煤矸石路基施工总结
中铁十三局四处八公司
熊菊娇
[摘要]京福高速公路与滕州港连接线改建工程因土源紧缺，改用当地丰富的煤矸石材料填筑路基，现介绍煤矸石路基的施工工艺。
关键词：煤矸石
施工
工艺
1、工程概况
京福高速公路与滕州港连接线改建工程是在原路地基础上变更设计，线路穿越村庄、农田，全线的路基填方数量虽不大，但因土源紧缺而附近的煤矸矿较多，并借鉴京福高速公路的经验，此线路改用煤矸石填筑路基，经过严格的施工控制，取得了良好的效果。
2、材料试验情况
本地区境内煤矸矿所产的煤矸石大致分为：黑色、灰色、褐色和红色四种，烧失量分别为：黑色22%左右；灰色16%左右；褐色10%左右；红色3%左右。最大干密度在1.7~2.2g/cm3之间，最佳含水量在6%~17%之间。红色煤矸石的水稳性最好，灰色的次之，黑色的最差，烧失量大于20%之间的煤矸石不仅水稳性差，最佳含水量难以控制，且见水液化、膨胀、显现煤泥现象，所以采用时，优先采用红色或灰色的煤矸石，采用灰黑色煤矸石时，烧失量应小于20%。
3、施工过程
有些路段，原地面清理后段内地势较低，土壤含水量大，如果直接碾压会出现大面积的弹簧、翻浆，利用大块煤矸石处理基底能取得较好的效果。 3．1基层处理
（1）未铺煤矸石前，先在清理后的原地面虚铺一层厚30cm左右，粒径10~15cm左右大块煤矸石，然后用羊足碾进行碾压3~4遍（或用18J振动碾碾压）自测是否稳定，若不稳定，采用同样的方法铺筑第二层。一般情况下，2层各30cm左右的大块矸石基本能使基底达到稳定状态。
（2）若局部基底软湿层较厚（40cm以上）时，需将软湿土壤挖除换填粒径较大的红色煤矸石，然后碾压。 3．2煤矸石的摊铺
灰黑色煤矸石的水稳性差，因此路基两侧需填筑50~100cm的护肩土以保证煤矸石路基的稳定性，两者同时填筑，煤矸石摊铺后应比护肩土稍低。煤矸石由自卸汽车运至工地后用摊土机摊铺、平整，大至平整后用人工找平，以保证路基横向排水畅通。 3．3煤矸石含水量的控制
煤矸石运至场地后，取样用烘干法测定含水量，接近最佳含水量时再进行碾压。试验证明：含水量过大会出现返弹、翻浆等现象；含水量过小时碾压不密实，碾压完成后用定点测量高程法检测同一测点的高程会出现碾压后的标高值比碾压前的标高值大的现象。 3．4碾压
碾压时先用18J振动压路机振动碾压3~4遍，再用静压至稳定，碾压顺序为：直线段由路基两侧向中心碾压；曲线段由曲线内侧向外侧碾压。路肩部分多压两遍。压实的标准是路基表面无轮迹、无返弹、表面密实平整。条件允许时用羊足碾碾压效果更好。
4、检测方法
4．1外观
路基每层的宽度、厚度必须符合设计及规范的要求。表面无轮迹、坑槽、翻浆、沉陷等现象，其外观平整均匀，排水畅通。 4．2密实度
煤矸石的颗粒不均匀、细料、粗料应用不同的方法检验。 细料用灌砂法或核子仪检测密实度，核子仪的使用与土路基中使用的方法相同，使用前应与灌砂法进行对比，对比点不少于40点。 根据京福高速公路山东省段的施工经验，煤矸石粗料的密实度用定点测量表面高程的办法控制，每20m测一断面，断面的左右两侧各找一测点，用石灰作好标记，测点在路基上要均匀分布，然后每碾压一遍测一次标高，直到没有轮迹为止。 4．3弯沉测定 4．3．1弯沉测量
用我国制造的弯沉仪在测量弯沉时，需用的标准车型有解放CA—10B和黄河JN—150或符合规定轴重，轮压、气压等主要参数的车型也可以。弯沉的施测方法分为：前进卸荷测路基回弹弯沉值，后退时加荷测路基总弯沉值。
（1）前进卸荷法测量回弹弯沉值示意图见图（1）。先指挥汽车停在位置1，架设仪器将弯沉仪测头置于测点A上（轮隙中心前方3~5cm处），读百分表的初读数d1。将汽车开到大于5m外的不影响处，读数百分表读数d2。
回弹弯沉值L0=（d1-d2）×2 (2)在后退法加荷时，先将汽车停在弯沉影响范围1的位置（如图2），架设弯沉仪，使弯沉仪的测头置于测点A，并读记百分表读数B1，将汽车缓慢地退到2的位置，读记百分表数b2，再将汽车向前开，驶离弯沉影响范围之外，到3位置，读记百分表读数b3。
总弯沉：L0=(b2-b1)×2 回弹弯沉：L=(b2-b3)×2 残余弯沉：Δ=L0-L
前进前进前进213前进1ADA2AAA
图1汽车前进卸荷测回弹弯沉
图2汽车后退加荷测回弹弯沉 4．3．2路段弯沉代表值Lz 路段弯沉代表值Lz既不是各测点的平均值，也不是指所测点的最大值，为达到安全以经济的目的，采用考虑一定保证率的公式计算Lz。 Lz=L+Za 式中L—某路段内各测点实测弯沉的算数平均值
Za—保证率系数，取决于线路等级。高速、一级公路为2；
二、三级公路为1.645。 4．3．3弯沉评定
计算平均值和标准差时，可将超出1±（2—3）S的弯沉值特异值舍弃，对舍弃的弯沉值过大的点，应找出其周围界线，进行局部处理。用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时，应按两个独立测点计，不能采用左右两点的平均值。
5、质量要求
5．1外观
表面无轮迹、松散、坑槽、翻浆、沉陷等现象，其外观应平整均匀、排水良好、几何尺寸符合设计要求。 5．2密实度
达到要求密实度的标准为：自重18~21T的光轮压路机压实后，无轮迹、无返弹，用定点测量高程时，再压一遍标高下降平均值不超过1~3mm，个别点最大不超过5mm。 5．3弯沉值
试验结果证明：煤矸石路基弯沉值在150之内，用煤矸石填筑路基能保证其整体结构的强度和稳定性。
6、注意事项
煤矸石堆放比较集中，装运时要注意安全，防止其坍塌、膨胀放热等危及人员和机械的现象发生。
为保证路基的正常压实，煤矸石内存有的生活垃圾可在煤矸石卸料后，推土机摊铺时派专人清理干净。
灰色煤矸石颗粒大，颗粒间粘结力低，透水性强，因此距路基40cm~60cm内用细粒的红色煤矸石填筑或用粘土进行封顶，封顶层厚应不小于40cm。
雨季对红色煤矸石施工影响小，但灰色煤矸石应避免雨季施工。
2002年9月20日
