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【摘 要】粉煤灰是公路路基施工的主要材料之一,在施工领域应用广泛。本文从粉煤灰的物理性质及工程特性入手,进一步分析它在纯粉煤灰路堤施工过程中的使用方法及具体要求,以及用于路堤沉降观测的用途。
【关键词】粉煤灰;公路路基;施工;性质;渗透
一、粉煤灰的物理性质及其工程特性
1.粉煤灰的物理性质
施工中如果能够在保证其碾压密实又利于环保的前提下确定其含水量,对施工效果会产生较好的影响。大量实践表明,摊铺碾压前的粉煤灰含水量最好可以比最佳含水量高出5~10%。粉煤灰的粒径通常是介于0.001~2mm,为方便压实,0.074.m/n以下的细颗粒含量应超过45%。尽管很多粗颗粒的粉煤灰的摩擦在变大,有利于压实,不过在实践中,我们也发现,粗颗粒数目较多,颗粒尺寸较少,颗粒越粗越容易压碎,要压实难度较大。因此要有效控制细颗粒的数量,以确保碾压密实性。
2.粉煤灰的毛细水作用
松散粉煤灰的毛细水作用非常明显, 碾压密实的粉煤灰毛细水上升高度下降幅度会比较大。一般粉煤灰压实度超过重型击实标准的90%时,毛细水上升高度为0.8~1.2m,在同等条件下,毛细水的上升高度是粘性土的2倍, 因此粉煤灰的毛细现象异常明显。在施工中,必须限制其它所带来的不利影响。那么,如何才能控制粉煤灰毛细水作用的影响呢?提高压实度是其中一种,此外还可以在粉煤灰层下面用砂性土、透水性料等阻隔地下水水位上升。
3.粉煤灰的渗透作用
粉煤灰的渗透性与它的压实度是相反的,压实度越大,渗透性反而越差。在相同的压实条件下,粉煤灰的渗透性要比粘性土好的多。但是,粉煤灰的渗透性也有它不好的一面。要是在粉煤灰路堤成型后一直都有水渗进路堤,那么它极有可能会溶解和冲走粉煤灰中的少许盐分,通过析出功能,让粉煤灰中有空洞,影响其密实性;此外浸出液中的重金属元素也往往会污染周边环境。因此在施工时,粉煤灰路堤要用土質护坡包裹起来,在成型后用石灰土层给它封层,避免路基上方水流入。粉煤灰的最佳含水量比较高,施工时要避免污染又要将含水量控制在比最佳含水量略高的位置上,粉煤灰路堤碾压成型后多出来的水分会渐渐流出,渗透时,粉煤灰同时也在进行排水固结工作。因此施工中必须在粉煤灰的底层、隔离层上建一个横向盲沟,这样做的目的是为了让路堤中过多的水便于渗透。在施工中可研究和充分利用这一特性,给成型粉煤灰路堤的表面洒满水,水分渗透溢出后就会发现从表层到一定深度粉煤灰的压实度会相应的增加,其幅度与深度成反比,即深度越深,增幅越小。尤其是在下过雨后,粉煤灰的压实度通常都会增加。从这一点也看来,雨季对粉煤灰路堤施工的工程影响并不是很明显。
二、纯粉煤灰路堤的施工
依据粉煤灰路堤的特点,在路堤填筑前,粉煤灰路堤还包括路堤主体部分(粉煤灰)、护坡和封顶层、排水盲沟等组成部分,建好隔离层是首要任务。隔离层的施工应该在回填路基清表后开始,隔离层材料主要有粘性土和砂性土两种。作好隔离层要确保:粉煤灰底部距离地下水或地表水超过50cm。因此土质隔离层也在50cm以上,如果是砾料等材料,由于其较好的透水性,其土质隔离层也要在30cm以上。隔离层的样子应该是两边都可排水,横坡大于3%,这样可方便排水。压实好了的隔离层上,规划好两边护坡界线,依据这一界线摊铺护坡土,两边护坡的相对宽度大于2m,每层压实厚度在30cm以上;放平后静压一次,沿护坡与粉煤灰搭接边线把护坡土弄的平整些,可以有效避免松散土混入粉煤灰中。土和粉煤灰混合后,因两者的含水量相差很大,碾压时容易成软弹而难以压实。在整平的护坡上划出盲沟位置。在两边土质护坡之间进行粉煤灰的摊铺,每层粉煤灰的压实厚度一般为20~30cm。为了方便粉煤灰与护坡同层碾压,护坡土层厚度与相同层面粉煤灰的压实厚度应该是差不多,用以明确部位的压实度。碾压完成后,沿护坡上盲沟方向,人工挖凿到隔离层的最顶层,然后埋一个盲沟。实践表明,最下层盲沟的排水效果比其他地方的都要更好、更明显。施工中,我们把底层的盲沟弄的很密,而盲沟间的垂直间距很宽。盲沟水平间距通常是8m、垂直间距为2m,用土工布裹着盲沟进水口,这样可以防止粉煤灰流走,出水口要设立在边坡外面。粉煤灰顶层施工完毕后,应尽量放置一段时间。这样做是为了让粉煤灰路堤中多出的水渗透出来,使排水更为紧凑。施工中发现15d盲沟管开始出水,约45d排水工作完成。这段时间要注重养护;出太阳的日子要多洒点水,避免其表层干燥开裂,而到了雨天要给它的表明做好排水工作。封层一般用石灰土和二灰土等材料,保持30~50cm的厚度。
三、粉煤灰路堤沉降观测
要使粉煤灰路堤成功,必须重视其整体稳定性。施工结束后检测压实度、弯沉等方面,确保其满足各方面要求,本文通过比较在同一地质条件下的土质路堤与纯粉煤灰路堤的沉降程度,结果发现,粉煤灰路堤的沉降范围一般为1~2.2cm,而土质路堤的沉降范围为3~6cm,这说明粉煤灰路堤沉降量要小于土质路堤的沉降量。这一结果类似于室内试验土的压缩系数大灰的压实系数40%~50%的结果。所以我们说,粉煤灰路堤具有相对安全和可靠的强度和稳定性。
结语
粉煤灰可以说是一种搁错位置的资源。它可用于水泥、混凝土等的掺合料,并能够作为原料代替粘土生产水泥熟料的原料。由于粉煤灰它自身稳定的物理及工程特性,它被广泛用于公路路基施工中。只有充分了解粉煤灰的各方面性质及施工要求,掌握好粉煤灰综合利用技术,注重它在公路施工不同阶段的不同变化及要求,做好纯粉煤灰路堤的施工及路堤沉降观测工作,才能确保整个公路施工工程的质量。
【关键词】粉煤灰;公路路基;施工;性质;渗透
一、粉煤灰的物理性质及其工程特性
1.粉煤灰的物理性质
施工中如果能够在保证其碾压密实又利于环保的前提下确定其含水量,对施工效果会产生较好的影响。大量实践表明,摊铺碾压前的粉煤灰含水量最好可以比最佳含水量高出5~10%。粉煤灰的粒径通常是介于0.001~2mm,为方便压实,0.074.m/n以下的细颗粒含量应超过45%。尽管很多粗颗粒的粉煤灰的摩擦在变大,有利于压实,不过在实践中,我们也发现,粗颗粒数目较多,颗粒尺寸较少,颗粒越粗越容易压碎,要压实难度较大。因此要有效控制细颗粒的数量,以确保碾压密实性。
2.粉煤灰的毛细水作用
松散粉煤灰的毛细水作用非常明显, 碾压密实的粉煤灰毛细水上升高度下降幅度会比较大。一般粉煤灰压实度超过重型击实标准的90%时,毛细水上升高度为0.8~1.2m,在同等条件下,毛细水的上升高度是粘性土的2倍, 因此粉煤灰的毛细现象异常明显。在施工中,必须限制其它所带来的不利影响。那么,如何才能控制粉煤灰毛细水作用的影响呢?提高压实度是其中一种,此外还可以在粉煤灰层下面用砂性土、透水性料等阻隔地下水水位上升。
3.粉煤灰的渗透作用
粉煤灰的渗透性与它的压实度是相反的,压实度越大,渗透性反而越差。在相同的压实条件下,粉煤灰的渗透性要比粘性土好的多。但是,粉煤灰的渗透性也有它不好的一面。要是在粉煤灰路堤成型后一直都有水渗进路堤,那么它极有可能会溶解和冲走粉煤灰中的少许盐分,通过析出功能,让粉煤灰中有空洞,影响其密实性;此外浸出液中的重金属元素也往往会污染周边环境。因此在施工时,粉煤灰路堤要用土質护坡包裹起来,在成型后用石灰土层给它封层,避免路基上方水流入。粉煤灰的最佳含水量比较高,施工时要避免污染又要将含水量控制在比最佳含水量略高的位置上,粉煤灰路堤碾压成型后多出来的水分会渐渐流出,渗透时,粉煤灰同时也在进行排水固结工作。因此施工中必须在粉煤灰的底层、隔离层上建一个横向盲沟,这样做的目的是为了让路堤中过多的水便于渗透。在施工中可研究和充分利用这一特性,给成型粉煤灰路堤的表面洒满水,水分渗透溢出后就会发现从表层到一定深度粉煤灰的压实度会相应的增加,其幅度与深度成反比,即深度越深,增幅越小。尤其是在下过雨后,粉煤灰的压实度通常都会增加。从这一点也看来,雨季对粉煤灰路堤施工的工程影响并不是很明显。
二、纯粉煤灰路堤的施工
依据粉煤灰路堤的特点,在路堤填筑前,粉煤灰路堤还包括路堤主体部分(粉煤灰)、护坡和封顶层、排水盲沟等组成部分,建好隔离层是首要任务。隔离层的施工应该在回填路基清表后开始,隔离层材料主要有粘性土和砂性土两种。作好隔离层要确保:粉煤灰底部距离地下水或地表水超过50cm。因此土质隔离层也在50cm以上,如果是砾料等材料,由于其较好的透水性,其土质隔离层也要在30cm以上。隔离层的样子应该是两边都可排水,横坡大于3%,这样可方便排水。压实好了的隔离层上,规划好两边护坡界线,依据这一界线摊铺护坡土,两边护坡的相对宽度大于2m,每层压实厚度在30cm以上;放平后静压一次,沿护坡与粉煤灰搭接边线把护坡土弄的平整些,可以有效避免松散土混入粉煤灰中。土和粉煤灰混合后,因两者的含水量相差很大,碾压时容易成软弹而难以压实。在整平的护坡上划出盲沟位置。在两边土质护坡之间进行粉煤灰的摊铺,每层粉煤灰的压实厚度一般为20~30cm。为了方便粉煤灰与护坡同层碾压,护坡土层厚度与相同层面粉煤灰的压实厚度应该是差不多,用以明确部位的压实度。碾压完成后,沿护坡上盲沟方向,人工挖凿到隔离层的最顶层,然后埋一个盲沟。实践表明,最下层盲沟的排水效果比其他地方的都要更好、更明显。施工中,我们把底层的盲沟弄的很密,而盲沟间的垂直间距很宽。盲沟水平间距通常是8m、垂直间距为2m,用土工布裹着盲沟进水口,这样可以防止粉煤灰流走,出水口要设立在边坡外面。粉煤灰顶层施工完毕后,应尽量放置一段时间。这样做是为了让粉煤灰路堤中多出的水渗透出来,使排水更为紧凑。施工中发现15d盲沟管开始出水,约45d排水工作完成。这段时间要注重养护;出太阳的日子要多洒点水,避免其表层干燥开裂,而到了雨天要给它的表明做好排水工作。封层一般用石灰土和二灰土等材料,保持30~50cm的厚度。
三、粉煤灰路堤沉降观测
要使粉煤灰路堤成功,必须重视其整体稳定性。施工结束后检测压实度、弯沉等方面,确保其满足各方面要求,本文通过比较在同一地质条件下的土质路堤与纯粉煤灰路堤的沉降程度,结果发现,粉煤灰路堤的沉降范围一般为1~2.2cm,而土质路堤的沉降范围为3~6cm,这说明粉煤灰路堤沉降量要小于土质路堤的沉降量。这一结果类似于室内试验土的压缩系数大灰的压实系数40%~50%的结果。所以我们说,粉煤灰路堤具有相对安全和可靠的强度和稳定性。
结语
粉煤灰可以说是一种搁错位置的资源。它可用于水泥、混凝土等的掺合料,并能够作为原料代替粘土生产水泥熟料的原料。由于粉煤灰它自身稳定的物理及工程特性,它被广泛用于公路路基施工中。只有充分了解粉煤灰的各方面性质及施工要求,掌握好粉煤灰综合利用技术,注重它在公路施工不同阶段的不同变化及要求,做好纯粉煤灰路堤的施工及路堤沉降观测工作,才能确保整个公路施工工程的质量。