一６６一 文章编号：１６７３—６０５２（２０１４）０７—００６６—０２ 北 方 交 通 中图分类号：Ｕ４１４．０１ ２０１４年文献标识码：Ｂ 第７期 煤矸石在灯辽高速公路路基填筑中的应用 袁晓军 （辽宁省交通高等专科学校沈阳市１１００００） 摘要：煤矸石作为一种新型筑路材料，其材料特性、施工工艺、施工方法经实践证明是切实可行的，为辽宁省 矿区附近公路建设提供相关依据，从环境保护、经济效益和可持续性发展的层谣上讲，值得推广。 关键词：煤矸石；路用新材料；路基填筑 煤矸石是煤矿在掘进、开采和洗煤过程中排出 的固体废物，中国是煤炭生产大国，我国历年已积存 煤矸石约ｌＯ００Ｍｔ，并以每年１００ Ｍｔ的速度递增。煤 矸石弃置不用将会占用大片土地。煤矸石中的硫化 筛孔（ｍｍ） 级配范围 表１煤矸石级配情况 １５０ ６０ ４０ ２０ １０ ５ ２ ０．５ ０．２５ ０．０７５ １００ ７０ ｌ００ ６５—９ｏ ４２￣６７ ３２—５９ ２５－３７ ４ １７ ３—９ ２—６ ０—２ 料场１通过率（％）Ｊ００．０ ８０．８ ６８．０ ５５．６加．６ ２６，６ １５ ６ ６．８ ４．２ １ ８ 料场２通过率（％）１０ｏ．０ ９１ ８ ７０．３ ４９．５ ４２ ４ ２８．８ １２．７ ７．６ ３．９ １．６ 物逸出或浸出还会污染周围环境。长时间堆积的矸 石山还会发生自燃引起火灾，或在雨季崩塌，淤塞河 流造成灾害。随着高速公路的兴建，需要越来越多 的符合填筑要求的取土场，而取土的同时也破坏了 当地的生态环境。辽宁是产煤大省，为了解决土源 紧缺同时起到保护生态环境的问题，灯辽高速公路 成功采用煤矸石做为路基填料，为我省今后煤矸石 料场３通过率（％）１００．０ ８５．２ ７５．４ ５２．９ ５０．６ ３０．１ １２．３ ５．８ ４．０ １．６ 在公路建设中的推广提供了宝贵的施工经验。 １项目概况 灯辽高速公路全长４１．９０４ｋｍ，该项目地处平原 区，全线地面高差较小，占地范围内大部分为水田及 少量旱田等，水网密集，跨越多处带有堤坝的大、中 压碎值（％） ＣＢＲ值（％） ≤３Ｏ １６．２ １４．６ １７．０ 合格 ≥８ １５．３ １４．９ １６．６ 合格 小型河流，主线路基均为填方。由于沿线没有充足 的土源，且途经矿区，煤矸石储量充足，于是决定该 项目Ｋ２４—１００～Ｋ３４＋２００和Ｋ３７—６７７～Ｋ４１＋ 塑性指数（％） ≤２６ ４．６ ４．５ ４．５ 合格 单轴抗压强度（ＭＰａ）≥１５ ３８．５ ４０．２ ４２．６ 合格 ３ １２段路床顶面８０ｅｒａ以下路基全部采用煤矸石填 筑。 二氧化硅ＳｉＯ，（％） 三氧化二铝Ａｌ２Ｏ３（％） ５３ ９ ２４．９６ ５１．６ ２５．４ｌ ５５．０ ２２．４５ ２煤矸石相关指标及试验结果 三氧化二铁Ｆｅ２０３（％） 以上三种氧化物含量总和（％） ８．６６ ８７．５２ ９．０３ ８６．ｏ４ ８ ５Ｉ ８５．９６ 沿线煤矸石天然级配、稳定性、力学性能指标、 化学成分试验结果见表１、表２、表３、表４。 ３施工工艺及方法 技术要求 结论 大于７０％ 大于７０％ 大于７０％ 合格 合格 合格 最佳含水量）一平地机精平一压路机碾压一检验签 证一路基整修一边坡夯拍。 ３．２具体施工方案方法 （１）测量放样。按照路基设计的中线及边线进 ３．１施工流程 测量放样一包边土施工一装运一网格卸料一摊 铺初平一捡杂物及个别超粒径一洒水或晾晒（保证 ２０１４年第７期 袁晓军：煤矸石在灯辽高速公路路基填筑中的应用 行放样，边线每２０ｍ插一边桩。 （２）包边土施工。利用山皮土或砂粘土进行包 边培槽，包边宽度１６０ｃｍ，高度为３６ｃｍ，外边线宽出 设计边线２０ｃｍ，最后不做削坡处理，包边土利用人 工稍作夯实。包边培槽高度一般高于煤矸石填料层 厚６ｃｍ，因为土质松铺系数大于煤矸石松铺系数，保 证一并压实。 （３）煤矸石的储运。装运前在料场进行含水量 调节，保证含水量高于压实最佳含水量３％，实际约 为１２％，一是保证摊铺时由于运输卸料时含水量损 失后达到最佳含水量状态，二是保证运输、卸料和摊 铺过程中不出现扬尘污染现象。利用挖掘机进行装 料、２０ｍ 的自卸运输车进行运料，运输中要利用密 实网布将煤矸石表面进行封闭，防止运输中掉块扬 尘等。 （４）网格卸料。按照每层３０ｅｍ虚铺厚度及每 车２０ｍ 的关系进行底面卸料网格布置，利用白灰制 作网格。 （５）摊铺平整。利用两台推土机进行推平摊 铺，摊铺厚度３０ｅｒａ，摊铺时粗略做成路拱横坡。摊 铺后利用人工清除超大粒径料及杂物。 （６）洒水。摊铺后立即进行含水量的测定，如 果含水量超标可以稍等待水分蒸发，如果含水量没 有达标，利用洒水车进行洒水处理，保证含水量达到 最佳含水量范围。 （７）精平。利用平地机将静压表面进行精平， 保证路拱横坡３％一４％。 （８）碾压。利用两台２２ｔ压路机进行静压３遍， 振压４遍，再静压一遍。每遍压实过程中均要将包 边土一并压实。 （９）检测。压实后对路基填筑各项指标进行自 检，自检合格后报验监理抽检，监理抽检合格后方可 进行下一层施工。 （１０）修整。利用人工及时将洒落在边坡上的 煤矸石收回，并利用人工再次将边坡夯实。同时进 行下一层的包边培槽施工。 ３。３现场检测 （１）煤矸石路基压实度方法：煤矸石路基压实度 现场检测方法与填土路基压实度检测方法基本相 同，采用灌砂法检测。 （２）检测结果：全线１３。７ｋｉｎ压实度检测结果全 部符合填筑区压实度要求。 ３．４每个工作面的机械设备及人员 现场管理人员配备：现场技术员２人，试验工程 师１人，试验员２人，测量工３人，辅助工人ｌ２人。 机械设备：推土机２台、平地机１台、２５ｔ压路机２ 台、挖掘机ｌ台、洒水车２台、自卸车５０辆。 ４煤矸石路基施工注意事项 （１）严格控制填料质量，在矿区料场及卸料区 设专人看管装料，保证装运合格的红褐色煤矸石料。 不使用没经过自燃或自燃不彻底的煤矸石，防止后 期煤矸石继续自燃而体积变化。现场卸料严格自 检，不合格的料立即拉回矿区，不允许留在现场。 （２）煤矸石只能作为台后３０ｍ之外路床顶面 ８０ｃｍ以下填料。在填筑前必须填筑一层至少３０ｃｍ 厚的粘土下封层。与风积砂交替进行填筑，填筑两 层煤矸石再填筑一层风积砂。每个横断面内煤矸石 累计填筑厚度要小于３ｒｎ，其它填料应满足路基规范 中对各层填料的相关要求。 （３）当采用风积沙作为其它填料填筑时，考虑 碾压时需过量洒水，应在路侧包边土范围内设置路 侧排水盲沟，以保证路基内水及时排除，减少对煤矸 石路基填料的影响。 （４）填煤矸石路堤包边士应采用植被易于生长 的低液限粘士，塑性指数应不小于１５，宽度控制在 １６０ｃｍ以上，包边土施工应在煤矸石上料前进行，并 进行预压，煤矸石压实过程中，包边土需与煤矸石同 步进行压实，以保证路基整体稳定性。 （５）必须采用红褐色煤矸石做为路基填料，含 水量控制应在料场中进行，提前在料场洒水闷料，根 据天气情况，将含水量调节到最佳含水量加１％至 ３％的范围内，易于施工和质量控制。 （６）为防止煤矸石在运输过程中扬尘污染，需 采取有效的覆盖措施。 （７）每层煤矸石填料碾压完成后，填料温度应 降到自然温度后，再进行上一层施工。 （８）在雨季施工时，每层煤矸石填料碾压完成 后，应同步进行包边土的施工，路堤应设置临时性泄 水槽，并与全线排水系统相连接，边界排水沟应尽早 （下转第７２页） 北 方 交 通 ［２］王志亮．软基路堤沉降预测和计算［Ｄ］．河海大学博士论文， ２００４：１０—２３． ２０１４年第７期 ［７］梅国雄．固结有限层理论及其应用［Ｄ］．南京：河海大学，２００２： ９７—１０２． ［３］宰金眠．全过程沉降量预测方法研究［Ｊ］．岩土力学，２０００，２１ （４）：３２２—３２５． ［８］折学森．软土地基沉降计算［Ｍ］．人民交通出版社，１９９８：５— ２２９． ［４］ＪＧＪ７９—９１，建筑地基处理技术规范［Ｓ］． ［９］工程地质手册，第四版［Ｍ］．中国建筑工业出版社，２００７：１８５ —［５］ＪＧＪ１４７．１—２０１０，港口工程地基规范［ｓ］． ［６］刘成宇．土力学［Ｍ］．中国铁道出版社，２０００：１２５—１２９． １９４． Ｔｈｅ Ｆｉｅｌｄ Ｔｅｓｔ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｖｅｒｌｏａｄ Ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｏ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ Ｄｅｅｐ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＤＵＡＮ Ｘｉａｏ－ｐｅｉ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｎ—ｌｉｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｇｕｏ—ｌｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｏｒｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｎｇ—ｔｅｒｍ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ ｏｆ Ｘｉａｍｅｎ ｐｏｒｔ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｚｏｎｅ， ｗｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｌａｗｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｙｅｒ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓ Ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏａｄ；ｗｅ ａｌｓｏ ｃｈｅｃｋｅｄ ｏｕｔ ｔｈｅ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｗａｙ ｏｆ ｌｏａｄｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ；Ｏｔｈｅｒｗｉｓｅ，ｗｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｏｖｅｒｌｏａｄ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｒｅｉｎｆｏｃｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．Ｔｅｓｔｓ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｒｅｌｙｓ ｏｎ ｌｉｎｅａ ｇｒｏｗｔｈ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｌｏａｄ；ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｄｒａｗ ａ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｃｃｕｒｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｌａｔｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ７０％ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｔｏｔａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ；ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｄｉｓｃｏｖｅｒ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｌａｔｅ ｃａｎ ｈａｖｅ ｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｄｅａｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｄｅｅｐ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｏｖｅｒｌｏａｄ；Ｆｉｅｌｄ ｔｅｓｔ；Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ；Ｐｌａｓｔｉｃ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｌａｔｅ ・——卜”＋“—・卜￣－４－－”—●一・．－４－－“－＋－…－４－－４－－・—卜”－＋－”－－卜”—・卜”＋ （上接第６７页） 完成保证排水畅通。 ５结束语 明，煤矸石作为一种新型的路用新材料，用来填筑高 速公路或矿区周边普通公路的路基是完全可行的， 从环境保护、经济效益和可持续发展的层面上讲值 得我省大范围推广。 通过煤矸石在灯辽高速公路上的成功应用证 Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｇａｎｇｕｅ ｉｎ Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｅｎｇｌｉａｏ Ｈｉｇｈｗａｙ ＹＵＡＮ Ｘｉａｏｊｕｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｓ ａ ｎｅｗ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ａｐｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｐｐｌｉｃａｂｌｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｒ ｔｆｈｅ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｒｅａ ｎｅａｒ ｍｉｎｉｎｇ ｉｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｆｒｏｍ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｌｅｖｅｌ，ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ ｉｓ ｗｏｒｔｈ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｃｏａｌ ｇａｎｇｕｅ；Ｎｅｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ ｒｏａｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ；Ｅｍｂａｎｋｍｅｎｔ