吳鋒

摘 要：該文介紹了礦山廢渣的應(yīng)用特性以及應(yīng)用指標(biāo)，通過(guò)采用5 mm的承載比作為試驗(yàn)，得出CBR值為40.0%，已經(jīng)完全可以作為農(nóng)村公路路基填筑材料進(jìn)行使用。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工實(shí)踐，分析礦山廢渣路基施工的主要工藝以及施工控制措施。

關(guān)鍵詞：道路工程 礦山廢渣 施工控制

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（c）-0045-02

隨著工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的加快，礦產(chǎn)資源開采帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的繁榮，大多數(shù)單位把產(chǎn)生的礦山廢渣未經(jīng)過(guò)任何處理而直接被施工單位露天堆放，不僅占用大面積的耕地，而且要耗用大量的征用土地費(fèi)和清運(yùn)費(fèi)。各地國(guó)土資源管理部門開展了一些礦山環(huán)境治理，但地方各部門不能有效同步協(xié)調(diào)，礦山廢渣在對(duì)國(guó)土部門來(lái)說(shuō)是廢渣，對(duì)交通部門來(lái)說(shuō)，如果利用的好，卻能變廢為寶，有效解決環(huán)境污染問(wèn)題，又能降低農(nóng)村公路綜合建設(shè)成本。在礦山廢渣運(yùn)輸和堆放過(guò)程中易造成遺撒和粉塵等問(wèn)題，嚴(yán)重污染了周圍的社會(huì)環(huán)境。因而，借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)科學(xué)的手段有效地控制礦山廢渣減量、再生和綜合利用。礦山廢渣的成分來(lái)源組成是不同的，其組成的成分含量比例也是不確定，在綜合利用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況一渣一策，不能一概而論。

1 應(yīng)用特性

礦山廢渣是礦物開采及其加工利用過(guò)程產(chǎn)生的含有粉狀和塊狀的顆?；旌衔铮@些礦山廢渣具有相當(dāng)好的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、沖擊韌性、抗凍性及耐水性等，又具有相當(dāng)好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性，其性能優(yōu)于黏土、粉性土，甚至砂土和石灰土。廢渣骨料級(jí)配是路基使用的重要技術(shù)特性，它是指組成骨料的不同粒徑顆粒的比例關(guān)系，級(jí)配好的骨料顆粒相互填充形成均勻的內(nèi)部分布，單一顆?；虼笮☆w粒相差較大，會(huì)產(chǎn)生更多孔隙或內(nèi)部不均勻。廢渣集料在路基中作為主要架構(gòu)材料，可以直接支撐載重，同時(shí)作為骨架可以傳遞應(yīng)力、抑制收縮、防止開裂、承受壓力等。一般來(lái)說(shuō)，具有良好級(jí)配的廢舊骨料，能夠最大限度地減少孔隙率，提高壓實(shí)度，降低成本。

2 應(yīng)用分析

對(duì)某礦山廢渣粒徑小于4.75 mm取樣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，測(cè)得廢渣混合料的最佳含水量為11.4%，最大干密度為1.96 g/cm3，根據(jù)最佳含水量，選取內(nèi)徑為152 mm、高170 mm的金屬圓筒加入試樣后在路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀上進(jìn)行CBR試驗(yàn)，泡水4晝夜后進(jìn)行承載力試驗(yàn)。根據(jù)承載比的定義，分別測(cè)得貫入量為2.5 mm和5 mm的承載比，且貫入量為5 mm的承載40.0%比大于2.5 mm的承載比34.7%，這時(shí)采用5 mm的承載比作為試驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)承載比試驗(yàn)分析得出CBR值為40.0%，已經(jīng)達(dá)到甚至超過(guò)石灰土的性能，完全可以作為公路路基填筑材料進(jìn)行使用。

3 破碎與分類

先對(duì)礦山廢渣進(jìn)行初選和分類。首先要對(duì)礦山廢渣清除雜物、作初級(jí)分類，將粒徑大于20 cm的塊石，把它挑選出來(lái)分類堆放，作為漿砌片石和護(hù)坡的石料用；把粒徑小于20 cm的礦山廢渣混合物，采用振動(dòng)式篩分機(jī)可以去除渣土，篩分以4.75 mm粒徑作為控制，并安裝除塵裝置，以清除干凈為原則，然后采用顎式破碎機(jī)將粒徑大于15 cm小于20 cm的廢渣粗料破碎成大小不一的塊體，以保證混合料在填筑過(guò)程，不致于產(chǎn)生較大的孔隙率，影響路基的壓實(shí)質(zhì)量；后采用篩框振動(dòng)式電動(dòng)篩和鋼絲編織篩面對(duì)礦山廢渣進(jìn)行篩分，篩分分類完成后，應(yīng)對(duì)取有代表性的礦山廢渣樣品進(jìn)行壓碎試驗(yàn)，以滿足農(nóng)村公路路基強(qiáng)度的要求。

4 路基處理應(yīng)用

某公路改造工程是起于316國(guó)道K1820+045 m處左側(cè)，經(jīng)丁村、老院、界嶺、李灣、周樓，終點(diǎn)止于紙房村接旬陽(yáng)界，路線全長(zhǎng)12.505 km，批準(zhǔn)預(yù)算投資為1 886.300 2萬(wàn)元。該項(xiàng)目為山嶺重丘區(qū)四級(jí)公路，設(shè)計(jì)行車速度20 km/h，路基寬度5.0 m，路面寬度4.0 m，兩側(cè)設(shè)置0.25 m路邊石，路面結(jié)構(gòu)為20 cm混凝土面層+18 cm水泥穩(wěn)定砂礫基層+10 cm天然級(jí)配砂礫底基層。在該項(xiàng)目上選取50 m路基進(jìn)行礦山廢渣試驗(yàn)填筑。

4.1 施工前準(zhǔn)備

施工前，按規(guī)定清除原地面表層植被，挖除樹根及表層土，對(duì)地表面進(jìn)行平整和填前壓實(shí)，壓實(shí)度不應(yīng)小于90%。壓實(shí)后按設(shè)計(jì)樁位恢復(fù)中線及邊線，直線段每20m設(shè)一樁，并在兩側(cè)路肩邊緣處設(shè)置指示樁；路基填筑前應(yīng)備足礦山廢渣填料，根據(jù)礦山廢渣填料的每層厚度和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，按照實(shí)驗(yàn)室確定的礦山廢渣填料組成計(jì)算其單位面積的重量及用量，以車的體積量為單位，劃分方格進(jìn)行堆料。

4.2 運(yùn)輸

運(yùn)輸車輛數(shù)量、運(yùn)輸能力應(yīng)滿足礦山廢渣填料填筑需要，保證施工連續(xù)不中斷。礦山廢渣填料裝運(yùn)前，應(yīng)采用挖掘機(jī)對(duì)渣料進(jìn)行拌合，盡量使渣料混合均勻，避免大粒徑渣料集中裝運(yùn)，并采用覆蓋方式，以免塵土飛揚(yáng)，造成環(huán)境污染。

4.3 布料及整平

布料時(shí)應(yīng)用白灰劃出方格線，計(jì)算每個(gè)方格所需的填料數(shù)量和卸車數(shù)量，卸料時(shí)采取路堤全寬水平分層，先低后高，先兩側(cè)后中央，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專人指揮填料調(diào)配，將填料按照試驗(yàn)段長(zhǎng)度均勻卸在試驗(yàn)段方格內(nèi)，卸料后立即采用推土機(jī)進(jìn)行初平，初平后再撒布一層5 cm厚的礦山廢渣細(xì)料，先采用光輪壓路機(jī)穩(wěn)壓1～2遍，最后采用平地機(jī)進(jìn)行精平。采用平地機(jī)整平時(shí)應(yīng)沿路線縱向方向保持中間高兩邊低，路基橫向做成設(shè)計(jì)要求的橫坡，整平后要求礦渣填料層應(yīng)無(wú)明顯的高差臺(tái)階，渣料粒徑應(yīng)不超過(guò)壓實(shí)厚度的2/3。

4.4 碾壓

每個(gè)礦渣作業(yè)段應(yīng)配備20 t以上單鋼輪振動(dòng)壓路機(jī)1臺(tái)，20 t以上拖式振動(dòng)羊角碾壓路機(jī)1臺(tái)，確保與礦渣路基攤鋪能力相匹配。每層礦渣填筑碾壓按照“先邊緣后中間，先慢后快”的原則進(jìn)行，橫向接頭重疊40～50 cm，前后相鄰兩區(qū)段間縱向重疊200～300 cm。

每層碾壓時(shí)應(yīng)測(cè)量高程，按10m觀測(cè)一個(gè)斷面，每個(gè)斷面布設(shè)不少于兩個(gè)點(diǎn)；采用20 t以上的振動(dòng)壓路機(jī)，每層礦渣填筑段各點(diǎn)在相鄰兩次振動(dòng)碾壓前后的高程差值在2 mm內(nèi)可停止碾壓，否則應(yīng)增加碾壓遍數(shù)，直至滿足要求。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在某公路改造工程上的應(yīng)用，在該項(xiàng)目選取50 m路基進(jìn)行礦山廢渣試驗(yàn)填筑，經(jīng)過(guò)近2年的沉降觀測(cè)及路基的穩(wěn)定性處于良好，路面沒(méi)有出現(xiàn)裂紋，建議在具備豐富礦山廢渣的地方，應(yīng)就地取材，推廣使用這項(xiàng)技術(shù)。

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