煤矸石在高速公路路基施工中的运用及质量控制

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煤矸石在高速公路路基施工中的运用及质量控制
石磊
(安徽华运设计设计咨询有限公司，安徽合肥230001)
脯羁煤矸石作为路基填料，一方面可以充分利用煤矿的谋矸石废料，刺于j幕矸石综合利用和保护资源与环境，另一方面节省工程造价。

为进一步研究煤砰石作为高速公路的路基填鼾需要采用怎样的填筑拉术和质量控制标；位，现于某高速公路进行试验殴施工以及研究。

哄键阋煤矸石；高速公路；施工方案；施工工艺；质量控常l
煤炭(c oa l)是十八世纪工业革命以来人类世界使用的主要能源之一，在我国一次能源生产和消费结构中，煤炭比重更是多达70％左右，在未来相当长的时间内，l；{煤炭作为主要能源战略的地位不会改变。

但在开采和利用煤炭方面产生废物是避不可免的，只有综合利用这些废物，变废为宝，才是最有效途径。

煤矸石(c oa l gangue)是煤炭伴生的废石，是一种矿业固体废物的一种。

目前煤矿的排矸奄约占煤炭开采量的1D％一25％，已成为我国累计堆积量和占用场地最多的工业废物。

全国堆存的煤矸石数量已达40多亿吨，且仍在逐年增长。

据统计，到2004年底，全国已有矸石山1500座，占地22万公顷。

煤矸石的综合利用已成为一个重要课题。

下面就煤矸石的基本特性及其在高速公路路基施工中的运用及施工质量控制开展论述。

煤矸石是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石，包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。

煤矸石属劣质燃料，其发热量低(42～12．6M J／kg)，碳含量低【200／o一300／o)，硬度大，矿物含量高，有胡质含量低。

煤矿经过多年开采，废弃的煤矸石堆积如山。

煤矸石的堆积不但占用大量土地，而且带来一系列环境问题：煤矸石山溢流水使地下水呈现高矿度化、高硬度，导致土壤盐碱化，使农作物减产甚至绝收；煤矸石长时间露地堆积后，往往会发生自然现象，并排放出大量有毒的二氧化硫、硫化氢、氦氧化物、一氧化碳和二氧化碳等气体，污染周边环境，破坏生态平衡。

煤矸石山堆积过高，坡度过大，就容易形成滑坡。

当降雨等作用使煤矸石山的含水量达到饱和状态，就有可能形成泥石流，造成附近土地被淹。

国外曾发生—起煤矸石堆滑坡事故，以致埋没了山谷下的—所小学校，造成多人伤亡事故。

煤矸石作为路基填料，一方面可以充分利用煤矿的煤矸石废料，利于煤矸石综合利用和保护资源与环境，另一方面节省工程造价。

为进一步研究煤矸石作为高速公路的路基填料需要采用怎样的填筑技术和质量控制标准，现于某高速公路进行式验段施工以及研究。

1原材料选用
1)煤矸石填料的自然级配良好，可用于路基填料：2)煤矸石作为高速公路填科，为了满足路基的压实度要求，考虑到煤矸石的碾压破碎性，填料的最大粒径不宜大于350m m；3)煤矸石材料本身强度满足要求，可以直接用于高速公路路基填筑：但不同的煤矸石材料需经物理力学性能雌确定其强度后方可应用于高速公路路基填筑：4)煤矸
石作为路基填料，在施工之前应进行材料的膨胀量及吸水率试验，满足填料要求后方可用于高速公路路基填筑；5)煤矸石作为路基填科，在施工之前应进行材料的浸水变形特性试验，满足要求后方可用于高速公路路基填筑：6)煤矸石作为路基填料，在施工之前应进行材料的化学成分及分解排皇试验，满足要求后方可用于高速公路路基填筑。

2施工方案
”煤矸石作为高速公路路基填料，填筑时煤矸石填料不宜潮湿或含水量过大：
2)煤矸石作为路基填料应分层填筑，每层松铺厚度一般取350m m一400m m为宜，最大松铺厚度不宜大于450m m；
3)煤矸石作为路基填料，在压实过程中建议采用“静压+振压+静压”的碾压组合式进行路基压实：
4)每层松铺厚度为400m m左右时，碾压过程中，若采用18吨振动式压路机，依据“合淮阜高速煤矸石研究。

，可在静压后，振动碾压遍数不小于5遍的碾压方式：蚌淮高速煤矸石路基试验段，建议具体碾压遍数根据路基填筑高度和分层松铺厚度以及碾压机械而定：
5)煤矸石作为路基填料，在振动碾压过后，必须采用静压收光处理：
6)煤矸石作为路基填料，在压实过程中，不建议采用冲击式压路机进行路基碾压处理：
7)煤矸石作为路基填料，雨后不宜立即进行路基的碾压处理，应等填科风干后方可进行碾压以及后续施工；如果填料含水较大，尽可能进行填料的翻晒，风干后方可继续施工：
8)煤矸石路基两侧应进行包边盘b理，包边土应分层填筑，每层厚度不宜大于200m m，并进行碾压处理达到相应的压实度要求：
9)采用煤矸石作为路基填科，若路床含水量较大，须进行有效处理后或其他填}懒后方可进行煤矸石填科的填筑：
10)煤矸石作为路基填料，路基顶部下基层是否采用灰土层，建议进—步深入研究，最终确定取舍。

3施工质量控制
1)在煤矸石路基分层填筑、压实完成后，须选择代表性的点位进行路基压实度的测定：
2)在碾压过程中，选取有代表性的桩号及断面，进行医实过程中路基沉降量和沉降率的测量：
3)将相应断面的路基压实度测定值与路基的沉降率及沉降量建立相应的关系，以方便和有效地判断其它断面的路基压实度，提高施工效率；
4)路基填筑完成后，应进行路基强度、模景以及承载能力等测定试验。

5)在煤矸石路基填筑及碾压过程中，应建立永久性观测点，以长久双测路基的沉降，判定煤矸石路基的耐久稳定性：
煤矸石作为特殊路基填料，其材料的强宦、膨胀性、吸水率、浸水变形及化学分解等各项物理化学指标均应满足路基填料要求。

使用煤矸石作为填料可以变废为宝，其填筑工艺基本成熟，将其广泛推广应用既可以节约有限的农田资源，又符合国家的可持续发展的要求，其发展空间很大目意义深i豇
但是煤矸石路基填筑还需要进行长期和深入的研究：
1)煤矸石路基对环境的污染问题，采用包边土覆盖，植草绿化防护边坡：
2)煤矸石路基长期的稳定性研究，路基填筑到顶面后设置沉降观测。

作者简介：石磊，吉林省桦甸市人，现工作于安徽华运设计设计咨询有限公司助理工程师。

渗考文献]
f1】李永生等著煤矸石及综合利用[M I．北京：中国矿业大学出版社．2006．
【2】2百度文库煤矸石的综合奉q用．
13】公路路摹施1=技术规范O TG F10一2006)．
14】公路工程质量检验评定}滩口TG F80／1-2004)．。