粉煤灰填筑路堤施工技术研究.pdf

2014年第1期·181·第40卷总第177期SichuanBuildingMaterials2014年2月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.01.081粉煤灰填筑路堤施工技术研究陈舒(福建建材工业学校,福建福州350002)摘要:本文对粉煤灰路堤填筑施工技术进行研究,所示。确定粉煤灰路基施工的相关技术参数,从而提出确保粉煤2%封顶土30包边土灰路基施工质量的技术组织措施和施工注意事项,希望为.51:1粉煤灰粉煤灰路基填筑技术在国内的大规模的应用提供有用的工＞100程技术资料。关键词:粉煤灰;路堤;施工图1粉煤灰填筑路堤结构示意图/cm+中图分类号:U416．12文献标志码:A对采用的护坡和封顶层的黏土,其塑性指数Ip应大于文章编号:1672-4011(2014)01-0181-036,并采用重型击实试验。护坡水平宽度1．8m,封顶土厚度不小于30cm。FlyAshFillingEmbankmentConstructionTechnologyResearch2施工步骤CHENShu(Fujianbuildingmaterialsindustryschool,Fuzhou350002,China)粉煤灰路堤的施工工艺流程如图2所示。它和压实机械与土路堤施工方法相类似,仅增加了包边土摊铺和设置Abstract:Thisthesisstudyofflyashembankmentfilling边坡盲沟等工序,其基本工序包括基底处理、粉煤灰储运、constructiontechnology,determinetherelevanttechnicalparam-摊铺、洒水、碾压、养护与封层等。路堤施工质量的优劣,etersofflyashembankmentconstruction,soastoputforwardto尤其是压实度是否满足要求,主要取决于摊铺厚度、含水ensurethequalityofflyashsubgradeconstructiontechnologyor-量控制、压实机械的种类与碾压遍数。解决好这些关键问ganizationmeasuresandconstructionpointsforattentionand题,粉煤灰路基的质量才有保证。hopetoflyashembankmentfillingtechnologyintheapplication土质试验施工准备ofthebigspecificationprovidesusefulengineeringdata.粉煤灰试验Keywords:flyash;embankment;construction清理草皮、表土填筑第二层是0前言基底压实检验做土工布否碎石盲沟近年来,随着火电工业迅速发展,大量火电发电厂的检验洒水或晾晒压实否土工布建成投产,在获得大量电力供应的同时,产生了大量粉煤是碎石试验装运黏土填包边黏土推土机初摊灰。粉煤灰的排放不仅占用土地资源,而且造成严重的大平地机细平气污染、土壤污染,危害人类健康。随着我国国民经济的装运粉煤灰填粉煤灰人工细摊推土机初摊发展,公路建设迅速发展。特别是高等级公路的普遍特点是路堤较高,路堤取土与农业争地的矛盾日趋尖锐,利用粉煤灰来填筑路堤,不失为解决上述问题的好办法,加之图2粉煤灰路堤的施工工艺流程公路需用的填料用量大,而粉煤灰又属于轻质材料,特别2．1粉煤灰的储运适用于软土地区的路基填筑,对路堤的稳定有着重要意义。粉煤灰的含水量宜在灰场调节适宜,尽量减少现场的因此,采用粉煤灰修筑路堤,引起工程界的广泛关注,它洒水工作量,过湿的粉煤灰应堆高沥干,过干的粉煤灰应是将粉煤灰变废为宝的主要途径,如果能够合理利用必将在摊铺前2~3d在灰场中洒水闷料,出场前应使含水量略产生重大的经济效益和社会效益。高于最佳含水量范围。运输方式要因地制宜,尽量采用大吨位自卸汽车和机械化装车,减少中转环节,降低运输成1粉煤灰路堤结构本,避免运输过程中的扬尘污染,必要时应采取防护措施。粉煤灰路堤一般由路堤主体部分、护坡和封顶层(黏土2．2粉煤灰的摊铺或其他材料),以及隔离层、排水系统组成,其结构如图1摊铺前应先放样,划出路堤边线,土质护坡界线,盲沟位置等。摊铺长度应按运灰的速度、摊铺机械、压实机作者简介:陈舒(1981-),女,本科,讲师,主要研究方向:建筑材料。具的数量和天气情况而定,以当天摊铺,当天碾压结束为原则,以免水分蒸发或遇水冲刷。粉煤灰路堤一般采用水 ·182·2014年第1期2014年2月SichuanBuildingMaterials第40卷总第177期平分层填筑法施工。分段作业时,先填地段应按1∶1坡度表1粉煤灰路堤压实度标准分层留1~2m的台阶,使每一压实层相互交叠衔接。摊铺路堤类型距路槽底深度/cm压实度/%时应做好不小于3%的路堤横坡,以利于横向排水。包边土0~30(封顶层)95应与粉煤灰填筑同时进行,其摊铺宽度应稍宽于设计宽度,纯灰路堤30~809380~15092以保证削坡后的净宽度满足设计要求。同时应按设计要求≥15090在两侧的黏土护坡处,按水平间距10m,设置40cm×50cm的砂砾排水盲沟。盲沟用2~4cm碎石填芯,渗水土工2．5养护与封层布包裹做反滤层,盲沟底标高与粉煤灰底层标高一致,盲在已达到要求压实度的粉煤灰层上铺筑上一层时,自沟纵坡3%,盲沟结构层如图3。粉煤灰在摊铺前应在路堤卸车不得在已成型的灰面上调头、高速行驶和急刹车等,中心、路堤边缘等处设置松铺厚度控制桩。其松铺系数应以免造成压实层松散。如不能立即铺筑上一层时,应禁止通过试验确定,一般松铺系数为:人工摊铺:1．5~1．7;和限制车辆行驶并适量洒水润湿,防止表层干燥松散;在推土机摊铺:1．2~1．3;平地机摊铺:1．1~1．20。较长时间不能施工时,应进行表层覆土封闭,并做好路拱,土工布搭接大于20以利排水。达到路槽标高的封层部位应及时采用黏性土、石灰土等或按设计要求加铺垫层材料,进行封层处理。3施工注意事项021)根据技术规范要求原地面的草皮、树木及腐质土均应清除并堆放在指定地点。清除后原地面要平整压实。如50级配碎石或砂砾遇地面土质较差和含水较大时,换土或翻晒后再进行碾压;如地下水位较高时,要在粉煤灰路基下部设灰土下封层,图3盲沟/cm以切断毛细水。2)测放路基中桩,根据填土高度测放填土边线和填粉2．3含水量控制煤灰的分界线,及上土方格网及上粉煤灰的方格网,方格由粉煤灰压实曲线确定压实度达到容许值的含水量变网的大小根据每车的体积及单位面积的填土量来确定。在化范围。粉煤灰吸水量大,但泄水也快,所以控制碾压时上土之前,要选择好取土场。并做好土的各项试验:土的含水量接近或略大于最佳含水量至关重要。含水量偏小时,塑性指数、最佳干容量、最佳含水量、天然合水量。上包表面易起壳松散,粉煤灰在压路机轮下有推移现象,影响边土,设专人指挥倒土使卸土数量与预计土量一致。压实效果,当含水量大于最佳含水量3%~5%时,可取得3)包边土上齐后先用推土机平整然后用平地机精平使较好的压实效果。已摊铺的粉煤灰因故造成过湿或过干,其厚度均匀,保证宽度边线整齐,如遇局部不整齐,配以应调整含水量后再进行碾压,加水量可按式(1)计算:人工进行修整。LBHρw4)排水盲沟施工必须在第一层包边土碾压成型后进Q=×0．1(ω-ω)(1)1+0．1ω100行。按照设计尺寸开挖盲沟槽,然后在沟槽里先铺上200~式中,Q为所需加水量,kg;L为路段长度,m;B为路段宽400g/m2的无纺土工布,再填满碾压。土工布将碎石包裹3度,m;H为松铺厚度,m;ρ为松铺湿密度,kg/m;ω为粉煤w0严密,保证盲沟一端紧贴粉煤灰,另一端刚好露出包边土。灰原始含水量,%;ω为粉煤灰要求达到的含水量,%。15)在粉煤灰施工以前对所需用的粉煤灰进行各种标准2．4碾压试验、组成及颗粒分析。在粉煤灰储灰池中不同的位置,摊铺后的粉煤灰应及时碾压,压实厚度应根据压实机粉煤灰的组成及颗粒组成不同。其最大干密度和最佳含水械的种类和压实功的大小而定。一般20~30t的中型振动量有差异,施工时应引起注意。压路机,每层压实厚度应不大于20cm;中型振动羊足碾或6)平整粉煤灰时先用推土机初步平整。然后用平地机40~50t的重型压路机每层压实厚度应不大于30cm。碾压精平平整时必须把路拱平出来路拱应略大于2%以利于路基应遵循先轻后重,先两边后中间的原则,碾压顺序应遵循排水。由低到高的原则,直线段由土质护坡向路中心碾压,曲线7)因为粉煤灰颗粒较轻,失水后良容易被风吹起造成段由弯道内侧向外侧碾压。对人工摊铺的灰层应先用履带环境污染。所以粉煤灰路基施工时应加强防护。如运输时推土机或8~12t轻型压路机静压1~2遍,稳压后用中型要用苫布加以覆盖,运输便道要经常保持潮湿,施工现场振动压路机振压4~6遍。机械摊铺的灰层直接用20t以上应连续施工。对已经填筑到设计标高的段落应及时加以覆的振动压路机碾压4遍,之后再用振动压路机静压1~2盖,以减少粉煤灰对环境造成污染。遍。碾压速度稳压时控制在1．5~1．7km/h,振压时控制在4结语2．0~2．5km/h。碾压速度不宜过快,碾压时应错轮1/3,两轮应重叠30cm左右。粉煤灰路堤的施工温度必须控制粉煤灰和一般细颗粒土相比,具有自重轻、强度高、在0℃以上,以防止粉煤灰含有大量冰晶影响压实质量。压缩性小、固结快等特点,因而对提高路堤的稳定性十分粉煤灰碾压结束后,通常用环刀或灌法进行压实度检测,有利。但粉煤灰黏聚力小、毛细水作用影响较大,则又对达到规定要求(相关规定要求见表1)后方可进行下一层填路堤的稳定性产生一定的不利影响。此外,粉煤灰中重金筑施工。(下转第184页) ·184·2014年第1期2014年2月SichuanBuildingMaterials第40卷总第177期端675mm开始向跨中每次移动150mm直至1425mm,计端或跨中L/3区域内,并保证其高度位置h/h≤0．3,管线c算675、825、975、1125、1275、1425mm截面内力。直径满足d/h≤0．4。02．3按实际施工情况预埋管线时梁的内力分析当按照实际施工情况,预埋7根线管时,分析跨中挠度及各截面应力情况。在满足h/h≤0．3、d/h≤0．4时,c0梁中截面顶的压应力是单孔在该位置预埋管线时的极值,图10;拉应力也是单孔在该位置预埋管线时的拉应力值,图11;而挠度维持在0．01mm不变。图6简支梁截面顶压应力图7简支梁截面底拉应力当边界采用简支约束时,梁顶压应力会在预埋管线位置出现极值,见图6。预埋管线位于675mm时,梁顶压应力由0．267MPa增大至0．311MPa,增大16%,相邻825mm截面压应力由0．301MPa增大至0．312MPa,增大3%,而其余各截面基本不变。梁底会由于预埋管线的影响而导图10梁截面顶压应力图11梁截面底拉应力致拉应力减小,但总体数值变化不大,见图7。由此可见,当按照规范构造要求布置预埋管线时,只当边界条件采用全约束时,梁顶压应力同样在预埋管需按照构造要求布置钢筋就能满足使用要求。线位置出现极值,但相对简支梁明显滞后,见图8。其数值会由于约束较多,而比简支梁的截面应力要小得多。预埋3结论管线在675、825mm截面时,梁顶压应力仅为0．013MPa、0．053MPa,与无预埋管线时截面应力相同。直到预埋管线1)对于框架梁,应保证锚固钢筋的锚固长度,确保框在975mm截面时,梁顶压应力才出现明显极值,由无预埋架梁的刚性连接特性。管线的0．081MPa增大到0．09MPa,增大11%。而梁底拉2)当预埋管线位置满足hc/h≤0．3、d0/h≤0．4时,有应力基本保持不变。预埋管线的截面压应力明显增大,拉应力、挠度基本不变。3)对于有预埋管线的框架梁,预埋管线满足h/h≤c0．3、d/h≤0．4时,管线周围应设置补强钢筋。管线上下端设0置与纵筋强度等级相同的2ϕ10~2ϕ12弦杆钢筋,并以≤0．5h且小于100mm的间距(h为上下弦杆间距)布置箍00筋。[ID:000896]参考文献:[1]刘荣桂,吕志涛.混凝土(RC/PC)开孔梁实验研究与理论分析图8梁顶压应力图9梁底拉应力[J].土木工程学报,2004,37(7):29-34.当预埋管线的孔直径满足d/h≤0．4、高度满足h/h≤[2]王敏.开矩形孔钢筋混凝土简支梁在集中荷载下的受力性能研0c0．3时,无论预埋管线位置如何变化,简支梁挠度为0．07[D].福州:福州大学,2000.mm,全截面约束挠度为0．01mm,基本不变。[3]古松,潘文.钢筋混凝土开孔梁抗剪设计及有限元分析[J].昆明理工大学学报,2003,28(5):114-118.因此,当混凝土构件为框架梁时,应保证其足够的锚[4]吴炎海,周凯敏.孔洞参数对钢筋混凝土开孔梁受力性能的影固长度;同时,应按《混凝土构造手册(第四版)》中开圆孔响[J].工程力学,2008,25(S1):179-183.的构造要求布置预埋管线位置,即保证预埋管线位置在梁■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■(上接第182页)技术,2005,3(3),37-39.属含量如果超标也对环境不利。目前在国内有关粉煤灰路[2]郭少亭.粉煤灰的路用性能探讨及实践[J].平顶山工学院学基的设计与施工的技术规范还没有形成系统的理论体系,报,2006,15(5):11-12.不能完全指导工程进行大规模施工。因此有必要通过理论[3]郑海峰,李华銮,陈雅涵.粉煤灰路基模型材料试验研究[J].山东建筑大学学报,2008,23(3):17-19.研究与实体工程相结合。本文主要针对粉煤灰路基施工技[4]罗恒,冯美林,叶朝付.浅谈粉煤灰路基的施工[J].山西交通术、施工质量控制等内容进行相关室内试验和现场试验段科技,2008,36(3):24-26.研究,从而提出确保粉煤灰路基施工质量的技术措施,为[5]马广青,廖济柙,官亚美.粉煤灰特性及其在石安高速公路工程粉煤灰路基施工提供理论指导。[ID:000933]中的效用[J].粉煤灰综合利用,1999,13(4):30-32.参考文献:[1]董丽华.粉煤灰做路基填料的试验研究[J].国防交通工程与