CN106495608B - 一种赤泥改良路基的设计施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种赤泥改良路基的设计施工方法,其特征是该方法包括赤泥混合料处理、混合料固化处理、固化料掺水配比、固化料改良抗裂处理及现场摊铺测试五个方面,可以满足道路基层强度与回弹模量要求,并可在缺乏填土地区与赤泥固体废弃物产量较高地区广泛应用,可以减少赤泥对耕地的占用,降低赤泥对环境的破坏,变废为宝。同时赤泥通过固化、改良处理,可以降低道路路基差异沉降,解决传统道路路基填料杂乱、压实不严导致的差异沉降问题,提高路面使用寿命。

Description

一种赤泥改良路基的设计施工方法
技术领域
本发明涉及道路工程领域,具体涉及一种路基的设计及其施工方法。
背景技术
传统道路路基主要分为填石路基、填土路基及土石混填路基,其中以土石混填路基最为常见。土石混填路基需要从取土场取土石进行路基填筑,由于公路修筑地区地质条件复杂,不同地段所取填料物理力学性质差异较大,路基同一摊铺层如果铺设多种不同物理力学性质的土石混合料,不易压实平整,极易造成工后差异沉降,使路面发生破坏变形。
赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣,一般平均每生产1吨氧化铝,附带产生 1.0~2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国,每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用,只能依靠大面积的堆场堆放,占用了大量土地,也对环境造成了严重的污染。全世界每年产生的赤泥约7000万吨,我国每年产生的赤泥为3000万吨以上。大量的赤泥的产生已经对人类的生产、生活造成多方面的直接和间接的影响,所以最大限度的减少赤泥的产量和危害,实现多渠道、大数量的资源化已迫在眉睫。
赤泥矿物的主要矿物为文石和方解石,含量为60%~65%,其次是蛋白石、三水铝石、针铁矿,含量最少的是钛矿石、菱铁矿、天然碱、水玻璃、铝酸钠和火碱。其中文石、方解石和菱铁矿,既是骨架,又有一定的胶结作用,而针铁矿、三水铝石、蛋白石、水玻璃起胶结作用和填充作用。赤泥可以充填到土石混填料中,使路基摊铺填料相对均匀,对路基差异沉降有一定的抑制作用,可以解决传统道路路基填料杂乱、压实不严导致的差异沉降问题,并可同时解决缺乏填土路段的路基施工问题。
发明内容
本发明目的是提供一种赤泥改良路基的设计施工方法,用于解决传统道路路基填料杂乱、压实不严导致的差异沉降问题。
本发明的技术解决方案是:一种赤泥改良路基的设计施工方法,包括以下步骤:
(1)赤泥混合料处理:以质量百分比计,称取70%—80%的赤泥、30%—20%的碎石,混合搅拌均匀,得到混合料,其中碎石粒径范围要求大于4.75mm至小于等于31.5mm;
(2)赤泥混合料固化处理:称取赤泥混合料质量的5%-7%的普通硅酸盐水泥和9%-15%的粉煤灰,混合搅拌均匀,得到固化料,其中普通硅酸盐水泥强度选择32.5MPa,粉煤灰采用Ⅱ级,28天抗压强度比不小于50%;
(3)赤泥固化料掺水配比:采用振动成型方法,将固化料掺水配成不同含水量试样,在同一击实功条件下获得固化料的最大干密度与最佳含水率,固化料含水率、固化料最佳含水率均定义为固化料中水的质量与固化料的干燥质量之比;
(4)赤泥固化料改良抗裂处理:按固化料中赤泥质量的3%称取改良剂,按固化料中赤泥质量的0.5%-3%称取聚丙烯腈纤维,将改良剂、聚丙烯腈纤维与固化料混合搅拌均匀,得到混合填料,其中改良剂包括聚乙烯醇、阳离子聚丙烯酰胺和聚氨酯,聚乙烯醇要求为固体粉末,粘度不小于20,PH值不小于7;阳离子聚丙烯酰胺要求为固体粉末,阳离子度要求不小于30%,分子量不大于300万;按质量百分比,聚乙烯醇:阳离子聚丙烯酰胺:聚氨酯为1:1:1;聚丙烯腈纤维长度为3-9cm,抗拉强度≥1100MPa;
(5)将混合填料按照测试得到的最佳含水率的数值掺配水,使混合填料中的固化料达到最佳含水率状态,得到路基填料;赤泥混合料、固化料、混合填料、路基填料的拌合采用厂拌的方式,采用水泥稳定土拌合站料仓与强制式搅拌机拌合;
(6)将路基填料运至施工现场,具体施工方法如下:
① 对原地面进行整平压实,压实度要求达到90%;
② 将路基填料松铺,每层路基填料松铺厚度不大于40cm,采用轮胎压路机碾压4遍,再采用13-18吨钢轮式压路机静压4-8遍;
③ 测试现场路基压实度≥95%,即满足路基施工要求,完成赤泥改良路基的设计施工。
本发明优点
该设计施工方法简单,可以满足道路路基强度与回弹模量要求,并可在缺乏填土地区与赤泥固体废弃物产量较高地区广泛应用,可以减少赤泥对耕地的占用,降低赤泥对环境的破坏,变废为宝。同时赤泥通过固化、改良处理,可以降低道路路基差异沉降,解决传统道路路基填料杂乱、压实不严导致的差异沉降问题,提高路面使用寿命。
本发明适用范围
适用于道路工程中路基填筑,尤其适用于缺乏填土路段及盛产赤泥的地区。
具体实施方式
实施例:赤泥改良路基的设计施工方法,包括以下步骤:
(1)赤泥混合料处理:以质量百分比计,称取赤泥80吨放入水泥稳定土拌合站的一个料仓中,称取碎石20吨,放入该拌合站的另一个料仓中,将两个料仓中的物料加入到强制式搅拌机中,混合搅拌均匀,得到混合料100吨;
(2)赤泥混合料固化处理:以质量百分比计,水泥按6%比例掺配,粉煤灰按10%比例掺配,称取普通硅酸盐水泥6吨,粉煤灰10吨,加入到强制式搅拌机中,混合搅拌均匀,得到固化料116吨;
(3)赤泥固化料掺水配比:取固化料,采用振动成型方法,将固化料掺水配成不同含水量试样,在同一击实功条件下获得固化料的最大干密度与最佳含水率;
(4)赤泥固化料改良抗裂处理:以质量百分比计,改良剂按赤泥的3%掺配、聚丙烯腈纤维按赤泥的0.5%掺配,称取改良剂2.4吨,聚丙烯腈0.4吨,加入到强制式搅拌机中,混合搅拌均匀,得到混合填料118.8吨;
(5)将混合填料按照最佳含水率的数值掺配水,使混合填料中的固化料达到最佳含水率状态,得到路基填料;
(6)将路基填料运至施工现场,具体施工方法如下:
① 对原地面进行整平压实,压实度要求达到90%;
② 将路基填料松铺,每层路基填料松铺厚度为30cm,采用轮胎压路机碾压4遍,再采用13吨钢轮式压路机静压6遍;
③ 测试现场路基压实度≥95%,即满足路基施工要求,完成赤泥改良路基的设计施工。

Claims (1)

1.一种赤泥改良路基的设计施工方法,其特征是该方法包括以下步骤:
(1)赤泥混合料处理:以质量百分比计,称取70%—80%的赤泥、30%—20%的碎石,混合搅拌均匀,得到混合料,其中碎石粒径范围要求大于4.75mm至小于等于31.5mm;
(2)赤泥混合料固化处理:称取赤泥混合料质量的5%-7%的普通硅酸盐水泥和9%-15%的粉煤灰,混合搅拌均匀,得到固化料,其中普通硅酸盐水泥强度选择32.5MPa,粉煤灰采用Ⅱ级,28天抗压强度比不小于50%;
(3)赤泥固化料掺水配比:采用振动成型方法,将固化料掺水配成不同含水量试样,在同一击实功条件下获得固化料的最大干密度与最佳含水率,固化料含水率、固化料最佳含水率均定义为固化料中水的质量与固化料的干燥质量之比;
(4)赤泥固化料改良抗裂处理:按固化料中赤泥质量的3%称取改良剂,按固化料中赤泥质量的0.5%-3%称取聚丙烯腈纤维,将改良剂、聚丙烯腈纤维与固化料混合搅拌均匀,得到混合填料,其中改良剂包括聚乙烯醇、阳离子聚丙烯酰胺和聚氨酯,聚乙烯醇要求为固体粉末,粘度不小于20,pH值不小于7;阳离子聚丙烯酰胺要求为固体粉末,阳离子度要求不小于30%,分子量不大于300万;按质量比,聚乙烯醇:阳离子聚丙烯酰胺:聚氨酯为1:1:1;聚丙烯腈纤维长度为3-9cm,抗拉强度≥1100MPa;
(5)将混合填料按照测试得到的最佳含水率的数值掺配水,使混合填料中的固化料达到最佳含水率状态,得到路基填料;赤泥混合料、固化料、混合填料、路基填料的拌合采用厂拌的方式,采用水泥稳定土拌合站料仓与强制式搅拌机拌合;
(6)将路基填料运至施工现场,具体施工方法如下:
① 对原地面进行整平压实,压实度要求达到90%;
② 将路基填料松铺,每层路基填料松铺厚度不大于40cm,采用轮胎压路机碾压4遍,再采用13-18吨钢轮式压路机静压4-8遍;
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