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宝藏雄风:浙江省石灰土路基的推广与应用

2018-12-02 00:23 来源:南京综合网 对此文章感兴趣的有:
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【摘要】随着国家环保意识的提高,以及绿色施工导则的实施,宕渣、山皮石等作为路基填料路基施工的成本越来越高,同时城市建设中地下工程、人防工程中大量的深层弃土无处堆放,毁坏耕地,破坏环境。人防等地下工程中,弃土成本已成为土方工程中不可忽视的部分。本文结合浙江省绍兴市绍兴滨海产业集聚区钱清至滨海工业区公路工程一标路基工程采用石灰土代替传统的宕渣材料进行分析,通过将石灰土与传统宕渣填料在经济、环保和安全、水文适用性及施工工艺上的对比,得到石灰土作为路基填料的优势所在,并根据石灰土存在的问题提出一些建议,为后续工程的开展提供一定的指导。

【关键词】石灰土;推广;应用

1、浙江省路基施工填料的发展现状

浙江省多山的地理环境,城市建设主要集中在山区洼地,河流冲积三角洲或者沿海低地平原。宕渣作为路基工程的填料有着就地取材,材性强度高,便于施工的特点,因此路基施工填料长期以来以宕渣、山皮石为主。但由于国家环保意识的增强和绿色施工导则的实施,导致造价不断升高,为了降低工程造价,在工程建设中采用石灰土作为路基填料进行工程建设。

石灰土作为路基填料的施工长期得不到发展。反而苏南地区由于地材匮乏,石灰土作为路基填料广泛用于各等级公路、市政等道路建设中。浙江省的石灰土路基施工近年开始逐步试点施工,发展速度缓慢。

本文结合浙江省绍兴市绍兴滨海产业集聚区钱清至滨海工业区公路工程一标石灰土路基试点施工阐述观点。

2、石灰土与传统宕渣填料的对比

2.1优势分析

2.1.1石灰土作为路基填料的经济优势

随着城市建设的高速发展,城市中大型建筑、地下工程以及人防工程的相继建设,出现了大量的工程建设副产品,就是深层弃土,这些弃土往往须要运离城市,市郊堆放。

弃置的土方大多数为粘性土,腐殖质含量低,掺加石灰进行土质改良完全可以用于道路路基的施工;在道路工程施工中也有着大量的淤泥和清表土弃置,为了减少占用土地和节约成本,往往选择桥梁引桥下方,完全有机会做到土方置换,减少奔方占用土地成本,土源得以保证。

绍兴地区当前奔方场地费用至少200元/车(约15m3),并且弃置场大多远离城市,运距较大。现阶段接收弃方,送至场地且没有成本,甚至还有收入。

以绍兴滨海产业集聚区钱清至滨海工业区公路工程为例,宕渣为填料的施工单价为98.25元/m3(其中原材成本约90元/m3),石灰土单价为64.08元/m3。随着宕渣价格波动,宕渣填料并无利润。石灰土的成本组成主要为石灰,以7%的石灰土为例掺灰成本35~40元/m3。石灰土的利润占有明显优势。

2.1.2石灰土作为路基填料的环保及安全优势

宕渣、山皮石等硬质填料,多年来以粗放式的开采,直接破坏了城镇附近的山体植被,造成的山体裸露,严重的破坏了城市附近的自然、人居环境,裸露的山体在自然环境下恢复生态,至少需要上百年时间,甚至更长,而依靠人工复绿,复绿的成本及效果和矿山开采的效益相比,远远不足以完成复绿作业,实际上是环境代价换取了GDP。

随着国家及民众对于环保的重视,城镇周边的宕渣矿山相继关停,宕渣的开采更加远离工程建设地;同时从社会安全保障的角度,国家对于爆炸品的控制愈发严格,多数矿山的开采由原来的爆破开采转变为机械开采。

以2015年12月20日,深圳大滑坡为例,2010年之前,此处还是个矿场,因深挖采掘,出现山谷和深坑,此后城市弃土堆放。2015年大滑坡灾害滑坡覆盖面积约38万平方米,滑坡体土方400万立方米,造成33栋建筑物被掩埋或不同程度受损。核实失联人数56人,现场6g名遇难者。国土资源部官12·20深圳山体滑坡事件微通报称,初步查明深圳光明新区垮塌体为人工堆土,原有山体没有滑动。人工堆土垮塌的地点属于淤泥渣土受纳场,主要堆放渣土和建筑垃圾,由于堆积量大、堆积坡度过陡,导致失稳垮塌,造成多栋楼房倒塌,造成了巨大经济财产损失和人员伤亡。

石灰土作为路基填料,更多的是采用了就地取材的,并且做到废物利用,减少土地占用,促进环保发展。

2.1.3浙江省石灰土施工的水文地质适应性

浙江省地处华中沿海,降水丰沛,地下水位较高,河道坑塘分布广泛,土体含水量高的特点。宕渣、山皮石等材料强度高,便于施工,有着良好的施做性能,但是有着工后不均匀沉降的先天缺陷。

一般路基施工是完成清表后直接填筑宕渣或山皮石,加上施工中和工后沉降,实际上路基施工中很大一部分位于地表以下,甚至低于排水沟,宕渣中作为优良的排水材料,在施工中不可避免的留有大量空隙,久之地下水侵占了这部分空隙,并不能有效的排出路基范围,水软化了部分宕渣或山皮石以及夹杂的土块。随着公路运营,路基填料在活荷载下产生再排列,从而产生不均匀沉降。

石灰土由于有着良好的水稳性能,胶结状态下的石灰土由于密实,压实后的空隙少,地下水很难侵入,不存在填料位置再分布的情况,从而降低了工后不均匀沉降现象。这就是广泛流传的浙江公路不如江苏公路质量好,其中填料的水稳性能是一个重要的因素。

2.1.4石灰土施工工艺简单易行

石灰土施工除增加拌合设备(宝马拌合机)外,其余主要机械设备与宕渣施工机械一致。石灰土施工主要分为路拌法和集中拌合兩种。现阶段随环保要求,主要使用集中拌合。施工工艺流程为:闷灰——石灰土拌和——石灰土运输——石灰土摊铺——粗平整型——稳压——精平整型——碾压成活——养护。

浙江省的土体由于受到天气、水文、地下水影响含水量一般不适用于直接填筑。闷灰是直接采用生石灰掺入土源中,石灰消解过程中吸收一定的水分,同时化学反应产生热量,使部分水分蒸发,闷灰能够有效的降低土体含水量,减少土源晾晒时间。

2.2石灰土作为路基填料的劣势

2.2.1注意事项

石灰土成型后常见病害与防治,石灰土碾压成型时常会出现局部弹簧、松散并有大面积起皮及拥包现象。为防止上述这些病害出现,在施工过程中应注意以下几点:

(1)土块要充分粉碎,其最大粒径不应超过10mm。

(2)严格控制灰剂量,保证施工石灰用量不能太低,也不建议过高的石灰计量,过高的石灰剂量会石灰土会受到干缩及温缩特性影响,容易导致土层开裂。

(3)控制好原材料(土、石灰)及混合料含水量,拌和好的混合料含水量应控制在最佳含水量的±2%范围之内,且要拌和均匀。

(4)碾压过程中,石灰土表面应始终保持湿润状态,但不得粘轮。

(5)严禁薄层贴补,特别是50mm以下的灰土贴补不牢。为此要做到摊铺时“宁高勿低,宁刨勿补”,平地机最后整平时“下刀不宜过深”,测量人员始终跟踪监控。

(6)碾压时,压路机手应遵循“先轻后重”,“先边后中”,”先慢后快”。

2.2.2劣势分析

(1)天气和水文对于石灰土施工的不利影响

浙江省的降水日数量多,土体含水量高,为石灰土施工控制的关键点含水量的控制增加难度,土体晾晒时间不易过长,并造成降雨覆盖工作增加。

(2)底层石灰土的质量控制难度较大

相比于宕渣、山皮石等硬质粒料,石灰土填筑中底层(第一层)石灰土填筑的质量控制难度大。由于路槽底土体含水量高,作为灰土层厚20cm一层的填厚,路槽自身强度托不起碾压设备的重量,施工单位往往通过两层一次填筑,使填厚增加到40cm,低填路段本身填筑厚度較低,碾压质量难以控制。因此做好路槽排水工作显得尤为重要,这是石灰土推广中的难题。

2.2.3建议

鉴于石灰土填料在浙江省的优劣势分析,建议在石灰土路基施工的设计中,增加一层原地犁翻掺灰层,掺加料由气硬性材料石灰改为水硬性材料水泥。水泥土可以在短时间内固结,并截断地下水侵入,为上层石灰土施工提高良好的工作面,既提高施工质量,又可加快施工进度。

结语:

随着国家环保意识的提高,以及绿色施工导则的实施,宕渣、山皮石等作为路基填料路基施工的成本越来越高,同时城市建设中地下工程、人防工程中大量的深层奔土无处堆放,毁坏耕地,破坏环境。人防等地下工程中,弃土成本已成为土方工程中不可忽视的部分,为了降低造价和避免环境破坏,采用石灰土代替传统的宕渣填料,相信石灰土作为路基填料的发展空间极为广阔。


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(责任编辑:潮流南京



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