應用鐵礦廢料做石灰穩定路面底基層

王洪海

(唐山市交通局公路管理站)

楊柏公路沿線土質多為砂性土,如果用傳統的石灰穩定土作底基層,因取土運距遠,更需征用耕地取土,易導致工程造價增高。而沿線鐵礦分布密集,鐵礦廢料堆積如山,長久以來得不到利用,堆積占用了大量農田,使有限土地資源白白浪費,且造成生態、環境等污染。為探討筑路新材料,解決土地資源浪費,保護環境維護生態平衡,經分析研究,決定嘗

試利用鐵礦廢料(碎石土),變廢為寶、就地取材,進行石灰穩定土路面底基層的試驗。

1 原材料組成分析

參照交通部 JTJ034-2000《公路路面基層施工技術規范》中的表 6-2-7中 2號級配的有關要求,對材料進行篩分分析,結果如表 1。

表 1 碎石篩分記錄

經分析材料級配符合要求,且 0.6 mm以上顆粒含量達到 91.0%,符合規范中“石灰穩定土中碎石、砂礫或其它粒狀材料的含量應在 80%以上”的要求,可以做石灰穩定土的粒料。

對所含土質進行試驗分析,塑性指數為 8.0,低于規范要求的 15～20標準。為此,采用摻加塑性指數為 20的粘性土來提高塑性指數,根據試驗確定摻加 10%粘性土,塑性指數達到 16.2,符合規范要求。

2 組成配合比設計

為獲得最佳試驗效果,采用 5種配合比進行了強度試驗分析,試驗數據對比如表 2。

根據規范規定“二級和二級以下公路無側限抗壓強度基層不小于 0.8MPa,底基層不小于 0.7MPa”,由上表可以看出 2#～5#配合比無側限抗壓強度均滿足規范要求,為降低成本,方便施工以及考慮試驗室試驗結果和現場施工的差異,確保施工質量,選定用 3#配合施工。

3 施工方法

廢料(碎石土)中粗粒料含量較高,人工拌和施工難度較大,故采用機械施工的方法,人工配合整修,施工工藝如下。

4 施工效果

楊柏公路 5.31 km施工試驗路段,經檢測利用鐵礦廢料做石灰穩定碎石土的主要技術指標達到了預期效果。檢測記錄見表 3。

表3 石灰穩定碎石土檢測記錄

5 效果分析

楊柏公路屬縣級改建工程,投資主要由地方籌措,資金非常緊張,利用鐵礦廢料代替粘土做石灰穩定土底基層,既解決了土地資源緊張問題,又降低了基層施工成本。同時,由于該種材料碎石含量達到 80%以上,該材料對水含量的敏感程度較低,適于雨季施工,加快了工程進度。灰土無側限抗壓強度和壓實度均滿足規范要求,保證了工程質量。經測算,應用鐵礦廢棄材料,使廢物得到了利用,減少了環境污染,節約了土地,降低了工程造價。(1)16 cm石灰穩定廢料底基層較普通灰土底基層可節約資金 2.87元/m2;(2)每1 000m2灰土底基層可減少耕地占用 0.32畝;(3)減少了廢料堆棄外運費用約 5元/m3;(4)原本滯后 15 d的工程提前3 d完工。獲得直接經濟效益和社會效益 453.5萬元。

6 施工注意事項

(1)由于拌和場與施工現場有一定的運距,以及施工攤鋪整形等工序需要一定的時間,混合料含水量會有部分損失,因此拌和時要綜合考慮以上因素和天氣情況,確定適宜的含水量,一般宜大于最佳含水量2%～3%。

(2)在裝卸和施工過程中應注意粗細料離析現象,從而確保施工質量。

(3)在混合料拌和前,粘土要充分粉碎,以確保混合料的拌和質量。

7 結 論

鐵礦廢料的應用證明該種材料是一種變廢為寶,就地取材,效果顯著的筑路材料,能夠滿足二級以下公路標準要求。在 2009年度楊柏公路北段改建工程施工中,將全部采用鐵礦廢棄料做石灰穩定碎石土底基層。因其經濟效益和社會效益顯著,在我市和其它具有同等條件的地區有廣闊的推廣應用前景。