[发明专利]一种粘土改良尾矿砂路基填料的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及路基填料技术领域，尤其涉及一种粘土改良尾矿砂路基填料的施工方法。

背景技术

尾矿是在选矿作业中，有用目标含量最低的部分。据不完全统计，全国堆存的尾矿总量超过100亿吨，且每年仍以10％左右的速度增长。目前，尾矿在制作烧结砖、蒸汽砖以及填充采空区综合利用率不到10％，并且处理成本较高，仅填充采空区，每处理一吨尾矿砂需要消耗60～70元水泥进行固结。大量没有得到综合利用的铁尾矿主要处理方式就是堆放，这不仅迫使企业建筑尾矿库，承担高昂基建成本，而且占用宝贵土地资源。

高速公路快速发展，以至于对筑路材料需求日趋增加，而尾矿其几何形状与力学性能与轧制碎石相似，拥有良好的物理、化学、力学性质，因此采用尾矿替代天然集料，将尾矿用于道路材料是实现废物利用、环境保护的是一个很好方向。

路基填料是公路工程建设中需求量最大筑路材料，随着公路建设与资源节约、环境保护的矛盾日益突出，路基填料的获取越来越困难，尾矿砂性能与天然砂类似，其中粘粒含量较少，在碾压过程中难以形成约束力，造成颗粒流动，难以被压实，石灰、水泥以及粉煤灰作为稳定剂改良尾矿砂性能，势必会使路基成本较高，而粘性颗粒的土，成本较低且容易获得，粘土改良尾矿砂用作路基填料，碾压易成型，固化的内聚力增强，摩阻力具有砂土那样的镶嵌作用，是一种优良的路基填料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是将工业废弃料尾矿砂进行资源化利用，并加入粘土进行改良使其成为优良的路基填料。本发明采用的技术方案是：

一种粘土改良尾矿砂路基填料的施工方法，包含如下步骤：

(1)清理地表：在路堤填筑前，将路堤范围内原地面的淤泥、腐蚀土、杂草、农作物根茎以及树根进行清理和整修；

(2)备料：在土坑取粘土后晾晒至含水量为6-6.5％，然后将粘土破碎至最大粒径不超过15mm，采用一次拌合的方法，掺入40-50％的尾矿砂，同时加入适量水拌合均匀，使混合料处于最佳含水率±2％状态，最后闷料1～2天即得粘土改良尾矿砂；

(3)基底处理：判断基底的承载能力是否满足不同路基高度的要求：路基高度小于10m时，基底承载力不低于150kPa；路基高度为10-20m时，基底承载力不低于200kPa；路基高度小于80cm时，基底压实度不小于95％，路基高度大于80cm时，基底压实度不小于90％；当基底原状土的强度不符合上述要求时，则进行不小于30cm的反挖，反挖后采用所述粘土改良尾矿砂进行填充碾压；

(4)摊铺：先设置位于路基底部的路基横向排水层，所述横向排水层由下至上依次包括防渗土工布、中砂铺筑的砂垫层以及横向排水管，所述横向排水管道一端伸入纵向排水通道中，另一端伸出路基结构外，摊铺按照纵向分段、水平分层、由低到高、逐层施工的顺序，采取水平分层填筑压实的施工方法将所述粘土改良尾矿砂路基填料进行摊铺；

(5)碾压：采用垂直振动碾压技术，按如下顺序碾压：静压1-2遍→低频高幅振动碾压2-3遍→高频低幅振动碾压1-2遍→静压1遍，碾压过程中压路机纵向全轮错位，碾压中的纵向搭接重叠宽度为15-20cm；

(6)设置纵向排水通道：碾压结束后，在硬路肩位置沿着纵向开挖排水通道，纵向排水通道的上表面与路面基层底面平齐，纵向排水通道的底面与路基底面平齐，所述横向排水管道一端伸入纵向排水通道中。

优选的，所述横向排水管道优选管壁带孔的聚氯乙烯(PVC)塑料管，管道外包反滤土工布，并设置2％-4％横坡，所述纵向排水通道与路基接触侧面设置反滤土工布反滤层，所述纵向排水通道内部填充单粒径1-3cm碎石。

优选的，所述粘土改良尾矿砂路基填料分层摊铺厚度为30-40cm，填至路床顶最后一层最小压实厚度不小于10cm。

优选的，所述压路机的重量为20吨以上，静压行驶速度不超过5Km/h，振动压实行驶速度不超过2.5Km/h，所述的低频高幅振动的频率为28Hz，振动幅度为2.0mm；所述的高频低幅振动的频率为33Hz，振动幅度为1.0mm。

优选的，所述步骤(2)中，所述加入的适量水按照如下公式确定：