應(yīng)用鐵礦廢料做石灰穩(wěn)定路面底基層

王洪海

(唐山市交通局公路管理站)

楊柏公路沿線土質(zhì)多為砂性土,如果用傳統(tǒng)的石灰穩(wěn)定土作底基層,因取土運(yùn)距遠(yuǎn),更需征用耕地取土,易導(dǎo)致工程造價(jià)增高。而沿線鐵礦分布密集,鐵礦廢料堆積如山,長(zhǎng)久以來(lái)得不到利用,堆積占用了大量農(nóng)田,使有限土地資源白白浪費(fèi),且造成生態(tài)、環(huán)境等污染。為探討筑路新材料,解決土地資源浪費(fèi),保護(hù)環(huán)境維護(hù)生態(tài)平衡,經(jīng)分析研究,決定嘗

試?yán)描F礦廢料(碎石土),變廢為寶、就地取材,進(jìn)行石灰穩(wěn)定土路面底基層的試驗(yàn)。

1 原材料組成分析

參照交通部 JTJ034-2000《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中的表 6-2-7中 2號(hào)級(jí)配的有關(guān)要求,對(duì)材料進(jìn)行篩分分析,結(jié)果如表 1。

表 1 碎石篩分記錄

經(jīng)分析材料級(jí)配符合要求,且 0.6 mm以上顆粒含量達(dá)到 91.0%,符合規(guī)范中“石灰穩(wěn)定土中碎石、砂礫或其它粒狀材料的含量應(yīng)在 80%以上”的要求,可以做石灰穩(wěn)定土的粒料。

對(duì)所含土質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)分析,塑性指數(shù)為 8.0,低于規(guī)范要求的 15～20標(biāo)準(zhǔn)。為此,采用摻加塑性指數(shù)為 20的粘性土來(lái)提高塑性指數(shù),根據(jù)試驗(yàn)確定摻加 10%粘性土,塑性指數(shù)達(dá)到 16.2,符合規(guī)范要求。

2 組成配合比設(shè)計(jì)

為獲得最佳試驗(yàn)效果,采用 5種配合比進(jìn)行了強(qiáng)度試驗(yàn)分析,試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比如表 2。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定“二級(jí)和二級(jí)以下公路無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度基層不小于 0.8MPa,底基層不小于 0.7MPa”,由上表可以看出 2#～5#配合比無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度均滿足規(guī)范要求,為降低成本,方便施工以及考慮試驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)施工的差異,確保施工質(zhì)量,選定用 3#配合施工。

3 施工方法

廢料(碎石土)中粗粒料含量較高,人工拌和施工難度較大,故采用機(jī)械施工的方法,人工配合整修,施工工藝如下。

4 施工效果

楊柏公路 5.31 km施工試驗(yàn)路段,經(jīng)檢測(cè)利用鐵礦廢料做石灰穩(wěn)定碎石土的主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了預(yù)期效果。檢測(cè)記錄見(jiàn)表 3。

表3 石灰穩(wěn)定碎石土檢測(cè)記錄

5 效果分析

楊柏公路屬縣級(jí)改建工程,投資主要由地方籌措,資金非常緊張,利用鐵礦廢料代替粘土做石灰穩(wěn)定土底基層,既解決了土地資源緊張問(wèn)題,又降低了基層施工成本。同時(shí),由于該種材料碎石含量達(dá)到 80%以上,該材料對(duì)水含量的敏感程度較低,適于雨季施工,加快了工程進(jìn)度?；彝翢o(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度和壓實(shí)度均滿足規(guī)范要求,保證了工程質(zhì)量。經(jīng)測(cè)算,應(yīng)用鐵礦廢棄材料,使廢物得到了利用,減少了環(huán)境污染,節(jié)約了土地,降低了工程造價(jià)。(1)16 cm石灰穩(wěn)定廢料底基層較普通灰土底基層可節(jié)約資金 2.87元/m2;(2)每1 000m2灰土底基層可減少耕地占用 0.32畝;(3)減少了廢料堆棄外運(yùn)費(fèi)用約 5元/m3;(4)原本滯后 15 d的工程提前3 d完工。獲得直接經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 453.5萬(wàn)元。

6 施工注意事項(xiàng)

(1)由于拌和場(chǎng)與施工現(xiàn)場(chǎng)有一定的運(yùn)距,以及施工攤鋪整形等工序需要一定的時(shí)間,混合料含水量會(huì)有部分損失,因此拌和時(shí)要綜合考慮以上因素和天氣情況,確定適宜的含水量,一般宜大于最佳含水量2%～3%。

(2)在裝卸和施工過(guò)程中應(yīng)注意粗細(xì)料離析現(xiàn)象,從而確保施工質(zhì)量。

(3)在混合料拌和前,粘土要充分粉碎,以確?；旌狭系陌韬唾|(zhì)量。

7 結(jié) 論

鐵礦廢料的應(yīng)用證明該種材料是一種變廢為寶,就地取材,效果顯著的筑路材料,能夠滿足二級(jí)以下公路標(biāo)準(zhǔn)要求。在 2009年度楊柏公路北段改建工程施工中,將全部采用鐵礦廢棄料做石灰穩(wěn)定碎石土底基層。因其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,在我市和其它具有同等條件的地區(qū)有廣闊的推廣應(yīng)用前景。