吳鋒

摘 要：該文介紹了礦山廢渣的應(yīng)用特性以及應(yīng)用指標，通過采用5 mm的承載比作為試驗，得出CBR值為40.0%，已經(jīng)完全可以作為農(nóng)村公路路基填筑材料進行使用。結(jié)合現(xiàn)場的施工實踐，分析礦山廢渣路基施工的主要工藝以及施工控制措施。

關(guān)鍵詞：道路工程 礦山廢渣 施工控制

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0045-02

隨著工業(yè)化建設(shè)進程的加快，礦產(chǎn)資源開采帶來了經(jīng)濟社會的繁榮，大多數(shù)單位把產(chǎn)生的礦山廢渣未經(jīng)過任何處理而直接被施工單位露天堆放，不僅占用大面積的耕地，而且要耗用大量的征用土地費和清運費。各地國土資源管理部門開展了一些礦山環(huán)境治理，但地方各部門不能有效同步協(xié)調(diào)，礦山廢渣在對國土部門來說是廢渣，對交通部門來說，如果利用的好，卻能變廢為寶，有效解決環(huán)境污染問題，又能降低農(nóng)村公路綜合建設(shè)成本。在礦山廢渣運輸和堆放過程中易造成遺撒和粉塵等問題，嚴重污染了周圍的社會環(huán)境。因而，借鑒國外發(fā)達國家的先進經(jīng)驗，通過科學(xué)的手段有效地控制礦山廢渣減量、再生和綜合利用。礦山廢渣的成分來源組成是不同的，其組成的成分含量比例也是不確定，在綜合利用時應(yīng)根據(jù)實際情況一渣一策，不能一概而論。

1 應(yīng)用特性

礦山廢渣是礦物開采及其加工利用過程產(chǎn)生的含有粉狀和塊狀的顆?；旌衔?，這些礦山廢渣具有相當好的強度、硬度、耐磨性、沖擊韌性、抗凍性及耐水性等，又具有相當好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，其性能優(yōu)于黏土、粉性土，甚至砂土和石灰土。廢渣骨料級配是路基使用的重要技術(shù)特性，它是指組成骨料的不同粒徑顆粒的比例關(guān)系，級配好的骨料顆粒相互填充形成均勻的內(nèi)部分布，單一顆粒或大小顆粒相差較大，會產(chǎn)生更多孔隙或內(nèi)部不均勻。廢渣集料在路基中作為主要架構(gòu)材料，可以直接支撐載重，同時作為骨架可以傳遞應(yīng)力、抑制收縮、防止開裂、承受壓力等。一般來說，具有良好級配的廢舊骨料，能夠最大限度地減少孔隙率，提高壓實度，降低成本。

2 應(yīng)用分析

對某礦山廢渣粒徑小于4.75 mm取樣進行標準擊實試驗，測得廢渣混合料的最佳含水量為11.4%，最大干密度為1.96 g/cm3，根據(jù)最佳含水量，選取內(nèi)徑為152 mm、高170 mm的金屬圓筒加入試樣后在路面材料強度試驗儀上進行CBR試驗，泡水4晝夜后進行承載力試驗。根據(jù)承載比的定義，分別測得貫入量為2.5 mm和5 mm的承載比，且貫入量為5 mm的承載40.0%比大于2.5 mm的承載比34.7%，這時采用5 mm的承載比作為試驗結(jié)果。通過承載比試驗分析得出CBR值為40.0%，已經(jīng)達到甚至超過石灰土的性能，完全可以作為公路路基填筑材料進行使用。

3 破碎與分類

先對礦山廢渣進行初選和分類。首先要對礦山廢渣清除雜物、作初級分類，將粒徑大于20 cm的塊石，把它挑選出來分類堆放，作為漿砌片石和護坡的石料用；把粒徑小于20 cm的礦山廢渣混合物，采用振動式篩分機可以去除渣土，篩分以4.75 mm粒徑作為控制，并安裝除塵裝置，以清除干凈為原則，然后采用顎式破碎機將粒徑大于15 cm小于20 cm的廢渣粗料破碎成大小不一的塊體，以保證混合料在填筑過程，不致于產(chǎn)生較大的孔隙率，影響路基的壓實質(zhì)量；后采用篩框振動式電動篩和鋼絲編織篩面對礦山廢渣進行篩分，篩分分類完成后，應(yīng)對取有代表性的礦山廢渣樣品進行壓碎試驗，以滿足農(nóng)村公路路基強度的要求。

4 路基處理應(yīng)用

某公路改造工程是起于316國道K1820+045 m處左側(cè)，經(jīng)丁村、老院、界嶺、李灣、周樓，終點止于紙房村接旬陽界，路線全長12.505 km，批準預(yù)算投資為1 886.300 2萬元。該項目為山嶺重丘區(qū)四級公路，設(shè)計行車速度20 km/h，路基寬度5.0 m，路面寬度4.0 m，兩側(cè)設(shè)置0.25 m路邊石，路面結(jié)構(gòu)為20 cm混凝土面層+18 cm水泥穩(wěn)定砂礫基層+10 cm天然級配砂礫底基層。在該項目上選取50 m路基進行礦山廢渣試驗填筑。

4.1 施工前準備

施工前，按規(guī)定清除原地面表層植被，挖除樹根及表層土，對地表面進行平整和填前壓實，壓實度不應(yīng)小于90%。壓實后按設(shè)計樁位恢復(fù)中線及邊線，直線段每20m設(shè)一樁，并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)置指示樁；路基填筑前應(yīng)備足礦山廢渣填料，根據(jù)礦山廢渣填料的每層厚度和壓實度標準，按照實驗室確定的礦山廢渣填料組成計算其單位面積的重量及用量，以車的體積量為單位，劃分方格進行堆料。

4.2 運輸

運輸車輛數(shù)量、運輸能力應(yīng)滿足礦山廢渣填料填筑需要，保證施工連續(xù)不中斷。礦山廢渣填料裝運前，應(yīng)采用挖掘機對渣料進行拌合，盡量使渣料混合均勻，避免大粒徑渣料集中裝運，并采用覆蓋方式，以免塵土飛揚，造成環(huán)境污染。

4.3 布料及整平

布料時應(yīng)用白灰劃出方格線，計算每個方格所需的填料數(shù)量和卸車數(shù)量，卸料時采取路堤全寬水平分層，先低后高，先兩側(cè)后中央，現(xiàn)場設(shè)專人指揮填料調(diào)配，將填料按照試驗段長度均勻卸在試驗段方格內(nèi)，卸料后立即采用推土機進行初平，初平后再撒布一層5 cm厚的礦山廢渣細料，先采用光輪壓路機穩(wěn)壓1～2遍，最后采用平地機進行精平。采用平地機整平時應(yīng)沿路線縱向方向保持中間高兩邊低，路基橫向做成設(shè)計要求的橫坡，整平后要求礦渣填料層應(yīng)無明顯的高差臺階，渣料粒徑應(yīng)不超過壓實厚度的2/3。

4.4 碾壓

每個礦渣作業(yè)段應(yīng)配備20 t以上單鋼輪振動壓路機1臺，20 t以上拖式振動羊角碾壓路機1臺，確保與礦渣路基攤鋪能力相匹配。每層礦渣填筑碾壓按照“先邊緣后中間，先慢后快”的原則進行，橫向接頭重疊40～50 cm，前后相鄰兩區(qū)段間縱向重疊200～300 cm。

每層碾壓時應(yīng)測量高程，按10m觀測一個斷面，每個斷面布設(shè)不少于兩個點；采用20 t以上的振動壓路機，每層礦渣填筑段各點在相鄰兩次振動碾壓前后的高程差值在2 mm內(nèi)可停止碾壓，否則應(yīng)增加碾壓遍數(shù)，直至滿足要求。

5 結(jié)語

通過在某公路改造工程上的應(yīng)用，在該項目選取50 m路基進行礦山廢渣試驗填筑，經(jīng)過近2年的沉降觀測及路基的穩(wěn)定性處于良好，路面沒有出現(xiàn)裂紋，建議在具備豐富礦山廢渣的地方，應(yīng)就地取材，推廣使用這項技術(shù)。

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