CN112900409B - 一种运输用泥土道路抑尘方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种运输用泥土道路抑尘方法，A、将道路根据不同的土质进行分段，在每段道路中分别取样，确定道路单位距离的CBR Plus土壤稳定固化剂用量；B、将路面基层翻松100‑150mm，对翻松后的路面进行初次平整处理；C、一边向初次平整处理后的路面喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液，一边同时对初次平整处理后的路面进行破碎和拌和，拌和必须侵入未翻松的路面基层；D、对拌和后的路面进行碾压、平整。本发明的方法能降低矿区运输道路的扬尘，并持续保持道路降尘、抑尘效果，从而取代或减少传统的洒水、或洒工业盐降尘的频次。

Description

一种运输用泥土道路抑尘方法
技术领域
本发明涉及本专利属于矿业技术领域，具体涉及一种运输用泥土道路抑尘方法。
背景技术
广西、云南目前开采的铝土矿中多为岩溶堆积型铝土矿，这种矿适于露天开采，其矿区运输道路以泥结碎石路或土质道路为主。大型矿区日常通行量很大，可达到5万吨/天。在日常运输通行过程中，尤其是雨季，路面极易形成表面坑洼不平和积尘不均现象，运矿车辆全天候通行往往导致道路排水不畅、积水坑多，路基损坏、路面坑洼不平，路面翻浆、泥泞湿滑，车辆安全通行性低。而晴天公路汽车运输引发的扬尘问题也十分突出，通过洒水、洒工业盐等方式进行降尘，成本高、缺乏持续性、效果差。晴天路面降尘洒水不及时，扬尘增大、路况恶化，时有村民投诉。
现有的矿区运输道路降尘方法以洒水降尘为主，辅助采用洒工业盐方式降尘，这两种降尘方法未能从根本上消除道路粉尘的根源问题，而且成本高、缺乏持续性、效果差。因此，寻求更有效的技术手段，降低矿区运输道路的扬尘，实现道路降尘、抑尘效果的持续性，有效改善矿区道路“雨天泥巴路，晴天扬尘路”的状况，进一步促进和谐矿区的建设成效，就显得尤为重要，而且意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种运输用泥土道路抑尘方法，尤其是降低矿区运输道路的扬尘，并持续保持道路降尘、抑尘效果的技术方法，以利于降低露天矿区运输道路扬尘，形成更环保、更经济的降尘、抑尘模式，取代或减少传统的洒水、或洒工业盐降尘的频次。
本发明的技术方案如下：
所述的运输用泥土道路抑尘方法，包括以下步骤：
A、将道路根据不同的土质进行分段，在每段道路中以间隔均匀排列的方式设置多个取样点，共取土样50-200kg，每段的所有土样混合均匀后，抽取0.5-2公斤土样加入CBRPlus土壤稳定固化剂进行小试，将高液限粘土改变为合格的低液限粘土，确定CBR Plus土壤稳定固化剂用量；合格的低液限粘土标准为液限≤45%，塑性指数≤20；
B、将路面基层翻松100-150mm，对翻松后的路面进行初次平整处理；
C、一边向初次平整处理后的路面喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液，一边同时对初次平整处理后的路面进行破碎和拌和，拌和必须侵入未翻松的路面基层；
喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂的用量根据该段道路小试实验确定的CBR Plus土壤稳定固化剂用量确定；
D、对拌和后的路面进行碾压、平整。
所述的运输用泥土道路抑尘方法，还包括以下步骤：
E、洒水养护7天，每天早晚洒水各一次，同时开放交通。
所述的步骤A中，取样点的设置方式和个数为：同一类土质，按平均间隔设10个取样点，每点取10kg。
所述的步骤B中，路面基层翻松采用冷再生机进行，路面初次平整采用平地机进行。
所述的步骤C中，CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液中CBR Plus土壤稳定固化剂与水的重量比为1:800-1200。
所述的步骤C中，对初次平整处理后的路面进行破碎采用冷再生机进行，破碎的粒度控制在5-30mm。
所述的步骤C中，拌和时补充掺入部分碎石，使得土石比为6-8:2-4，并且拌和时侵入未翻松的路面基层10-20mm。
所述的步骤D具体为：先用压路机碾压路面，然后用平地机平整路面，最后再次用压路机碾压路面。这里分为三步的作用是，先用压路机静压，初步稳定再生料，然后采用平地机整形，提升路面规整度，最后利用压路机辗压成型再生基层材料。这三步完成后，路面平整度好，并且生产的再生基层材料稳定性和强度均较高，更为耐用。
本发明的积极效果如下：
1、本发明的方法利用土壤稳定固化剂具有高导电性能、能中和土壤颗粒表面所带负电荷的特点，通过离子交换作用，促使土壤扩散层厚度减薄，土壤颗粒之间的排斥能降低，使土壤颗粒失去对水的静电吸引力，将土壤的亲水性永久地改变为疏水性，有利于水从土壤中排出，使土层达到密实的效果，并形成结构稳定的整体板块，从而增强道路的稳定性和耐久性，减少道路扬尘的出现。
2、本发明的方法因地制宜，根据不同土质路面取样分析后，获得合适的土壤稳定固化剂改良方案，直接利用原道路结构层旧料，全部就地再生利用，无任何旧料外运丢弃，不需添加或者部分添加石料，就能较好的改良泥土成为筑路材料的方式，就地取材，节省运费。
3、本发明方法处理后的道路，例如矿区运输道路，土质加固处理效果明显，与原来的泥结碎石路相比，固化道路的表面压实度97.15%，提高19.57%；回弹弯沉值33.6（0.01mm），降低93.61%，关键质量指标符合公路工程竣（交）工验收标准，道路质量达标。
4、本发明方法处理后的道路，道路维护周期从普通泥结碎石路的4个月延长到8个月，道路维护成本降低35%。
5、本发明方法处理后的道路，与普通泥结碎石路相比，道路综合扬尘从2.92mg/Nm3降低到2.00mg/Nm3 ,道路扬尘减少31.50%；相应的水车洒水频率由原来6.52车/天（60.25km）减少为4.84车/天（48.10km）,减少了水耗、油耗。
6、本发明方法处理后的道路，路面稳固、平整、无明显泥泞现象，有利于安全行车，以及运矿车辆通行效率的提高，其中运矿车辆运输功从固化前的186.69万t.km提高到216.74万t.km，运输效益明显。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。除非另有说明，本发明中的百分数是重量百分数(乙醇为体积百分比) 。
实施例1：
平果铝土矿属岩溶堆积型铝土矿区运输道路，该段道路土质一样经过现场勘查并完成道路设计后，进行施工改造：
A、将该段道路中以间隔均匀排列的方式设置10个取样点，每个取样点取土样10kg，共取土样100kg，每段的所有土样混合均匀后，抽取1公斤土样加入CBR Plus土壤稳定固化剂进行小试，将高液限粘土改变为合格的低液限粘土，确定CBR Plus土壤稳定固化剂用量；合格的低液限粘土标准为液限≤45%，塑性指数≤20； CBR Plus土壤稳定固化剂实地用量为： 0.004.5L/m2。
B、用冷再生机将路面基层翻松,100-150mm，用平地机对翻松后的路面进行初次平整处理；
C、一边向初次平整处理后的路面喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液，一边同时对初次平整处理后的路面利用冷再生机进行破碎和拌和，破碎的粒度控制在5-30mm，拌和时补充掺入部分碎石，使得土石比为7:3，并且拌和时侵入未翻松的路面基层10-20mm；
喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂的用量根据该段道路小试实验确定的CBR Plus土壤稳定固化剂用量确定；CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液中CBR Plus土壤稳定固化剂与水的重量比为1:1000；拌和后路面的含水率≤23%；
D、对拌和后的路面先用压路机碾压路面，然后用平地机平整路面，最后再次用压路机碾压路面。进行碾压、平整。
实施例2
效益分析：
1、经济效益分析：
（1）公路维护成本（维护周期延长后修缮成本下降）
①平果铝土矿属岩溶堆积型铝土矿区运输道路，原来为泥结碎石路。
原来4个月维护周期的成本：维护用时3台班/km，反铲、压路机等装备台班费3000元/台班，石料500吨、单价20元/t,投入人工3人、用工单价200元/天；
3000元/台班*3*2+500t/km*20元/t+3*200元/人=2.86万元/km。
②道路经固化处理后，维护周期从4个月延长到9个月，年节省维护成本，平均运距8.70km，可节约成本：
8.70km * 2.86万元/km *（12/4-12/9）= 41.47万元。
（2）运输效益（通行效率提高后运输功或运矿量提高）
运矿车辆运输功从固化前的186.69万t.km提高到216.74万t.km，平均运距8.70km，运矿单价1.48元/t.km，累计完成固化处理道路2.73km，三矿铰卡自运率55%。
每年多运矿量
(（216.74-186.69）万t.km/月) *12个月/（*8.70km） = 41.45万吨
年节省运费
（41.45万t*1.48元/t.km） *2.73km*55% = 92.11万元
（3）减少洒水收益
水车洒水频率由原来6.52车/天（60.25km）减少为4.84车/天（48.10km）,减少水耗、油耗。
节水（30t/车*1.0元/t）*(6.52-4.84)*365天/年*60%=1.10万元
节油18L/百km*(60.25-48.10)*365天/年*60%*5元/L=23.95万元
收益合计: 41.47+92.11+1.10+23.95 = 158.63万元
（4）直接经济效益
扣除项目材料、燃油、施工等费用94.57万元，年直接经济效益：
158.63-94.57 = 64.06万元
2、社会效益
（1）固化处理后的道路由亲水性变为疏水性，雨天湿滑路面明显改善，行车更安全。
（2）运矿公路扬尘减少，村民投诉少，洒水降尘的频次减少、更加环保。

Claims (4)

1.一种运输用泥土道路抑尘方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将道路根据不同的土质进行分段，在每段道路中以间隔均匀排列的方式设置多个取样点，共取土样50-200kg，每段的所有土样混合均匀后，抽取0.5-2公斤土样加入CBR Plus土壤稳定固化剂进行小试，将高液限粘土改变为合格的低液限粘土，确定CBR Plus土壤稳定固化剂用量；合格的低液限粘土标准为液限≤45%，塑性指数≤20；
B、将路面基层翻松100-150mm，对翻松后的路面进行初次平整处理；
C、一边向初次平整处理后的路面喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液，一边同时对初次平整处理后的路面进行破碎和拌和，拌和必须侵入未翻松的路面基层；对初次平整处理后的路面进行破碎采用冷再生机进行，破碎的粒度控制在5-30mm；拌和时补充掺入部分碎石，使得土石比为6-8:2-4，并且拌和时侵入未翻松的路面基层10-20mm；
喷洒CBR Plus土壤稳定固化剂的用量根据该段道路小试实验确定的CBR Plus土壤稳定固化剂用量确定；
D、对拌和后的路面进行碾压、平整；
所述的步骤A中，取样点的设置方式和个数为：同一类土质，按平均间隔设10个取样点，每点取10kg；
所述的步骤C中，CBR Plus土壤稳定固化剂稀释液中CBR Plus土壤稳定固化剂与水的重量比为1:800-1200。
2.如权利要求1所述的运输用泥土道路抑尘方法，其特征在于，还包括以下步骤：
E、洒水养护7天，每天早晚洒水各一次，同时开放交通。
3.如权利要求1所述的运输用泥土道路抑尘方法，其特征在于：
所述的步骤B中，路面基层翻松采用冷再生机进行，路面初次平整采用平地机进行。
4.如权利要求1所述的运输用泥土道路抑尘方法，其特征在于：
所述的步骤D具体为：先用压路机碾压路面，然后用平地机平整路面，最后再次用压路机碾压路面。
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