本發(fā)明是一種廢棄土發(fā)泡聚苯乙烯(EPS)顆?;旌陷p質(zhì)路堤填料的制作方法,即可以節(jié)約土地,又可減輕路堤的荷載,從而降低高速公路工程的地基加固處理的成本。利用這一技術(shù)可更好地保護(hù)耕地、節(jié)約工程投資和良好的可持續(xù)發(fā)展特點(diǎn)。
背景技術(shù):
高速公路建設(shè)中需要使用大量的粘土作為路堤的填筑材料,據(jù)統(tǒng)計(jì)每建設(shè)100公里高速公路取土用地超過6000畝,在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部地區(qū)土地資源十分緊缺,這種粗放式建設(shè)模式無疑要受到一定的限制。另外,使用粘土路堤由于路堤本身的荷載比較大,使得路基的沉降也比較大,尤其在軟土地區(qū)常常出現(xiàn)差異沉降,如橋頭構(gòu)造部位常常是重災(zāi)部位,導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)開裂,有時(shí)甚至出現(xiàn)沉降過大、路堤滑移,影響了整個(gè)工程的安全運(yùn)營(yíng),同時(shí)又增大了工程建設(shè)和維護(hù)的成本。
高速公路建設(shè)中路堤填筑需要使用大量的粘土+加一定比例的石灰混合進(jìn)行分層碾壓,并滿足一定的壓實(shí)要求。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展早些時(shí)期的4車道也慢慢地拓寬為6車道或8車道,這樣土方的需求量將不斷增加,由于土地資源緊缺,有些地區(qū)在修建的高速公路兩側(cè)附近還找不到合適的土源,這就需要外運(yùn)土方,必將增加建設(shè)成本。目前國(guó)內(nèi)開始一輪高速公路拓寬建設(shè)的熱浪,在路堤拓寬工程中所遇到的技術(shù)難題比新修高速公路的難度可能更大,因?yàn)樾吕下返唐唇又杏捎谛吕系鼗墓探Y(jié)變形存在差異,如處理不當(dāng)必然導(dǎo)致路面開裂和失穩(wěn)。消除這些不利影響一種最有效的方法就是減輕路堤的荷載,或減小拼接路堤的荷載,開發(fā)利用新型的輕質(zhì)材料是首選。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題:本發(fā)明的目的是提出廢棄土發(fā)泡聚苯乙烯EPS顆?;旌陷p質(zhì)路堤填料的制作方法。本發(fā)明采用廢棄土+EPS顆粒+適量的固化劑,按一定的比例配置成一種混合輕質(zhì)填料,這種輕質(zhì)填料即可以節(jié)約土地、又不需要增加成本,可在河網(wǎng)地區(qū)高速公路建設(shè)推廣使用。
技術(shù)方案:本發(fā)明的一種廢棄土EPS顆粒混合輕質(zhì)路堤填料的制作方法包括:
a、測(cè)定廢棄土的顆粒級(jí)配曲線;
b、配制不同的廢棄土∶EPS體積比,EPS顆粒的粒徑2-3mm,密度12-13kg/m3;然后摻加固化劑,固化劑摻入量為廢棄土重量的4%~10%,與適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),從而得到不同配比的混合輕質(zhì)路堤填料的最大干密度和最優(yōu)含水量;
c、按照步驟b中對(duì)應(yīng)的最佳含水量和最大干密度進(jìn)行制樣,測(cè)定養(yǎng)護(hù)7天和28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度;
d、按照路堤填料設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和密度要求確定相應(yīng)混合輕質(zhì)路堤填料配比,考慮施工中水分蒸發(fā)的因素的影響,廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)路堤填料的含水量控制在最佳含水量的1.05~1.15倍;
e、拌合與控制:為適應(yīng)工程施工需要,將二灰碎石拌合樓增設(shè)EPS顆粒進(jìn)料倉(cāng),進(jìn)料倉(cāng)底部安裝EPS顆粒的進(jìn)料的流量計(jì),并與拌合樓的電腦相連接,按廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料配料要求,控制廢棄土、水泥、水進(jìn)料的重量和EPS顆粒的進(jìn)料體積;所有原料的進(jìn)料通道與拌合樓的重力式拌合機(jī)相連,確保連續(xù)拌合;
f、為保證廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料拌合的均勻性,防止EPS顆粒出現(xiàn)上浮,根據(jù)不同的廢棄土情況,增加粘稠劑,添加的比例為水的重量的1.0-1.2%;
g、抽檢:每50-100方的廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料需要制備一組試樣,進(jìn)行密度、抗壓強(qiáng)度、固化劑摻入量的測(cè)試檢驗(yàn)。
其中:
所述的固化劑采用水泥。
所述的粘稠劑為聚丙烯酰胺。
有益效果:土地是不可再生的資源,高速公路建設(shè)中路床絕大多數(shù)采用灰土填筑,這需要大量的優(yōu)質(zhì)土源,通常是征用耕地,無疑這與保護(hù)耕地國(guó)策相悖。本發(fā)明專利采用廢棄土EPS混合輕質(zhì)路堤,既可以節(jié)約土源,又可疏浚河道,而且這一施工工藝簡(jiǎn)單方便,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
具體實(shí)施方式
具體的操作如下:
a、測(cè)定廢棄土的顆粒級(jí)配曲線。
b、配制不同的廢棄土∶EPS體積比,如廢棄土∶EPS體積比=4∶6,5∶5,6∶4,7∶3;EPS顆粒的粒徑2-3mm,密度12-13kg/m3;然后摻加不同比例的固化劑(通常使用水泥),固化劑摻入量為廢棄土重量的4%~10%不等,與適量的水?dāng)嚢杈鶆蚝筮M(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),從而得到不同配比的混合輕質(zhì)材料的最大干密度和最優(yōu)含水量。
c、按照步驟b中對(duì)應(yīng)的最佳含水量和最大干密度進(jìn)行制樣,測(cè)定養(yǎng)護(hù)7天和28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。
d、按照路堤填料設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和密度要求確定相應(yīng)混合輕質(zhì)材料配比,考慮施工中水分蒸發(fā)等因素的影響,EPS混合輕質(zhì)填料的含水量控制在最佳含水量的1.05~1.15倍。
e、拌合與控制:為適應(yīng)工程施工需要,將二灰碎石拌合樓進(jìn)行改造,增設(shè)EPS顆粒進(jìn)料倉(cāng),進(jìn)料倉(cāng)底部安裝了EPS顆粒的進(jìn)料的流量計(jì),并與拌合樓的電腦相連接;修訂相應(yīng)的控制程序,以滿足廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料控制要求;按廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料配料要求,控制廢棄土、水泥、水進(jìn)料的重量和EPS顆粒的進(jìn)料體積;所有原料的進(jìn)料通道與拌合樓的重力式拌合機(jī)相連,確保連續(xù)拌合。
f、為保證廢棄土EPS顆粒混合輕質(zhì)填料拌合的均勻性,防止EPS顆粒出現(xiàn)上浮,可根據(jù)不同的廢棄土情況,增加適量的粘稠劑,添加的比例為水的重量的1.0-1.2%。
g、抽檢:每50-100方的廢棄土EPS顆?;旌陷p質(zhì)填料需要制備一組試樣,進(jìn)行密度、抗壓強(qiáng)度、固化劑摻入量的測(cè)試檢驗(yàn)。