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填料类型研究论文

2023-03-13 04:12 来源:学术参考网 作者:未知

填料类型研究论文

采矿工程充填技术的应用发展论文

摘要 :近几年,我国采矿工程不断扩大,充填技术的理论和实践被广泛应用,尤其是随着胶结充填技术的不断改进,提升了充填技术在采矿工程中的地位。在采矿过程中,主要利用的还是水力和胶结作为充填技术,可以提高矿产的采矿率,促进采矿工程的总体效率以及安全性,提高采矿企业的经济效益,推动采矿工程的快速发展。这些填充技术能够适用各种煤矿环境,更好的处理采矿工程中所遇到的问题,在我国采矿工程中起着非常重要的作用。此外,采矿工程中充填技术的应用与发展,在很大程度上提升了采矿企业的经济效益,促进了采矿技术的发展。本文主要阐述了充填技术在采矿工程中的应用和发展,并且针对问题,提出合理的解决措施。

关键词 :采矿工程;充填技术;应用与发展

随着我国科学技术的不断创新,传统的采矿技术已经不能现代化社会的发展趋势,不能顺应新形势下的社会发展要求。面对这样的局面,就要利用采矿充填技术,具备高回采率,安全性能高和环保的特点,采矿充填技术的关键是充填,主要选择砂砾,煤灰渣,碎石以及石块等物质,对在地下采矿过程中挖出来的空区进行充填。研究数据表明,与传统采矿技术相比,充填技术略显胜出,充填技术可以有效的加强采煤区地层的稳定性,以免发生倒塌。还可以提升矿产资源的回收率,提高企业的发展能力,废石是填充材料的关键,其经济性较好。在尾砂回填后,可以降低自然灾害的发生率,此外,还能够在一定程度上降低矿井深处高温带来的风险,保证生产的安全性。

1采矿工程中采用的填充技术

充填技术是对采矿工程采空区用碎石,砂子等材料进行填充,从而达到支撑的效果,以免围岩跨落和变形。如今的充填技术,应用比较多的方法有水力充填法,胶结充填法以及膏体充填法。

1.1水力充填法

水力充填法是一种应用最早的充填技术,目前这项技术已经成为“三下”煤层,特厚煤层开采的关键顶板管理技术。水力充填法的原理是把固体物料作为浆体或膏体,在通过远距离进行传送,其特点就是成本低,传送效率高,并且不会受到季节和地势的影响。如今我国也已经研究成功了高浓度浆料管道直流输送工艺。

1.2胶结充填法

胶结充填法是以尾料作为材料进行胶结充填的,被采矿工程广泛应用。充填物所选择的尾料包含很多的颗粒,对此胶结面积增大,形成了触变性质体制。目前,高浓度全尾矿胶结填充技术已经相对成熟,被采矿工程广泛应用,应用率高达80%,物料传送质量高达70%。

1.3膏体充填法

现阶段,我国膏体充填法的应用发展还不是很完善,和其他充填技术相比还处于落后状态。膏体充填法的质量会受到很多因素的影响,例如搅拌方法,水含量,搅拌质量以及颗粒成分。膏体充填法在工艺上比较繁琐,技术含量非常高,操作管理流程复杂,需要在大量的实践中深入分析和不断优化。

2我国填充技术的发展现状

根据我国煤矿以往的产矿量和充填技术有关的数据表明,可以对充填技术未来的发展作出以下分析。随着我国煤矿的不断开采,在采矿过程中造成的.土地坍塌的赔偿费用逐年增加,呈上升趋势,变得越来越高。煤矿利用充填技术开采所增加的成分得知,早在几年前发现充填采空区增加的煤开采成本约等于采煤所造成的土地坍塌赔偿所增加的吨煤成本。我国是一个矿产资源丰富,并且资源存储量以及消耗量最大的国家,在煤矿开采过程中,周围的环境和地表会受到破坏,就在矿产开采成本上升的同时,周边环境也受到了影响,容易带来安全事故。对此,研发了一项矸石充填技术,就是常说的一种绿色充填技术。采空区利用充填技术可以降低周边环境和地表的破坏程度,降低废料排放率。在煤矿开采过程中,会出现很多采空区,还会使顶板和矿柱发生变化,容易发生安全事故。在采空区应用矸石充填技术,矸石不用上井,就能很好的处理矸石污染耕地以及环境带来的严重后果。并且减少煤柱,资源回收率也明显升高。这项技术会在未来的采矿工程中应用最广泛的一种充填技术,会得到很好的推行和使用。

3填充技术的应用原则

3.1环境保护为前提

在采矿工程中使用充填技术,第一要考虑的就是环境因素。我国现阶段提出的可持续发展战略,对采矿工程来讲,不但要完成自身的可持续发展,还要重视环境的保护。对此,要选择适合的充填技术,要了解采矿工程的地势环境,并且综合分析目标地区的周围环境,掌握环境和环境之间的联系。选择适合的充填技术,可以很好的掌控环境污染,加强对环境的保护。在采矿工程中使用充填技术,要注意整理开采过程中的材料,以免浪费材料,要充分利用材料资源。对采矿工程中的尾砂和煤灰,要加强回收利用,实现可持续发展,以保护环境为前提。

3.2安全生产为基础

在工程展开中,安全是每个工程都非常重视的一个问题。所以在采矿工程实施中,必须要保证施工人员的生命安全问题,选择适合的充填技术。对此,在选择采矿充填技术过程中,首先需要对采矿地域的环境进行勘察,排除地质方面的安全问题,综合考虑低压措施以及采矿方法,确保在采矿工程利用充填技术时,不会带来安全隐患。3.3合适的充填系统在采矿工程中利用充填系统时,必须以充填量的多少来作为基本准则。在采矿工程展开之前,要严格把控好采充平衡,对采矿地进行预测和规划,合理的制定采矿地的矿产量和采矿量。确保所用的矿产量和所采出的矿产量相同,掌控好二者的产量。所以,要合理的制定充填系统,防止因过度开采导致浪费矿产资源,保证在采矿工程中不出现安全隐患问题。

4填充技术在应用过程中的问题

现如今,充填技术在我国采矿工程中被广泛应用,并且这样采矿技术已经非常成熟,对采矿工程的发展有很大的推动作用,具有很大的优势,能够取得很好的经济效益。但从总体上来讲,采矿充填技术在实际应用过程中还是存在一些问题。大多数采矿企业在采矿过程中,所选择的充填技术缺乏科学性,没有完全掌握好采矿工程所在地的实际状况,导致采矿技术的应用没有按照因地制宜的基本原理,造成采矿工程的效率下降,所取得的矿产在质量和数量上都比较低。充填采矿技术对材料的要求非常高。在采矿工程的实际施工当中,需要利用非常繁琐的采矿技术,操作性与技术性都非常强。但是矿山自身结构相对复杂,导致矿产量和预想的产量存在很大的差异。对此,在矿产开采过程中,仅仅利用充填技术是不够的,还需要融合高强度的新型填充材料,从而保证采矿的效率和产出量。然而,采矿企业要想购买大量的新型填充材料,就会影响企业的生产成本以及企业的经济效益。

5填充技术的应用与发展展望

5.1优化填充管理制度

充填站担任着采矿工程的调配管理工作。首先,充填站具有大量的先进开采机械和电子设备,这类先进的安装设备,为充填材料提供了很大的便利。同时,也要考虑充填站在管理上的不足。充填站的设备相对齐全,然而如果没有科学的管理制度,那么这类设备的系统就不能完成自身的工作,对采矿工作起不到任何推进作用。对此,就要不断优化充填站的管理制度,定期对这些设备进行检测,制定合理的检查制度,像一些分散的填充材料,要进行统一保管。定期对机械设备以及电子设备进行检测,保证设备的系统质量符合工作展开的标准要求。对充电站设备与系统的管理,有安全专门的人员去监管,并派遣专业的技术人员定期检查工作,一旦发展设备具有安全隐患,要马上实施维修,以免带来不必要的麻烦。

5.2创新采矿充填技术

我国采矿工程的不断发展,离不开采矿技术的创新与进步。在使用充电采矿技术的同时,也要对充填采矿工艺进行创新,加强采矿企业的快速发展,提高企业竞争力。关于充填采矿工艺的创新,第一要对传统的充填工艺进行详细分析,了解传统充填工艺的特点。第二,要根据本地的矿产类型和特性,研究和创新充填工艺。例如在一些大矿体的矿山,都非常稳定,但矿产的开采非常困难。在这种状况下,就要选择中深孔和浅孔空场技术,就能获取很好的采矿效果。在这种情况下,充填材料最好利用高水材料和块石胶结材料,这些材料能够更好的对采空区进行充填。利用科学合理的创新充填采矿工艺,可以减少采矿的生产成本,提高采矿效率。对此,充填工艺的创新,可以实现更好的采矿效果,提高采矿企业的经济效益。

5.3提高对创新充填技术材料的研究

在充填采矿技术中,充填材料是必备的。充填材料的不同,对充填采矿技术的应用效果也是不同的。好的充填材料不但可以提升采矿工程的工作效率和工作质量,在很大程度上也保证了采矿工程的安全性。随着采矿技术的不断创新,充填材料的应用正渐渐走向新型的充填固化材料。对此,就要不断增强新型填充固化材料的研发,全面分析充填材料的物理特征,掌握材料的成本和组织方法以及骨料框架。新型的充填固化材料强度高,成本低,对采矿行业的发展以及可持续发展都有着非常重要的意义。就目前状况来讲,我国已经研发出固化材料,其材料的固结速度非常快,效率高并且浓度低,方便使用。其自身具备轻质性,便利性等特征,能够更好的适应材料的远程传送,为采矿工程提供了便利。

5.4充填技术设备的维护

随着充填技术的快速发展,其作业方法和相关设备以及充填仪器的更新换代也非常快。在这些充填设备当中,充填料贮仓起着关键性作用,它能够直接影响充填材料的质量和充填效果,但是在传统充填工艺上却不被重视。然而在新型充填技术当中,采用了加以改过的立式充填料贮仓,可以更好的确保充填料的质量。而在尾砂处理环节,就要利用精准度非常高的水力旋流器。在浆料传送阶段利用这些先进的技术和自动化控制系统,能够提升作业质量以及作业效率。

6结语

综上所述,随着我国科学技术的蓬勃发展和采矿工程的不断扩大,采矿工程的相关采矿技术也是日新月异,而充填技术的广泛应用为采矿企业奠定了坚实的基础。采矿企业要想在激烈的市场竞争中站稳脚跟,就要不断优化充填站的管理制度,不断对采矿工程的充填技术以及采矿工艺进行创新研究。利用新型充填材料,提高充填材料的强度,进而较少材料成本,选择轻便的充填材料进行远程传送。充填技术的逐渐发展,推进了高效,自动化,智能化的采矿作业方式的展开,进而提高了采矿企业的经济效益,保护了生态环境的发展。并且矿区里的工作人员得到了解放,改善了他们的工作环境,减少了工作人员的工作量,在很大程度上提高了工作人员的劳动生产力和工作效率。特别是对一些工作环境复杂,稀有矿床的开采,充填技术被广泛应用,不断满足新形势下采矿资源的发展要求,促进了采矿工程中充填技术的发展。

参考文献:

[1]许成章.采矿工程中充填技术的应用分析[J].中华民居,2015(3);112-114.

[2]荆延林.充填采矿技术应用发展及存在的问题研究[J].科技与企业,2015(10);209-210.

[3]李享.矿山地质探矿工程中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报,2016(14);224-226.

[4]杨井志.充填技术在采矿工程中的应用发展[J].黑龙江科技信息,2016(2);305-306.

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填料在工业运用中的类型及特点

填料的作用是为气、液两相提供充分的接触面,并为提高其湍动程度(主要是气相)创造条件,以利于传质(包括传热)。它们应能使气、液接触面大、传质系数高,同时通量大而阻力小,所以要求填料层空隙率高、比表面积大、表面湿润性能好,并在结构上还要有利于两相密切接触,促进喘流。制造材料又要对所处理的物料有耐腐蚀性,并具有一定的机械强度,使填料层底部不致因受压而碎裂、变形常用的塔填料可分为两大类:散装填料与规整填料。
a.散装填料
散装填料有中空的环形填料,表面敞开的鞍形填料等。常用的构造材料包括陶瓷、金属、玻璃、石墨等。几种主要散装填料的特点如下。
(1)拉西环拉西环为高与直径相等的圆环,常用的直径为25~75mm(亦有小至6mm,大至150mm的,但少用),陶瓷环壁厚2.5~9.5mm,金属环壁厚0.8~1.6mm。填料多乱堆在塔内,直径大的亦可整砌,以降低阻力及减少液体流向塔壁的趋势。拉西环结构简单,但与其他填料相比,气体通过能力低,阻力也大,液体到达环内部比较困难,因而湿润不易充分,传质效果差,故近年来使用较少。
在拉西环内部空间的直径位置上加一隔板,即成为列辛环;环内加螺旋形隔板则成为螺旋环。隔板有提高填料能力与增大表面的作用。
(2)弧鞍
弧鞍又称贝尔鞍(Berl saddle),是出现较早的鞍形填料,形如马鞍,大小自25mm至50mm的较常用。弧鞍的表面不分内外,全部敞开,流体在两侧表面分布同样均匀。它的另一特点是堆放在塔内时,对塔壁侧压力比环形填料小。但由于两侧表面构形相同,堆放时填料容易叠合,因而减少暴露的表面,最近已渐为构形改善了的矩鞍填料所代替。弧鞍填料多用陶瓷制造。
(3)矩鞍
矩鞍两侧表面不能叠合,且较耐压力,构形简单,加工比弧鞍方便,多用陶瓷制造。在以陶瓷为材料的填料中,此种填料的水力性能与传质性能都比较优越。
以上各种散装填料的壁上不开孔或槽,多用陶瓷制成。此外,又有在壁上开孔或槽的,多用金属或塑料制成。后者的性能比前者的提高很多,因此被称为“高效”填料。常见的散装开孔填料有下列几种
(4)鲍尔环(Pall ring)
鲍尔环的构造,相当于在金属拉西环的壁面上开一排或两排正方形或长方形孔,开孔时只断开四条边中的三条边,另一边保留,使原来的金属材料片呈舌状弯入环内,这些舌片在环内几乎对接起来。填料的空隙率与比表面并未因而增加。但堆成层后气、液流动通畅,有利于气、液流动通畅,有利于气、液进入环内。因此,鲍尔环比拉西环气体通过能力与体积传质系数都有显著提高,阻力也减少。鲍尔环还可用塑料制造。
(5)阶梯环(Cascade miniring)
阶梯环是一端有喇叭口的开孔环形填料,环高与直径之比略小于1,环内有筋,起加固与增大接触面的作用,喇叭口能防止填料冻死靠紧,使空隙率提高,并使表面更易暴露。制造材料多为金属或塑料。
(6)金属鞍环
用金属作的矩鞍,并在鞍的背部冲出两条狭带,弯成环形筋,筋上又冲出四个小爪弯入环内。它在构形上是鞍与环的结合,又兼有鞍形填料液体分布均匀和开孔环形填料气体通量大、阻力小的优点,故称鞍环为环矩鞍。
b.规整填料

规整填料不同散装填料,在于它具有成块的规整结构,可在塔内逐层叠放。最早出现的规整填料是由机木板条排列成的栅板,后来也有用金属条或塑料板条做的。栅板填料气流阻力小,传质效果却比较差,现已不大用于气液传质设备,但在凉水塔中仍有使用。20世纪60年代以后开发出来的丝网波纹填料和板波纹填料,是目前使用比较广泛的规整填料。现将它们的构形和特点分述如下:
(1)丝网波纹填料
将金属丝网切成宽50~100mm的矩形条,并压出波纹,波纹与长边的斜角为30°,45°或60°,网条上打出小孔以利气体穿过。然后将若干网条并排成较塔内截面略小的一圆盘,盘高与条宽相等,许多盘在塔内叠成所需的高度。若塔径大,则将一盘分成几份,安装时再并合。一盘之内,左右相邻两盘的网条又互成90°交叉。
这种结构的优点是:
1)各片排列整齐而峰谷之间空隙大,气流阻力小;
2)波纹间通道的方向频繁改变,气流滑动加剧
3)片与片之间以及盘与盘之间网条交错,促使液体不断再分布;
4)丝网细密,液体可在网面形成稳定薄膜,即使液体喷淋密度小,也易于达到完全润湿。
上述特点使这种填料层的通量大,在大直径塔内使用也没有液体分布不匀及填料表面润湿不良的缺点。
丝网波纹填料的缺点:
1)造价高;
2)装砌要求高,塔身安装的垂直度要求严格,盘与塔壁间的缝隙要堵实;
3)填料内部通道狭窄,易被堵塞且不易清洗。然而,由于其传质效率很高且阻力很小,在精密精馏和真空精馏中使用很合适。开始时,多用于直径比较小的塔,现可用于直径达几米的塔,使用领域也不再局限于蒸馏。
(2)板波填料
为了克服丝网波纹填料价格高及安装要求高的缺点,将丝网条改为板条,填料的构形相同,构造材料除金属外,还可用塑料。板波填料的传质性能虽低于丝网波纹填料,但仍属高效填料之列。

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路基施工要点

关键词:30cm混渣+20cm碎石+4层20cm灰土
本人有幸于三月中旬到六月上旬间在天津市塘沽区的天津大道项目实习,以实习期间对天津大道项目路基工程的了解和认识为素材,并按照工程施工的顺序分析路基施工中的要点编纂论文。
一、天津地区气象水文及地质情况
天津位于北半球暖温带,中纬度亚欧大陆东岸,四季分明,介于大陆性欲海洋性气候的过渡带上,属于半湿润季风气候。春季干燥多风,冷暖多变;夏季温高湿重,雨热共济;秋季天高云淡,风和日丽;冬季寒冷干燥,雨雪稀少。年平均气温1~12℃,七月平均气温25.9℃,一月平均气温-5℃,极端最低气温-21℃,极端最高气温40.3℃。年平均降雨652.5mm,一日最大暴雨量304.4mm,最大积雪深度29mm。春秋两季降雨量分别占全年的10%和14%;夏季6月中旬~9月中旬为雨季(汛期),平均雨日34天左右,占全年降水量的73%以上;冬季与血量占全年的1%~3%.
天津地区位于海河流域下游,海河水系是华北地区最大水系,本工程自北向南,横贯扇面中央,共永定河、中亭河,子牙河等3条一级河道,龙河、中泓故道、南运河等3条二级河道,并且沿线灌溉、排水渠道密布,基本形成排灌水网系。
二、天津大道工程概况
天津大道连接天津市中心城区小白楼商务区与滨海新区于家堡、响罗湾商务区,为城市快速路,西起外环线津沽立交,东至中央大道,双向八车道,设计行车速度80km/h。
三、材料要求
(一) 路基填土
1、路基填料宜优先选用级配良好的砾类土、砂类土作为填料,泥炭、淤泥冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土等,不得直接用于填筑路基。
2、本工程位于冰冻地区,严禁采用未经处理的粉质土直接填筑路基。当采用其他细土时,路基填料CBR应满足要求。此外,液限大于50%,塑性指数大于26的细粒土不得直接作为路基填料。
3、禁止使用沼泽土、泥炭及淤泥、含有树根、树桩、易腐朽物质或有机质含量大于5%,氯盐含量大于3%,碳酸盐含量大于0.8%的土。
4、中央分隔带及绿化带填土按绿化回填要求进行填筑。
5、细粒土尽可能粉碎,粒径不得大于15mm。
(二) 碎石
1、碎石中不含植物残体、垃圾等杂物。
2、最大粒径应小于30mm,要求其压碎值不超过30%、强度不小于15MP(未筛分碎石)。
3、 碎石的颗粒组成应符合JTJ034-2000中第2.2.1.6中2#级配要求,为方便施工,宜采用10~30mm的粗集料,5~10mm的中集料,0~5mm的石屑细集料三种粒料配合。
3、池塘路基处理碎石垫层用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石),最大粒径应小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,通过0.075mm筛孔的选料不超过总量的10%。
(三) 钢塑双向土工格栅
1、钢塑双向土工格栅应采用凸结点形式,以保证连接牢靠,其性能要求如下:
纵向抗拉强度:≥80KN 横向抗拉强度:≥80KN
伸缩率:≤3% 结点剥离力:≥350N
2、同时为尽量减少搭接程数量,钢塑双向土工格栅幅宽不宜小于4m。
(四) 石灰
1、石灰应采用消石灰或生石灰粉;消石灰中不得有未消解的生石灰颗粒,石灰等级应在三级以上。
2、 如采用生石灰,钙质生石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于70%;如采用消石灰,钙质消石灰中有效氧化钙氧化镁的含量应大于50%。
3、石灰剂量=石灰质量/干土质量,生石灰块应在使用前7~10天充分消解。消解的生石灰应保持一定的湿度,不得产生扬尘,也不得过湿成团。消石灰宜过孔10mm的筛,并尽快使用。
(五) 水泥
1、 水泥应符合国家技术标准的要求,宜采用42.5MPa的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥。
(六) 土壤固化剂
1、土壤固化剂采用液粉土壤固化剂路邦EN-1(浓缩液),固化剂浓缩液掺入剂量为0.014%,或根据实验确定。
2、土壤固化剂的技术性能指标应符合现行行业标准《土壤固化剂》CJ/T3073的规定,溶液的固体含量不得大于3%,不得有沉淀或絮状现象。
(七) 水
应采用饮用水或PH大于或等于6的水。
四、施工程序
(一)路基表层整体处理方案
由于本工程均处于稻、苇地等潮湿地段,路基填筑前应清除地表草皮、树根、腐殖土、垃圾、杂物等,路基清表30cm后大致找平并进行碾压,压实度应符合设计(90%)要求,如达不到压实度要求,可采用5%戗灰处理;如戗灰0~50cm仍达不到压实度要求,需换填50cm碎石垫层,以加快工程进度。
路基填筑高度小于路面和路床总厚度时,应将地基表层土进行超挖并分层回填压实,处理深度不应小于路床底面。
工程所处区域为平原地貌,土质为粘土或粉质粘土,地下水丰富,土质含水量较高,全线路基处于潮湿、中湿状态,因此需要对路基表层按实际情况分别进行处理方可进行路基填筑。
1、填土高度大于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑30cm混渣,经12t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受12t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。
2、 填土高度大于1.3m、小于2m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表整平后晾晒,对露出地下水的路段应设置临时排水沟,排除地表积水,经推土机排压后填筑40cm混渣,经18t以上压路机碾压3~4遍后通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上灰土层(20cm厚,5%戗灰)2m,继续分层填筑分层压实灰土(5%戗灰,如达不到相应层位压实度及强度要求,增加灰量至8%)至路床顶以下80cm,对无法承受18t以上压路机地段应增加混渣厚度,各层压实度及强度满足设计说明的要求。
3、填土高度小于1.3m的路段(路床最低点距清表后地表距离):
地表应继续下挖至距路床顶1.3m的高度,排除地表积水后晾晒,经推土机排压后填筑30cm混渣,经18t以上压路机碾压2~3遍后继续填筑20cm的碎石,在混渣和碎石之间通铺双向土工格栅,土工格栅反包其上碎石2m,碎石经18t压路机碾压3~4遍后用平地机刮平碎石层准备填筑灰土。

(二)混渣填筑
1、混渣填筑厚度较大时应分层填筑分层压实,每层以20~25cm为宜
2、混渣填筑时应严格控制含水量,对于含水量较大的应进行适当的晾晒方可以进行碾压。而且应避免使用含土量过大的混渣,如果有含土量较大的材料进场,应先进行堆备,待其他含土量较少的混渣进场时掺拌后填入路基中。
3、混渣的强度应保证不小于15MP,最大粒径应保证小于150mm,通过20mm筛孔的选料不得超过总量的30%,其通过0.075mm的不超过总量的10%,大粒径渣石应填筑在下部,小粒径渣石填筑在上层,保证混渣顶的平整度(误差不超过2cm)空隙较大时应扫入石渣(未筛分),或石屑填充,上部可填筑渣石或石屑。
4、雨天时注意对基槽进行排水,杜绝在含水量过大的情况下对混渣进行碾压。
5 、为避免地基产生过分扰动造成地基基底无法压实,压路机在碾压过程中严禁使用震动碾压。但与此同时为保证填料的密实性,在碾压过程中横向接头要重叠50cm进行碾压,做到无漏压,保证碾压均匀,且严格控制碾压遍数为四遍。碎石填料与混渣碾压要求相同。
(三)碎石填筑
1、由于碎石填筑厚度仅为20cm,应严格控制混渣顶面高程,杜绝混渣侵入碎石填筑范围,减少碎石填筑厚度。
2、碎石填料粒径应控制在5cm以内,其通过0.075mm的总量不超过总量的10%,且级配良好,无杂物。
3、使用碎石强度不小于15MP(未筛分碎石)。
4、大粒径碎石应填筑在下部,小粒径碎石填筑在上层,保证碎石顶的平整度(误差不超过2cm)。
(四)钢塑双向土工格栅的铺设
1、土工格栅存放及铺设直接接触的填料中严禁含强酸性、强碱性物质、
2、一般路段土工格栅的铺设应垂直于路堤轴线方向,桥头路基处理段土工格栅应顺路堤轴线方向铺设。
3、土工格栅之间的连接应使用尼龙卡扣呈梅花型绑扎牢固,搭接长度不小于30cm,间距不得大于3各空格。
4、土工格栅铺设完成后应及时填筑调料,避免受阳光长时间暴晒,铺设与填料填筑时间间隔应不超过48小时。
5、施工中应采取措施避免是土工格栅受损,出现破损及时修补或更换。
6、土工格栅下乘层应平整,铺设时应拉直、平顺、绷紧,紧贴下承层,不得扭曲褶皱。
7、土工格栅上的第一层填料应采用轻型机械摊平和碾压,一切车辆及施工机械只允许沿路堤轴向方向行驶。
8、铺设土工格栅时,应在路堤每边各预留不小于2m的长度,回折覆裹在已压实的填筑层面上,折回外露部分应用土覆盖。
9、混渣层大致平整密实,大块石头尽量压到下层土中或者人工捡走,避免石块咯烂土工格栅。
10、平地机在整平碎石时,下刀要注意掌握力度,发现土工格栅立即收刀,整平时现场必须有人紧盯,发现问题人工及时处理。
(五)路基施工填土要求
1、一般路基段填土处理
(1)路基必须分层填筑分层碾压。每层最大压实厚度不宜超过20cm(当压实机械可以保证压实度并经现场试验、检测合格后可适当加大压实厚度),路床顶面最后一层压实厚度为20cm(遇特殊情况不满足设计要求是,最小压实厚度不得小于10cm)。
(2)含水量应控制在压实最佳含水量±2%之内。
(3)路基填筑宽度每侧应宽出填筑层设计宽度30cm,压实宽度不小于设计宽度,最后销坡。
(4)路基表面应具有2%~4%的向外横坡,防止积水。为避免路基边坡被雨水冲刷,路基填筑过程中要求在路基下坡脚外两米处设置临时排水埝和排水设施。
(5)征地边线外两侧各10m范围内禁止集中取土。
(6)路基填筑范围内严禁作为施工便道使用。
(7)路基填筑应均匀密实,路床顶面横坡于路拱横坡一致。
(8)路基填土压实度、填料最小强度及最大粒径不小于表1要求。
路基压实度、填料最小强度及最大粒径 表1
项目分类 压实度(%)(重型压实标准) 填料最大粒径(cm) 填料最小强度(CBR)%
路堤 上路床(0~30cm) ≥96 10 8
下路床(30~80cm) ≥96 10 5
上路堤(80~150cm) ≥94 15 4
下路堤(>150cm) ≥93 15 3
零填及路堑路床(0~30cm) ≥96 10 8
注:表中所列压实度系按《公路土工试验规程》(JTJ051)重型击实实验法求得的最大干密度计算所得。
(9)路基填土高度
路基最小填土高度须保证不因地下水、地表水、毛细水及冻胀作用而影响稳定性。本工程为城市道路,路基设计最小填土高度应大于路床处于潮湿或中湿状态的临界高度。根据沿线各钻孔(钻探时间为6月份最不利季节)揭示的地下水位以及Ⅱ4区路基处于潮湿、中湿状态的临界高度计算的路基最小填土高度见表2。
处于中湿、潮湿状态时的最小填土高度 表2
名称
孔位 ZK48 ZK49 ZK50 ZK51
孔口标高 2.25 1.9 1.35 2.55
静止水位埋深(m) 1.3 0.9 0.7 1.75
水位标高(m) 0.95 1.00 0.65 0.80
中湿状态路基设计标高(m) 3.90 3.95 3.60 3.75
中湿填土高度(m) 1.62 2.02 2.22 1.17
潮湿状态路基设计标高(m) 3.20 3.25 2.90 3.05
潮湿填土高度(m) 0.95 1.35 1.55 0.5

2、特殊路基段处理
(1)桥头引路段
桥头引路路基填方路段处于中湿状态,应对现状地坪清表整平后,回填路基土,然后在距路床顶面以下40cm以下做20cm土壤固化剂固化石灰土(5%石灰)+20cm土壤固化剂水泥石灰土(2%水泥+3%石灰),保证土基不出现软弹现象。
(2)池塘段路基处理
○1路线在穿越大面积池塘及大型沟渠处应打坝、抽水、清淤、整平后分层填筑分层压实混渣(每层以20cm~30cm为宜)至距路床顶以下100cm处,通铺钢塑双向土工格栅后填筑20cm碎石,碎石之上分层填筑灰土。池塘、大型沟渠等边坡应开蹬成台阶状,蹬高0.4m,两步为一蹬,蹬宽≥0.6m,开蹬处铺设≥1.6m宽的钢塑双向土工格栅。
○2路线经大面积池塘时,应将各池塘间堤埝铲平后再进行填筑混渣垫层、铺设土工格栅等工作,以确保路基整体性。
(3)桥头路基处理
○1桥头两侧地基处理根据地质条件、填土高度和施工周期,采用加固土桩(水泥搅拌桩)+石灰土(8%)的处理方式,加固土桩采用梅花形布置。加固土桩横向布置范围放坡一侧应超出引路坡脚以外至少1.0m。
○2成桩后应凿出桩头50cm,桩顶先铺30cm碎石垫层,然后铺土工格栅,最后再铺30cm碎石垫层 。
○3桥头处理范围控制在50m,根据处理前后恭候沉降差的情况,靠近桥头50m范围内(除台背回填)路堤填料采用8%石灰土,所填填料应分层碾压夯实,压实度要求达到重型90%。桥台后背回填采用14%石灰土分层碾压夯实。
(六)灰土填筑
施工时按照“四区段”和“八流程”进行。“四区段”即:“上土摊铺区、翻晒拌合区、整平碾压去、报验养生区”,“八流程”即:“上土、摊铺、翻晒、布灰、拌合、整平、碾压、养生”。具体施工工艺如下:

1、试验标定
在上土之前应取现场土样测定土的天然含水量及液塑限并进行标准击实试验确定最佳含水量和最大干密度。
2、测量放样
测量组准确放出道路中心线。
3、路堤填筑时在取土场用挖掘机和装载机将土装入自卸汽车,运到填土路基处。根据路基宽度、自卸汽车方量及松铺厚度,用白灰洒线打网格,确定每车土的卸土位置,以保证填土厚度。
4、素土摊铺粗平后,首先应根据虚铺系数追踪测定高程,在考虑虚铺系数的情况下若高程达不到设计值应及时采取措施补救,待满足要求后用铧犁和旋耕犁进行翻晒和粉碎。在上灰前,检查土的含水量,当接近最佳含水量时及时上灰。
5、 摊铺石灰:素土整平稳压后,按眼路线走向5×10m打好方格,根据配比将每格需要的石灰量人工摊铺均匀。上灰时应保证灰土中无杂质、无未消解的灰块。
6、 路拌机拌合:石灰摊铺完成后,均需用路拌机拌合,拌合遍数2遍以上,要用专人在路拌机后面随时检查拌合深度,拌合深度以打入路床顶以下5~10mm为宜,确保无素土夹层,保证拌合均匀色泽一致,没有灰花团和花条,检测混合料的含水量和灰剂量,含水量控制在最佳含水量1~2个百分点,灰剂量符合规范要求。
7、 整平和碾压:用平地机、水准仪跟踪控制高程。当高程、横坡达到规范要求时,先用振动压路机稳压一遍,再用振动压路机振压两遍,然后用18~21t压路机进行碾压三遍,由路肩向路中心碾压,碾压时轮迹重叠1/2轮宽,路肩处应多压2~3遍。严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上急调头或急刹车,以保证石灰土的表面不被破坏。若在碾压过程中出现“弹簧”现象,应采用挖除、重新换填或掺石灰或水泥等措施进行处理。在压路机碾压结束之前用平地机再终平一次,使其纵向顺适,路拱符合设计要求。终平应仔细进行,必须将局部高出部分刮除并扫除路外,对局部低洼之处不再进行找补,可待铺筑下层时处理。
8、 试验检测:一段路基完成后,试验人员及时进行路面外形、压实度、灰剂量等的试验检测,自检合格后报请监理工程师验收,验收合格后进行下层施工。

外形管理的测量频率和质量标准
项次 规定值 检查方法和频率
纵段高程(mm) +5~-20 每20延米1处
厚度(mm) -10~-25 每1500~2000 m26个点
宽度 不小于设计值 每40延米1处
平整度(mm) 15 3m直尺,每200延米2处,每处连续10尺
横坡(%) +0.5,-0.5 每100延米3处

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