等成分含量多少对膨胀量的影响最大。煤矸石在自然力的作用下易风化，为防止煤矸石在自然力的作用下的风化和在水的作用下，引起在路床中的崩解，膨胀现象发生，保证煤矸石路床的强度与稳定性，煤矸石路床下层需要设置土质隔离层，宜有较适宜排水横坡，路堤边坡应设置包边粘土边坡、封顶层、碎石盲沟(见图1)，以利封水、排水和抵抗自然力对路堤边坡的风化作用。图1煤矸石路床结构型式示意图五、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程地基处理验收矸石山选择测量放样土工试验网格布料煤矸石运输推土机粗平现场检查含水量拣除超粒径

5、、开采附属物包边土布料推土机粗平翻晒或洒水平地机精平碾压成型检查验收图5.1施工工艺流程5.2操作要点（一）原材料的选择1、由于煤矸石堆体内部自燃，堆体中存有大量热量，因此温度较高时，应洒水冷却后再装运。同时由于煤矸石堆体自燃程度不同，往往出现黑色、灰褐色、红色等几种煤矸石。施工中优先选用红色煤矸石，其次是灰褐色煤矸石。黑色煤矸石含炭量高，烧失量偏大，应严格进行试验，符合技术要求方可使用。应采用烧失量低于15%的煤矸石，其粒径控制在10cm以下。2、煤矸石级配要求（1）煤矸石填筑路床必须具有好的

6、承载力以及高的稳定性，应选用储存时间较长，经过物理、化学风化的煤矸石，大块含量不易过多。采用硬质煤矸石，存放5年以上，严禁使用泥结煤矸石。（2）自然级配较好的煤矸石经过碾压后能形成致密结构，适用于路床填筑；碾压要达到要求的密实度；自然级配差、大颗粒所占比例较大的煤矸石不宜直接用作路床填料，但可经过破碎处理后使用。如晾晒、分捡、破碎过大的石块，使颗粒分布均匀，含水量达到或接近最佳含水量。煤矸石填筑路基技术要求见表1.表1煤矸石填筑路基技术要求汇总表最大粒径95区≤100mmCBR(%)上路床≥6下

7、路床≥4上路堤≥3下路堤≥2单轴抗压强度(MPa)≥15压碎值(%)≤30塑性指数≤26烧失量≤20%为宜，＜15%时最佳自由膨胀率≤40％耐崩解性指数≤30％（二）煤矸石的储运路床填料应尽量选用堆放时间较长，且经过强物理风化和化学风化的煤矸石，大块不宜过多，如大块太多，必要时要采取措施，利用机械加工成小块，达到填筑路床合理的级配粒径,确保煤矸石碾压后的密实度。施工前选取代表性的试样进行试验，以确定最大干容重和最佳含水量。煤矸石含水量调节宜在堆料场中进行，尽量减少现场洒水工作量，过干的煤矸石应在

8、摊铺前2～3d在料场中洒水闷料，将含水量调节到最佳含水量±2%范围内。煤矸石运输尽量利用机械装车，大吨位自卸汽车拉运。为防止运输途中的扬尘污染，必要时采取防护措施。（三）边坡防护煤石粘结力较小，遇雨水易导致风化流失，造成环境污染，且具有弱膨胀土性质，遇水后各种性能指标下降，又因其PH值7-8，呈碱性，不易植被。因此，应对路堤两侧采用粘性土护肩，在摊铺煤矸石前，先培好护肩土并进行预压，每层煤矸石与护肩土要同步压实并考虑松铺厚度的不同，以增强路基中煤矸石和土边坡的整体性。护坡土宽度为垂直边坡方向不小