二級建造師公路工程知識:粉煤灰在填筑路基方面的應用
1.粉煤灰填筑路堤的應用程序首先根據擬填筑路基的高度和原地基土質(zhì)水文條件,采取相應的設計措施,對施工工藝及控制標準提出要求。路堤設計中要根據地基的狀況采取措施排除地下水,加速土的固結,滿(mǎn)足工后沉降和穩定性要求,其方法有:設碎石樁,把原基作成一定拱度,鋪碎石墊層或碎石加砂墊層,可以在碎石墊層上敷設兩層土工織物加筋層,每層厚度30cm,填筑砂土或亞砂土,加筋層設置的目的上,一是加筋作用起增加路堤的抗滑穩定性,二是隔離毛細水,防止粉煤灰填料含水量過(guò)大而引起路堤粉煤灰強度降低。在土工物加筋隔離層上按規定30cm一層縱向填筑粉煤灰并碾壓至要求的密實(shí)度。路槽標高以下設置50cm的亞砂土覆蓋層封頂。邊坡用寬2m(水平方向)的亞砂土作包邊,形成土質(zhì)包邊外殼,以保護粉煤灰路堤邊坡的穩定性。土質(zhì)邊坡上要縱橫設置無(wú)紡土工織物碎石盲溝。在路堤設計中要對粉煤灰路堤及土質(zhì)邊坡進(jìn)行穩定驗算。在穩定驗算中,不計粘結力C值,內摩擦角φ值也應取用飽水后的φ值為宜,以策安全。
2.粉煤灰路堤施工粉煤灰路堤施工的施工方法和壓實(shí)機械基本上與土質(zhì)路基施工類(lèi)似,但增加了包邊土攤鋪和設置盲溝等工作內容。路堤施工質(zhì)量的好壞,特別是粉煤灰壓實(shí)度能否滿(mǎn)足要求,取決于攤鋪厚度、含水量控制,壓實(shí)機械的種類(lèi)及碾壓遍數這四項基本要求。
2.1攤鋪厚度粉煤灰的攤鋪厚度與攤鋪方式(人工或機械)和壓實(shí)機械的能力有關(guān)。攤鋪厚度要通過(guò)施工試驗段來(lái)決定。一般講,國產(chǎn)20t振動(dòng)壓路機要求壓實(shí)厚度不大于20cm,不宜太厚,這樣才能保證壓實(shí)層中壓實(shí)度均勻一致。如有大功率的振動(dòng)壓路機,如原西德產(chǎn)的BW-217D型50t級振動(dòng)壓路機,壓實(shí)厚度可控制在30cm左右。
根據工地實(shí)測,攤鋪的松方系數按下列建議值控制:用人工攤鋪,松方系數1.6-1.8用推土機攤鋪,松方系數1.2-1.3用平地機攤鋪,松方系數1.1-1.2 2.2.2含水量控制從粉煤灰的擊實(shí)特性可看出,達到90%壓實(shí)度(重型)的含水量變化范圍為10%,而比土的變化范圍2-5%要寬得多。而實(shí)際上土的含水量超過(guò)3-5%是根本不易壓實(shí)的。粉煤灰吸水量大,但失水也快,控制好碾壓時(shí)的含水量接近或略大于最佳含水量是至關(guān)重要的一環(huán)。掌握好含水量可以起到事半功倍的效果。
2.3碾壓壓實(shí)度與碾壓機械壓實(shí)能力的大小和碾壓遍數密切相關(guān)。鋼三輪壓實(shí)效果差。振動(dòng)壓路機隨其自重噸位由小到大,壓實(shí)效果越來(lái)越好。
2.4粉煤灰路堤的強度測定和沉降觀(guān)測施工完粉煤灰路堤要進(jìn)行彎沉值、回彈模量的測定;需要進(jìn)行路堤的沉降觀(guān)測,把測得的沉降量與計算的最終沉降量進(jìn)行比較,并與同樣高度土質(zhì)路基的計算沉降量比較。
3.結論與建議
3.1粉煤灰是一種質(zhì)輕、多孔隙、顆粒均勻,具有一定水穩定性的無(wú)粘結性材料。其路用性能滿(mǎn)足公路路堤的技術(shù)要求。采用粉煤灰修筑路堤是完全可行的,為開(kāi)發(fā)利用粉煤灰找到了一條有效途徑。
3.2粉煤灰具有重量輕、壓縮性小、滲透性好、摩擦系數大、強度高等優(yōu)點(diǎn),特別適用于軟弱地基上高路基的修筑。
3.3粉煤灰吸水量大,泄水能力強,施工壓實(shí)含水量要求范圍比較寬,給施工帶來(lái)方便,尤其是雨季施工,更能體現出其優(yōu)越性。
3.4粉煤灰是一種細顆粒材料,其強度主要由顆粒間摩擦力構成,其內阻角φ一般在35-40度,飽水后φ值降低到25-35度,而粘結力C值飽水后幾乎喪失,為偏于安全,驗算穩定時(shí),不計C值,值應取飽水后的φ值為宜,設計時(shí)必須考慮到這一點(diǎn)。
3.5修筑粉煤灰路堤必須掌握好攤鋪厚度、含水量控制、壓實(shí)機械的選擇和壓實(shí)遍數等幾項關(guān)鍵因素。
3.6應充分重視粉煤灰路堤的邊坡防護及隔離層設置,防止地表水或地下水進(jìn)入路堤,使路基的土質(zhì)地面高于周?chē)锏?,設置必要的排水系統。
3.7急需國家有關(guān)部門(mén)制訂相關(guān)的技術(shù)及經(jīng)濟法規。粉煤灰作為路堤材料,應就其設計和施工制訂規程,使設計和施工人員有法可依;還要制訂政策鼓勵設計單位和施工單位盡可能利用粉煤灰,為大規模利用粉煤灰創(chuàng )造條件。

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