改良铁尾矿砂在高速公路路基中的应用研究

通过CBR等一系列力学特性试验发现龙岩地区的铁尾矿砂存在含水率高、黏聚力差、强度较弱等工程特性,无法直接用于高速公路路基填筑,故采用水泥、石灰2种无机结合料进行对比改良,并进行性能测试。试验结果表明,6%水泥改良铁尾矿砂静压1遍+弱振2遍+强振2遍+静压1遍为最优组合工况;8%石灰改良铁尾矿砂静压1遍+弱振2遍+强振4遍+静压1遍时,压实度最高为89%,仍无法满足高速公路路基填料关于压实度的最低要求,即K≥90%。整体上,水泥改良铁尾矿砂的路用效果优于石灰改良。

煤矸石填筑路基的现场试验研究

以厦蓉高速公路龙岩东联络线王庄隧道附近煤矸石作为路基填料为例,采用普通压路机和大激振力压路机对不同松铺厚度的煤矸石路基对比施工,以压实度和沉降率为控制参数,获得大激振力压路机下煤矸石路基填筑的最佳松铺厚度与最优施工机械组合。试验结果表明:大激振力压路机对煤矸石路基的碾压效果比普通压路机好;综合压实度和沉降率两个判断标准,建议大激振力压路机下煤矸石路基的最佳松铺厚度为60cm。对于下路堤和上路堤,其最优机械组合工况分别为静压1遍+弱振1遍+强振3遍+静压1遍以及静压1遍+弱振1遍+强振4遍+静压1遍。不同层位的压实度并不是随着碾压遍数的增加而增大,其上层和中层压实层的压实度随着碾压遍数的增加呈现出先增大后缓缓下降的趋势,上层压实度的下降趋势比较明显;下层压实度则呈现出先上升后趋于稳定的变化曲线。试验成果可为煤矸石路基施工提供参考。

石灰改良铁尾矿砂的路用性能研究

铁尾矿砂作为一种工业废弃物,随意堆弃不仅需要占用土地,也会污染当地环境,故考虑将铁尾矿砂用作高速公路路基填料。由于铁尾矿砂自身的强度难以满足高速公路对路基填料压实度的要求,因此考虑采用石灰改良铁尾矿砂的工程性能以达到回收利用的生态目标。对改良前后的铁尾矿砂进行了最大干密度等基本物理力学指标的测试,对比发现改性后的铁尾矿砂强度要比天然尾矿砂强很多。测试了改良试件经过5次、10次干湿循环后的7 d无侧限抗压强度,并与天然尾矿砂做对比,发现随着循环次数的增加,铁尾矿砂的强度会发生不同程度的改变。当石灰掺量达到12%时,经过数次干湿循环后强度曲线保持稳定趋势,说明其耐久性也满足规范标准对高速公路路基填料的要求。