煤矸石用作高速公路路基填料的现场碾压试验研究

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1、煤肝石用作高速公路路基填料的现场碾压试验研究摘要：在我国公路建设不断发展的情况下，更多环保材料应用在公路建设当中，其中，煤肝石是目前高速公路建设当中经常应用到的材料类型，在本文屮，将就煤肝石用作高速公路路基填料的现场碾压进行一定的研究。Abstract：InthecaseofcontinuousdevelopmentofhighwayconstructioninChina,moreenvironmentallyfriendlymaterialsareusedinhighwayconstruction.Coalgangueisoneofthem・Thi

2、spaperstudiesthefieldrollingtestofcoalgangueusedasexpresswaysubgradefilling.关键词：煤砰石；高速公路；路基填料；现场碾压试验Keywords:coalgangue；expressway；roadbedpacking；fieldrollingtest中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1006-4311(2017)11-0153-030引言煤肝石填筑路基不需翻晒，可大大加快路基填筑进度，同时可以变废为宝，减少取土占地和环境污染，用作填筑材料还可以降低施工成本，在工程中具

3、有很好的应用价值。但是由于煤肝石矿物成份多，化学成份复杂,风化作用乂大，而且大多数煤肝石的物理化学反应尚未完全结束，若不加?X择地用其填筑路基，极容易造成路基不稳定，其次是煤肝石在运输及施工过程中粉尘对环境造成污染，因此，在路基填筑工程中需采取特殊设计，在施工方法上从选料到摊铺碾压，也需采取相应的措施。本文针对高速公路路基填筑施工要求，结合煤肝石的组成成分和工程特性，在山西省长治市武乡县的红色旅游路施工建设屮，通过对煤肝石的现场碾压试验探索其用作路基填筑材料的可行性，为工程实践提供了更多具有参考价值的技术经验。1煤肝石的工程特性1.1煤肝石的组成煤肝

4、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。1.2物理力学性质在煤矿生产中，煤肝石是其中排除的废弃物类型，为不同类型风化岩石以及破碎岩石的混合物。经试验，它的压碎值达30%以上，灰粉也超过40%。煤肝石具有颗粒不均匀以及变化范围较大的的特点。其在性质方面的具体表现有：第一，自然级配。其为不同粒径的颗粒组成，在不同粒径间，其数量比重方面并不固定。对于Cu$5,Cc二1〜3的，具有较好自然级配的煤肝石，适合应用在路基填方工作当中，而对于自然级配较差

5、、大颗粒在其中占据较大比重的煤肝石则不适合应用为路基填料，可以在经过掺拌粉性土以及破碎处理后应用;第二，吸水性。根据自身致密性结构特点的存在，煤肝石自身所具有的吸水性较低，在透水性方面具有较好的表现，适合应用为路基填料。而对于部分松散结构煤肝石，英在吸水后体积则将发生明显的膨胀，不适合应用为路基填料；第三，风化性。对于具有较高抗压强度的煤肝石，其风化速度较慢，自然风化破碎具有较大的难度，适合应用为路基填料。而对于较低抗压强度的煤砰石，在风化条件下则较容易风化破碎，并不适合作为路基填料应用；第四，自燃性。对于经历过多次自燃的煤肝石，适合作为路基填料应用

6、，而对于口燃不彻底或者没有自燃的煤肝石，则具有较高的挥发成分以及固定碳，在应用当中容易发牛自燃情况而不适合作为路基填料应用；第五，可压缩性。在煤肝石当中，由于具有不同大小的颗粒级配，则适合通过机械材料的应用做好密实以及碾压处理，在经过压实处理后，其承载能力将达到50kPa左右。2煤肝石路基碾压施工工艺原理及压实效果的评价方法1.1碾压施工原理在高速公路碾压施工中，虽然不同的工程有不同的施工要求，比如要求静压、振压等，无论哪种工艺，都有一套基本的工艺流程，见图1。2.1.1静压工艺所谓静压，即通过机械重力静滚压力的作用，在使材料发生永久变形的情况下达到

7、压实目标。对于该压实方式而言，其具有循环时间长、应力较大以及状态变化速度不大的特征，在实际操作当中，受到机械自重方面的影响，该方式无论在路基密实程度还是压实深度方面都较为有限，正是该特征的存在，使得该方式适合应用在路基施工的稳压以及初压阶段。2.1.2振压工艺在该方式中，即先将振动器固定在一定质量物体上后，通过其产生的激振力使被压实材料做出垂直强迫振动，以较快的速度实现不同颗粒间内摩擦力的减少，在缩减颗粒间距离的情况下增加密实度，以此达到压实目标。通过振压方式的应用，则能够在重新排列石料颗粒的情况下实现其中存在空隙的减少，在对孔隙比进行降低的情况下减

8、少路基变形、提升路基强度。对于该方式而言，其在处理当中不存在较大的作用面用力，且具有较大的加载频率以及较短的