前言：近年以來(lái)，泗縣道路基建火熱，地材需求矛盾突出。經(jīng)常有網(wǎng)民反映到自媒體稱有修路使用煤矸石問(wèn)題。那么，煤矸石能否在道路工程路基中使用呢？ 這要具體問(wèn)題具體分析，詳細(xì)請(qǐng)看以下技術(shù)資料： 

煤矸石路基施工工藝

一、煤矸石筑路特性

根據(jù)《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》和《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)路基

填料的要求，煤矸石要作為路基填料，需滿足以下條件：

1、級(jí)配要求

路基填筑對(duì)填料級(jí)配要求不是十分嚴(yán)格，

但一定要密實(shí)。

在實(shí)際

施工中，

不是所有煤矸石都可以滿足以上要求，

應(yīng)當(dāng)從以下方面進(jìn)行

甄選：（1）從承載力和穩(wěn)定性上來(lái)講，應(yīng)采用硬質(zhì)煤矸石，禁止使用泥結(jié)煤矸石。我所在的試驗(yàn)小組進(jìn)行試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)：鋪筑硬質(zhì)煤矸石，經(jīng)過(guò)灑水碾壓發(fā)現(xiàn)能形成密實(shí)結(jié)構(gòu)；而使用泥結(jié)煤矸石，在灑水后其強(qiáng)度會(huì)迅速下降，碾壓過(guò)程中產(chǎn)生粘輪，甚至產(chǎn)生翻漿現(xiàn)象。因此需禁止使用泥結(jié)煤矸石，否則會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致路基承載力下降，影響道路使用性能。

 （2）煤矸石是由各種粒徑的顆粒組成，各粒徑所占比例由于各地區(qū)地質(zhì)情況的不同而沒(méi)有固定的比例。與級(jí)配較差，特別是大顆粒所占比例較大的煤矸石相比，選用自然級(jí)配較好的煤矸石經(jīng)過(guò)碾壓后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)更致密。

 2、力學(xué)指標(biāo)

 依據(jù)路基規(guī)范中對(duì)填石路基壓碎值要求，

煤矸石路基壓碎值宜≤30%，石料單軸抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于15Mpa，加州承載比CBR值和壓實(shí)度要求具體見下表：

注：表列壓實(shí)度系按《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》重型擊實(shí)試驗(yàn)法求得的最大干密度的壓實(shí)度。

3、穩(wěn)定性要求

（1）煤矸石具有潛在的膨脹不穩(wěn)定性，應(yīng)限制應(yīng)其膨脹率。膨脹率過(guò)大時(shí)，路基會(huì)發(fā)生較大變形，面層會(huì)產(chǎn)生開裂。經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料，其膨脹率應(yīng)小于40%。當(dāng)膨脹率過(guò)大時(shí)，可考慮摻粘土。

 （2）經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)演變，煤矸石中各種化學(xué)物質(zhì)較多，作為路基填料，應(yīng)確保有利于路基穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)的含量。

主要應(yīng)控制以下方面：

 ①煤矸石中氧化硅、氧化鋁、氧化鐵等氧化物總含量要大于80%，氧化物含量較多，其剩余氧化反應(yīng)才不會(huì)對(duì)路基產(chǎn)生較大影響。

 ②燒失量不應(yīng)超過(guò)20%。由于煤矸石含固定碳及揮發(fā)性較高，易發(fā)生自燃，因此有必要對(duì)燒失量作出規(guī)定。基于此原因，填筑路基煤矸石使用已經(jīng)燃燒過(guò)，即紅色或黃色煤矸石的效果最佳，灰褐色煤矸石次之。

 ③《路基設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)25%

的土不得用于路基填筑，對(duì)于煤矸石，對(duì)路基穩(wěn)定不利的有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)當(dāng)更嚴(yán)格要求，應(yīng)不超過(guò)

15%。

 ④煤矸石中不應(yīng)含有強(qiáng)崩解性的填料。崩解性太強(qiáng)，會(huì)對(duì)路基料料間粘結(jié)程度造成破壞。

二、煤矸石路基施工工藝

 煤矸石堆中，粗大顆粒占比例較大，細(xì)料含量較少，所以煤矸石路基的施工可以參照填石路基和施工進(jìn)行。但因其物理和化學(xué)性質(zhì)畢竟不同于一般石質(zhì)材料，因此還需采取特殊措施。主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

 1、煤矸石在空氣和水的作用下會(huì)繼續(xù)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，可能發(fā)生自燃和性質(zhì)的變化。因此，我認(rèn)為煤矸石路基應(yīng)做到“三封”，即在煤矸石路基底部用粘土密封，頂部用灰土密封，兩側(cè)設(shè)臵包邊土以隔絕與外界的聯(lián)系。底部密封方法前文已述，頂部密封為填筑1~2層二八灰土，兩側(cè)包邊土的密封則下文另有專門論述。

 2、因煤矸石中大顆粒比例較大，路基成型后其透水性就較大，必要時(shí)需在煤矸石路基底部設(shè)臵盲溝等排水設(shè)施。

 煤矸石填筑路基的工藝流程為：基底處理→包邊土施工→煤矸石儲(chǔ)運(yùn)→攤鋪→碾壓→效果檢測(cè)。

在煤矸石原材料合格的情況下，攤鋪厚度、含水量、壓實(shí)度是影響煤矸石路基質(zhì)量的重要因素。

1、基底處理

 應(yīng)按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)煤矸石施工前的路基進(jìn)行檢測(cè)，原地面應(yīng)做進(jìn)行清理、整平、壓實(shí)。應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的水文和地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查，并視不同情況進(jìn)行以下處理：

 （1）干燥地段

對(duì)于干燥和排水良好的地段，鋪筑前需對(duì)原地面進(jìn)行整平壓實(shí)，使之達(dá)到規(guī)范要求的壓實(shí)度和平整度。驗(yàn)收合格后，應(yīng)用粘土做20cm厚的3%的土質(zhì)路拱，以便施工過(guò)程中排除雨水或地表水，并密封地下水，為煤矸石的填筑提供條件。

（2）潮濕地段

 若原地面清理后土壤含水量很大，經(jīng)翻曬后仍然偏大，無(wú)法壓實(shí)，出生大面積翻漿現(xiàn)象，可取用較大塊的煤矸石進(jìn)行處理。具體情況如下

①在原地面鋪一層厚度30cm左右，料徑在10~12cm左右的大塊煤矸石，用大噸位振動(dòng)壓路機(jī)碾壓4~5遍。如仍不穩(wěn)定，同樣方法再鋪一至二層即可滿足要求。

 ②將潮濕路段犁開后加入紅色煤矸石后進(jìn)行碾壓，若潮濕層較厚，則真接挖除換填煤矸石。

 按照規(guī)范規(guī)定，處理后的路基應(yīng)滿足下表要求：

2、包邊土施工

 在煤矸石攤鋪前應(yīng)首先攤鋪包邊土。煤矸石路基在空氣和水的作用下，易發(fā)生自燃和質(zhì)的變化，

因此其邊坡防護(hù)的要求應(yīng)比填土路基更加嚴(yán)格。包邊土應(yīng)用易于植被生長(zhǎng)的粘土，以塑性指數(shù)不小于15為宜。包邊土寬度不應(yīng)小于1m，確定攤鋪厚度時(shí)應(yīng)注意粘土與煤矸石不同的虛鋪系數(shù)。

3、煤矸石儲(chǔ)運(yùn)

 選用煤矸石除需滿足前文要求的物理、化學(xué)性能外，還需注意顆粒直徑不應(yīng)過(guò)大，盡量提前調(diào)節(jié)好含水量。運(yùn)輸煤矸石時(shí)應(yīng)盡量利用機(jī)械裝車，

大噸位汽車運(yùn)輸，并采取防止揚(yáng)塵措施，做好環(huán)境保護(hù)。

4、煤矸石攤鋪

 煤矸石應(yīng)按水平分層法填筑，即按橫斷面全寬水平分層填筑，攤鋪厚度不應(yīng)超過(guò)35cm。攤鋪過(guò)程中，應(yīng)對(duì)超過(guò)15cm的大塊煤矸石進(jìn)行破碎或移除至路基外。對(duì)于較大塊煤矸石集中處和與包邊土結(jié)合處，應(yīng)補(bǔ)充細(xì)料填充，確保級(jí)配良好。

攤鋪后應(yīng)檢測(cè)煤矸石含水量，若超出最佳含水量±2%的范圍，應(yīng)進(jìn)行晾曬或?yàn)⑺?。灑水量?yīng)按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：

5、碾壓

 級(jí)配良好的煤矸石與碎石相似，其壓實(shí)特性都是由骨料中的細(xì)料和細(xì)集料對(duì)骨料中的空隙填充決定，因此應(yīng)使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。通過(guò)振動(dòng)壓路機(jī)的共振碾壓，可以有效減少煤矸石顆粒中的空隙，增大其密實(shí)度。煤矸石壓實(shí)的原則可以參考填土壓實(shí)原則，即“先靜后動(dòng)，先輕后重，先慢后快，先邊后中，先低后高”。應(yīng)根據(jù)壓實(shí)度的要求，先在試驗(yàn)段確定適宜的壓實(shí)機(jī)械噸位和具體碾壓遍數(shù)后再大面積進(jìn)行碾壓作業(yè)。我試驗(yàn)小組總結(jié)的以下數(shù)據(jù)可供參考：