路用煤矸石受力性能试验研究

三轴试 验 试 件 尺 寸 为 ３ ． ｌ ×Ｈ ０ ｍ 分 细 ９ １ＩＴ ８ ｍ， ＴＩ １
作 者 简 介 ： 国民 （９ ４ ） 男 ， 北 无极 人 ， 教授 。 底 １６ 一 ， 河 副
料 、 ２ ％粗粒 料 、 ５ ％ 粗 粒 料 和 掺 ７ ％ 粗 粒 料 ４ 掺 ５ 掺 ０ ５
掺 ５ ％粗 粒料 和掺 ７ ％粗粒 料分 别进 行 了击实 试 验 ， ０ ５ 得 出 的最大 干 密 度 和最 佳 含 水 量见 表 ２， 粒 含 量 与 粗 最 大干 密度 和最佳 含水 量关 系见 图 １ 图 ２ 、 。
表 ２ 最 大 干 密度 和最 佳 含 水 量
体 。矸 石 山还会 自燃发 生火 灾 ， 或在 雨季崩 塌 ， 淤塞 河 流造 成 灾 害 ¨ 。 如 果 把 煤 矸 石 用 于 填 筑 道 路 ， 可 既 以解 决 环境 问题 ， 又可 以减 少取 土场用 地 ， 可谓 一举 两 得 。 因此 ， 强路 用煤矸 石 的利用 研究 ， 加 增加 煤矸 石 的 综合 利 用率 ， 已势 在必行 。
中图 分类 号 ： Ｕ １ ． 文 献标识 码 ： Ｔ ４ １７ Ｂ
随着煤 矿大 规模 开采 ， 宁夏 煤矸 石积存 量 大 ， 石 仅 嘴 山市 煤矸 石总 储 量 约 达 到３５ ０ ｔ年 新 增 排 放 量 ０ 万 ， 约 ２ ０万 ｔ ０ 。无组 织无 保护 的随意堆 放 ， 侵 占大 量土 在 地 的 同时也 污染 了水源 和 空气 ， 直接 破坏 了生 态环境 。
铁
２ １ 年 第 ８期 ０１
道
建
筑
１ ２７
Ｒａｌ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｗａ ｇ ｎ ｅ ｉｇ
文 章 编 号 ：０ ３ １９ （ ０ １ ０ — １７ ０ １０ －９ ５ ２ １ ） ８０ ２ —３
路 用煤 矸 石 受 力性 能试 验 研 究
底 国 民 李 宏 波 ， ， 李 亮 张 富强 ． ，
１ 由表 １可 以 看 出 煤 矸 石 的 粒 径 分 布 不 均 比较 明 ，
显 － 。
表 １ 分 计 筛 余 百 分 比
７ ４
７ ２ ７ ０ ６ ８
．
．嚣 ．． Nhomakorabea６ ６ ６ ４
．
嘣 ６ ２
．
．
６ ０ｏ
２ ０
４ ０
６ ０
８ ０
粗粒含量
图 ｌ 粗 粒 含 量 与 最 大 干 密 度 关 系
（ ．宁夏 大 学 土木 与 水 利 工程 学 院 ， 川 １ 银 ７ ０２ ； ．宁 夏节 水 灌 溉 与 水 资 源调 控 工 程 技术 研 究 中心 ， 川 ５０１ ２ 银 ７０ ２ ） ５０ １
摘要 ： 以宁夏 大武 口地 区拟 路 用煤矸 石 为试验研 究对 象， 对其 进 行 了筛分 试验 分 析 ， 分 别对 原 始 筛分 并
１８ ２
铁
道
建
筑
１ ９ １ ８ １ ７ 如 １ ６
２ ２ 粗 粒对 试块 力 学参数 的影 响 ． 三轴试 验后 取 直 角坐 标 ， 别 以每 块试 块 的轴 向 分
应变 为横 坐标 ， 以主 应 力差 为纵 坐 标 绘 制应 变 与 主应
力差关 系 曲线 如 图 ４～图 ７所 示 。
矸 石 的最 大 干 密 度 增 加 ， 粗 粒 料 的 含 量 增 加 到 约 当
５ ％ 时 ， 大干 密度 开始 减小 ； 佳含水 量 随着粗 粒 料 ２ 最 最 含量 的增 加一 直呈递 减趋 势 。
．
对 剔 除 了 Ｄ＞ ０ｍｍ（ 用 小型 击实 试 验 ） ２ 采 的原 始
煤 矸 石进 行 了筛 分 试验 ， 到各 分 计 筛 余 百 分 比见 表 得
２ Ｏ ４ ０ ６ ０ ８ ０
卷１ ５
ｌ ４
０
粗粒含量／ ％
图 ２ 粗 粒 含 量 与 最 佳 含 水 量 关 系
组试 验 ， 每组 ３块 试 块 ， １ 共 ２块 。在 围压
分 别 为
丰 Ｈ
１ ０ｋ ａ２ ０ ｋ ａ ３ ０ｋ ａ时 ， 行 不 固结 不排 水 试 ０ Ｐ ，０ Ｐ 和 ０ Ｐ 进
收 稿 日期 ：Ｏ １Ｏ －７； 回 日期 ：０ １０ —１ ２ ｌ ・ ｌ１ 修 ２ １ —４ ３
１ ４ 三轴 试 验 ．
基 金项 目 ： 宁夏大学科学研究基金资助项 目（ Ｅ） ｄｒ９４ ） 宁夏 自然 （ ｎ ｚ０ —０ ；
科 学 基 金 资 助 项 目（ Ｚ ０５ 。 Ｎ １ ３ ）
后 的 细料 、 ２ ％粗 粒料 、 ５ ％ 粗粒 料 和掺 ７ ％粗 粒 料 进行 了击 实试验 和 三 轴 试 验 ， 掺 ５ 掺 ０ ５ 系统 分 析 了煤 矸 石 抗剪 强度 参数 、 大干 密度 和 最佳含 水 量随粗 粒料 含 量 变化 规律 ， 最 为路 用煤矸 石填 筑提供 借 鉴 。 关键词： 煤矸 石 粗粒 料 抗 剪强度 参数
煤矸 石 中 的硫 化 物逸 出或 浸 出会 污 染 大 气 、 田和水 农
１ ３ 击 实 试 验 ．
根 据《 路 土工试 验 规程 》 公 的规 定 ， 小试 筒 适 用
于 粒径 不大 于 ２ ｍ 的土 ， 验 分别 对 原始 筛分 后 的 ５ｍ 试
细料（ Ｄ≤５ｍｍ） 掺 ２ ％ 粗 粒料 （ ｍ＜Ｄ≤２ ｍ） 、 ５ ５ｍ ０ｍ 、
验 。试 验试件 剪切 速率 均为 ０ ４ｍ ｍｉ， 有试 件均 ． ｍ／ ｎ 所
剪切 达 到一定 的轴 向应 变后 停机 。
２ 试 验 结 果 分 析
２ １ 粗粒 对 试块 变形 的影 响 ． 取 应变 与 主应力差 曲线 的峰 值为 破坏 点 。无 峰值
１ 试 验 研 究
１ １ 试 验材料 ．
煤矸石其无机成分主要是硅 、 钙、 、 铝、 镁 铁的氧化
物和 某些 稀有金 属 ， 验 采 用石 嘴 山地 区 的煤矸 石 进 试
行试 验分 析 。 １ ２ 筛分 试验 ．
由图 １ 图 ２可 知 ， 始 随着 粗 粒 含 量 的 增 加 煤 和 开