公路工程路基施工新材料新工藝的應(yīng)用

左潔

摘 要：公路路基傳統(tǒng)施工材料具有過(guò)度開(kāi)采自然資源、建設(shè)成本高的缺點(diǎn)，文章通過(guò)電石渣、注漿法運(yùn)用于公路工程路基施工的實(shí)例，介紹適用于公路工程路基施工的新材料新工藝。

關(guān)鍵詞：公路工程；路基；新材料；新工藝

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和社會(huì)運(yùn)輸市場(chǎng)的日益繁榮，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)模正在進(jìn)一步擴(kuò)大。在公路工程建設(shè)中，常在土質(zhì)路基填料中摻入石灰，以降低濕土含水量、提高土基強(qiáng)度，但也存在著以下的不足：（1）石灰價(jià)格飛漲，導(dǎo)致建設(shè)成本大幅度增加；（2）對(duì)自然資源過(guò)度開(kāi)采，不利于環(huán)境保護(hù)與工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展，也增加了環(huán)境治理費(fèi)用。因此，在建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，亟需尋求新材料新工藝用于路基填筑。文章通過(guò)電石渣、注漿法運(yùn)用于公路工程路基施工的實(shí)例，介紹適用于公路工程路基施工的新材料新工藝。

1 電石渣穩(wěn)定土路基

1.1 電石渣穩(wěn)定土可行性分析

電石渣是工業(yè)生產(chǎn)聚氯乙烯等產(chǎn)品過(guò)程中，電石水解后產(chǎn)生的工業(yè)廢渣，主要成分為Ca（OH）2，含有少量雜質(zhì)。電石渣利用率不高，未利用部分多采用填埋或堆存的方法進(jìn)行處理。電石渣的填埋或堆存占用、侵蝕大量土地，并對(duì)地表水和地下水產(chǎn)生二次污染，使水源、土地堿性化，對(duì)周邊的人類生存環(huán)境造成危害。交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》中提出，有效鈣含量在20%以上的等外石灰、貝殼石灰、珊瑚石灰、電石渣等，當(dāng)其混合料的強(qiáng)度通過(guò)試驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可以應(yīng)用。因此，根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，電石渣應(yīng)用于公路路基是可行的，且可使其變廢為寶作為二次資源，解決由電石渣堆積帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題。

1.2 電石渣穩(wěn)定土應(yīng)用實(shí)例

246省道溧水縣城至蘇皖省界段公路建設(shè)工程K51+080-K51+160從-20cm到路基頂分別采用摻量6%的電石渣穩(wěn)定土，并按照規(guī)范要求及時(shí)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表1。檢測(cè)結(jié)果顯示，電石渣穩(wěn)定土的灰劑量、壓實(shí)度、厚度、彎沉值均滿足規(guī)定要求。

表1 路基質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果

1.3 電石渣穩(wěn)定土效益分析

目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的石灰價(jià)格逐年升高，造成建設(shè)成本不斷增加。與此同時(shí)，由于電石渣的填埋或堆存占用、侵蝕大量土地，并對(duì)地表水和地下水產(chǎn)生二次污染。將電石渣用于公路建設(shè)，可使其變廢為寶作為二次資源，將有以下顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：

（1）電石渣是工業(yè)廢品，無(wú)生產(chǎn)成本，僅需考慮電石渣的運(yùn)輸、裝卸和人工管理等費(fèi)用，可節(jié)約23.69%的工程造價(jià)，直接經(jīng)濟(jì)效益顯著（表2）。

（2）電石渣未經(jīng)消解，電石渣穩(wěn)定土不會(huì)出現(xiàn)“空鼓”現(xiàn)象，容易控制鋪灰厚度和均勻度，同時(shí)也會(huì)降低對(duì)拌和設(shè)備的磨損率。

（3）減少石灰資源的開(kāi)采，減少消灰、篩灰、裝灰、卸灰時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的污染，相對(duì)改善了施工環(huán)境。

（4）減少治理石灰資源開(kāi)采以及電石渣堆存帶來(lái)的污染費(fèi)用。

（5）可有效緩解工程項(xiàng)目所在地區(qū)因環(huán)境污染帶來(lái)的地方矛盾。

表2 電石渣穩(wěn)定土與石灰穩(wěn)定土費(fèi)用對(duì)比

2 注漿法加固路基

2.1 注漿法加固路基可行性分析

注漿加固技術(shù)利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管把漿液均勻地注入到路基中。漿液以滲透、充填、擠密等方式將巖石裂隙中或土質(zhì)顆粒間的水分或空氣趕走并占據(jù)其位置，將原本松散的土料或裂隙膠結(jié)成一個(gè)強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)新、防水性能高和化學(xué)元素穩(wěn)定性好的整體。這種技術(shù)具有施工工期較短，無(wú)環(huán)境污染，對(duì)周邊影響小的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地下工程、基礎(chǔ)工程、坡體工程、礦山工程中的防水和加固。

2.2 注漿法加固路基應(yīng)用實(shí)例

六合區(qū)橫瓜線部分路段大修工程在K0+150-K1+150標(biāo)段采用注漿加固技術(shù)（P·O42.5水泥，水灰比0.8：1，孔距150cm，注漿壓力0.2MPa），并按照規(guī)范要求及時(shí)檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。檢測(cè)結(jié)果顯示，注漿法加固路基的壓實(shí)度、彎沉、承載力均滿足規(guī)定要求。

表3 路基質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果

2.3 效益分析

將注漿法用于公路建設(shè)，將有以下顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益：

（1）通常路基采用石灰摻拌或換填后，需鋪筑1-2層水穩(wěn)基層；路基注漿加固，則無(wú)需鋪筑水穩(wěn)基層，對(duì)比二種處理方式的每100m斷面（9m寬）的費(fèi)用（如表4所示），注漿加固降低3.3%的工程造價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（2）施工工期較短，無(wú)環(huán)境污染。

（3）減少石灰資源的開(kāi)采，減少消灰、篩灰、裝灰、卸灰時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的污染，相對(duì)改善了施工環(huán)境。

（4）減少治理石灰資源開(kāi)采帶來(lái)的污染費(fèi)用。

（5）無(wú)需大面積開(kāi)挖，可有效緩解工程項(xiàng)目所在地區(qū)因大面積開(kāi)挖帶來(lái)的地方矛盾。

表4 注漿法與傳統(tǒng)方法費(fèi)用對(duì)比

3 結(jié)束語(yǔ)

（1）電石渣穩(wěn)定土的灰劑量、壓實(shí)度、厚度、彎沉值滿足規(guī)定要求，注漿法加固路基的壓實(shí)度、彎沉、承載力滿足規(guī)定要求，因此，均可應(yīng)用于公路工程路基施工。

（2）將電石渣、注漿法運(yùn)用于公路工程路基施工，分別降低23.69%、3.3%的工程造價(jià)。

（3）對(duì)比傳統(tǒng)技術(shù)，兩種新材料新工藝可減少石灰資源的開(kāi)采，減少消灰、篩灰、裝灰、卸灰時(shí)對(duì)周圍環(huán)境的污染，相對(duì)改善了施工環(huán)境。

（4）將電石渣用于公路建設(shè)，可使其變廢為寶作為二次資源，符合目前所倡導(dǎo)的節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。