用粉煤灰做填筑材料的路基施工质量检验方法

2022-09-10

我国的有大量的煤炭资源, 煤炭在全国的分布非常广阔, 随着煤炭资源的开采, 我国的粉煤灰的排放量已经达到的一个很高的数字——1.6亿吨, 在全国的累计量已经达到15亿吨;由于高速公路的填充的工程量很大, 需要的填充物土壤和耕地的减少日益成为矛盾, 随着科学技术的发展, 科学技术人员发现, 如果用煤灰用于道路建设不但可以减少煤灰环境的污染问题还可以减少筑路填土和它占用紧张的土地之间的矛盾。

1 粉煤灰的主要特点

粉煤灰的主要成分是SiOz和AlzO3, 另外还含有CaO等重要成分。通常用于道路施工的粉煤灰要求Si O2和Al2O3含量总和不少于70%, 烧失量不超过10%, 其比表面积宜大于2500cmz/g。粉煤灰作为路基填料有以下特点: (1) 没有塑限, 但有极高的液限, 站性很低, 很难成型; (2) 沥水速度快, 表面极易干燥而松散扬灰; (3) 保温性好距表面10cm以下不易干燥川的水稳性差, 极不耐冲刷; (4) 冻敏性强, 毛细水现象严重。

2 粉煤灰路基施工的要求

2.1 包边和底部排水

由于粉煤灰有以上特性, 在用它填筑路基时, 必须对其表面采取保护措施, 否则路基的稳定性将难以保证, 因而施工时重点要做好粉煤灰底的排水和其外国的包封。地下水的排除要根据地基的实际情况采取相应措施, 以加速粉煤灰的固结, 利于粉煤灰干温状态的保持, 满足工后沉降和稳定性要求。可采用如下方法: (1) 设碎石桩, 把地基做成一定拱度; (2) 铺碎石垫层或碎石加砂垫层; (3) 在碎石垫层上敷设土工织物加筋层, 每层厚度30cm, 其间填筑砂土或亚砂土。注意要在路槽标高以下设置50cm厚的亚砂土覆盖层密封。边坡用2m宽 (水平方向) 的亚砂土作包边, 形成密实的外壳, 以保护粉煤灰路基边坡的稳定。土质边坡上要纵横设置无纺土工织物碎石盲沟。

2.2 摊铺厚度

粉煤灰的摊铺厚度与摊铺方式 (人工或机械) 及压实机械的能力有关, 但压实厚度应在20cm～30cm。摊铺厚度是通过施工试验段来决定的。根据施工工地实测, 摊铺的松铺系数控制为: (1) 用人工摊铺, 松铺系数1.6～1.8; (2) 用推土机摊铺, 松铺系数1.2～1.3; (3) 平地机摊铺, 松铺系数1.1～1.2。

2.3 含水量

从粉煤灰的击实特性可看出, 压实度 (重型) 达到90%的粉煤灰含水量变化范围为10%, 比士的含水量变化范围 (2%～5%) 要大得多。而实际上士的含水量超过3%～5%是根本不易压实的。粉煤灰吸水量大, 但失水也快, 从压实效果看, 含水量偏小时压实较难, 不仅表层松散, 在碾压过程中轮下的粉煤灰还会被推移, 严重影响压实效果;含水量超过最佳含水量3%时, 碾压过程中表层会有轻微溅水现象, 但仍能压实。因此, 含水量的控制, 是施工中非常关键的一环。要控制好粉煤灰含水量可采取如下方法:必须提前24h加水闷料, 使颗粒间充分饱水, 并排出粉煤灰粒料中孔隙内的空气, 提前加水量应高于最佳含水量5%～6% (自然挥发产生的失水) , 确保在碾压时能达到最佳含水量。当含水量较低时, 应在摊铺前洒水。若摊铺后洒水, 则渗透不到底层。当含水量过高时, 可采取以下措施。

(1) 当粉煤灰含水量超过最佳含水量6%时, 可用振动式压路机振1～2遍, 强行将填料中水分析出, 加快蒸发速度, 一般气温在25°C时, 3h～4h后即可进行碾压。

(2) 当粉煤灰含水量超过6%～8%时, 可采用挖坑排水法, 挖坑间距为1m, 尺寸为20cm×20cm×15cm (长×宽×深) 。一般气温在25°C时, 粉煤灰含水量每昼夜可阵8%左右。