高速公路煤矸石路基路用性能研究

煤矸石是各种工业废渣中排放量最大、占地最多、污染环境较为严重的固体废弃物,严重影响人们的生活、生产和身心健康。在煤矸石综合利用的途径中,将煤矸石用作路基填料,能够减少筑路征地费用,改善当地环境,具有显著的经济和社会效益。但是目前路基规范中并没有相应的指标和标准规范煤矸石的应用。因此,对煤矸石填筑路基路用性能进行研究,具有极大的现实意义。 论文以青兰高速实体工程为依托,以河北邯郸矿区的煤矸石为研究对象,在查阅了大量的国内外文献资料的基础上,对煤矸石的主要物理、化学性质、工程力学特性、现场路用性能展开了室内外试验研究。主要研究内容如下: 1、从原材料物理、化学性质入手,探讨了煤矸石的矿物组成、化学组分、活性、风化和自燃特性对路基填筑的影响。 2、通过室内路用性能试验,对煤矸石级配、击实、承载能力、稳定性等特性进行了研究,确定了煤矸石填筑路基的可行性。 3、研究了煤矸石的颗粒破碎对压实性、水稳性和抗剪能力的影响,结果表明:级配改善直接导致煤矸石的压密、水稳等性能提高。 4、系统研究了煤矸石的施工技术及质量控制要点。并通过试验路铺筑,对研究内容进行了验证。 5、通过实测煤矸石试验段压碎值、级配、弯沉及回弹模量等数据,对煤矸石路基现场路用性能进行了研究,回归确定了弯沉与回弹模量的关系式,并与规范推荐公式进行了对比分析。 6、对煤矸石在高等级公路的应用进行了效益分析,对煤矸石和土填筑路基的经济性给予了对比,提出全面推广煤矸石用作路基填料、保护环境的建议。