已燃煤矸石路基填筑颗粒重塑特性与变形控制关键技术应用研究（论文）.pdf

建筑施工·第41卷·第12期 2203 已燃煤矸石路基填筑颗粒重塑特性与 变形控制关键技术应用研究 安 斌 宋海民 陶 甄 汪 宇 范春雨 孙 乐 中建八局第一建设有限公司 山东 济南 250100 摘要： 以京沪高速公路改扩建煤矸石路基填筑为例，研究了煤矸石路基填筑颗粒重塑特性及变形控制关键技术，证明 了改扩建工程中煤矸石材料可用于路基填筑。该技术节约了建设成本，保护了生态环境，实现了绿色发展理念，践行 了“绿色公路示范工程”要求。 关键词： 煤矸石颗粒；高速公路路基填筑；重塑特性；变形控制 中图分类号： U416.1 文献标志码： A 文章编号： 1 004-1 001(2 019)1 2-2 203-0 2 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 019.1 2.0 33 Application Research on Remolding Characteristics and Key Technologies of Deformation Control of Burned Coal Gangue Roadbed Filling Particles AN Bin SONG Haiming TAO Zhen WANG Yu FAN Chunyu SUN Le The First Company of China Eighth Engineering Bureau Ltd., Jinan, Shandong 250100, China Abstract: Taking the filling of coal gangue roadbed in the reconstruction and expansion of Beijing -Shanghai Expressway as an example, the characteristics of particle remolding and key technology of deformation control over coal gangue roadbed filling are studied, which proves that coal gangue materials can be used in roadbed filling in the reconstruction and expansion project. This technology saves the construction cost, protects the ecological environment, realizes the concept of green development, and fulfills the requirements of "green highway demonstration project". Keywords: coal g ang ue p artic le s; e xp re ssw ay r o ad bed fillin g ; r e m old in g c hara cte ris tic s; d efo rm atio n c ontr o l 2） 自由膨胀率在20.5 % ～ 39.4 % 之 间，自由膨胀率小 于40% 的 土为非膨胀土。由此可知，煤矸石为非膨胀土。 3） 选取公称最大粒径9.5 m m， 每一份试样的质量为 1 0 00 g 左 右。测定其表观密度、表干密度及毛体积密度， 由 试验结果可知煤矸石的平均表观密度为2.5 01 g /c m 3， 接 近于岩石，表明其致密性较好。 4） 煤矸石的吸水率在5.8 % ～ 7.3 % 之 间，平均值为 6.6 % ， 均小于10% 。 表明其孔隙率较小，结构致密，适宜 用作路基填方。 5） 煤矸石的平均自然堆积密度为1.4 6 g /c m 3， 平均振 实状态下堆积密度为1.6 5 g /c m 3。 可计算出煤矸石振实状态 下的孔隙率为34.0 % ， 表明其粗颗粒与细颗粒之间填充及胶 结状态为稍密-中 密。 2 煤矸石路基填筑前的室外试验 2.1 主要开展试验 开展的现场试验主要有路基弯沉试验、静态变形模 量、动态变形模量、路基压实度以及重型动力触探等，旨 在研究煤矸石经过现场碾压后，颗粒重塑特性及力学基本 性状。 2.2 路基弯沉试验 该 试验主要测定在落锤式弯沉仪标准质量的重锤以一 本文以京沪高速公路改扩建项目作为依托，针对废旧 矿 区堆放时间长且已充分燃烧的煤矸石，以煤矸石二次利 用实现高速公路路基填筑为研究目标，采用室内试验、理 论分析、现场试验、数值模拟等手段，揭示煤矸石颗粒级 配微观力学特征与施工阶段颗粒重塑特性规律。结合土力 学、计算机程序、材料微观力学等学科构建基于煤矸石路 基三维地质力学模型，借助摩尔-库 伦破坏准则，研究煤矸 石路基填筑在各种参数下的变形特征与控制技术 [1 -2 ]