浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用（精选14篇）

篇1：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

我国的粉煤灰缝合利用已经开展了很多年,粉煤灰利用的行业领域日益广范,其中就地就近利用粉煤灰修筑公路路基、路面底基层和基层,既可以变废为宝,减少占地及环境污染,又能提高道路质量,降低工程成本,具有较大的技术经济价值.路堤施工中使用粉煤灰,可以减少与农业争地,采取一定技术措施,能够满足不同等级公路的技术要求.施工路面基层和底基层时掺拌粉煤灰,更能发挥筑路材料本身的优点,使成型且养生的结构层具有良好的.力学性能、板结性、水稳定性和一定的抗冻性.本文就粉煤灰在高速公路建设中的应用、施工工艺、工程实践中应注意的事项做了一些分析,以供参考.

作 者：相龙良 作者单位：哈尔滨商业大学,黑龙江,哈尔滨,150076刊 名：中国科技博览英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN年，卷(期)：“”(1)分类号：U412.36+6关键词：粉煤灰 公路工程

篇2：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

浅谈粉煤灰在公路采空区中的应用

公路采空区治理方法主要有注浆法和非注浆法.本文仅对注浆法的.应用作研究分析.根据我省多年的煤层采空区治理工程经验,采用水泥粉煤灰注荥治理具有技术可行、经济合理的特点.供同行参考.

作 者：杨传永 作者单位：安徽省交通规划设计研究院,安徽,合肥,230041刊 名：淮北职业技术学院学报英文刊名：JOURNAL OF HUAIBEI PROFESSIONAL AND TECHNICAL COLLEGE年，卷(期)：09(3)分类号：U4关键词：公路采空区 水泥粉煤灰注浆 应用

篇3：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

石安高速公路全长216km, 河北省交通厅本着因地制宜、就地取材、保护环境的宗旨, 在本路段大量使用了粉煤灰。该公路沿线有石家庄、邢台、邯郸、码头四个热电厂, 由于地理位置和设计原因, 邢台电厂和邯郸电厂的粉煤灰大量用于路基和路面底基层。经过试验这两个电厂生产的粉煤灰都存在烧失量过大的问题, 不满足规范对粉煤灰的要求。大烧失量和颗粒粗会造成结构层强度偏低、压实困难等问题, 由于附近的没有其他的粉煤灰来源, 加上技术人员对这类材料的性能了解不足, 在开始施工时给施工带来了相当的困难。石安高速的建设者们在项目办的领导下, 设计、施工、监理、检测部门的科技人员群策群力, 通过大量的室内试验、现场试验, 最终成功解决了这一难题, 成功的进行了粉煤灰路基的填筑和二灰砂底基层的修建, 全线粉煤灰用量达1100万吨, 修建粉煤灰路堤长72km, 二灰砂底基层达55km。

1 大烧失量粉煤灰的化学成分及工程特性

1.1 化学成分及性质

粉煤灰是原煤经粉碎加工在高温下燃烧融化后冷凝残留的烧结物, 呈玻璃质结构。不同电厂排除的粉煤灰, 随燃煤种类、煤粉细度、收集方式等条件不同, 其化学成分核物理性质有所不同, 同一灰场不同部位, 其工程性质也有所差异。粉煤灰按燃煤种类可分为硅铝型和硫钙型两种。烧失量是粉煤灰在900~1000℃高温下燃烧30min后的质量损失, 烧失量大, 说明燃烧不充分, 对粉煤灰质量影响较大。由于炭粒粗大、多孔, 具有较强的饱水能力且炭粒的大气稳定性差, 当粉煤灰中含炭量大时, 其需水量也必然增加, 从而使材料的强度下降、收缩增加、耐久性下降。未燃尽的煤粉遇水后在表面形成憎水层阻碍水分向粉煤灰内部的渗入, 从而影响到粉煤灰的水化反应。同时炭粉也是造成材料体积变化和大气稳定性差的原因。

从表1可以看出沿线粉煤灰均为硅铝型粉煤灰, 烧失量均大于12%, 不满足规范对材料的要求。同时细颗粒含量不足, 属于粗灰或混合灰。

1.2 工程特性

轻质是粉煤灰的最大特点, 大烧失量粉煤灰质量更轻一点 (最大干容重比细灰轻10%以上) , 压实后最大干容重约为压实粘土 (或砂土) 的1/2~5/8, 对地基承载力要求较低, 同普通土相比粉煤灰在软土地基的高路堤有一定优势。

从表2可以看出粉煤灰无粘性, 而且粉煤灰烧失量越大, 颗粒越粗, 粘性越小, 现场检测时, 湿灰手捏不能成团, 手上不留灰迹。设计上充分考虑到这一点, 使用了垂直厚度达1m的包边土对其进行保护。

透水性大, 粉煤灰烧失量越大, 透水性越大, 饱水后强度急剧下降 (见表2) 。粉煤灰烧失量越大, 最佳含水量越大, 粗灰与细灰相比最大相差10%以上。粉煤灰烧失量越大, 自硬性越差。粉煤灰烧失量越大, 粉煤灰平均粒径也就愈粗, 其压实难度愈大, 二次压实效应[1]越明显。

1.3 大烧失量粉煤灰降低烧失量的方法

既然大烧失量不符合设计规范和施工规范的要求, 同时施工难度也较大, 是不是可以采取一定措施来降低烧失量呢?常见的降低少烧失量的方法[3,4]有筛分法 (去掉较大粒径粉煤灰) 、静电分离法 (使不同粒径粉煤灰分离) 、燃烧法 (燃烧掉多余的炭, 降低烧失量) 、浮选法 (去掉大颗粒粉煤灰) 等方法, 但是从生产效率和价格上都不适宜大规模生产, 同时除燃烧法没有废料外 (但是会污染空气) , 其余都是把相当比例大颗粒粉煤灰作为永久性的垃圾扔掉。对烧失量大的粉煤灰进行简单降低烧失量的做法是不科学的。

2 大烧失量粉煤灰在路基工程中的应用

大烧失量粉煤灰从级配分析来看属于粗灰, 由于对粗灰施工没有经验, 在某试验段铺筑时, 发现采用大吨位 (36t) 振动压路机碾压2遍和碾压16遍表层20~30cm压实度没有多大差别, 而且表层的压实度很难达到规定压实度的要求[1,2];但是从30~50cm处虽然未在表层但是压实度却表现相当不错。从此看来, 粗灰粘结性小是造成这一现象的基本原因。根据这一特点, 同时经过各试验段的大量试验, 逐步摸索出如下施工方法来指导施工。

2.1 充分利用二次压实效应把握好压实度标准

既然粗灰的二次压实效应特别明显, 那么可以利用试验段的对比结果, 在某层第一次压实时, 压实标准可以适当采用较低数值控制, 待上面一层压实时该层作为下层 (大概在30~50cm深度) 的压实度 (利用二次压实) 得到补偿, 最终压实度符合规范要求。表3是作为表层时, 规范要求的压实度与现场压实度的对比。

河北省交通厅曾在1997年5月, 组织检查组对各标段的粉煤灰路基顶回弹模量试验, 以采用邢台电厂的F标段为例其平均回弹模量为34.5Mpa, 标准差为2.5, 偏差系数4.5%, 完全符合设计要求。

2.2 压实厚度与摊铺技巧

一般对于土质路基要严格控制压实厚度, 否则会影响压实效果;然而对于粉煤灰来讲, 尤其是对于粗灰来讲, 表层不易压实, 粉煤灰层较小时, 压路机基本上对当前层无压实作用。经过试验, 粗灰压实厚度可以大一些, 松铺可以达40cm较为有效 (兼顾工作效率和二次压实的深度) 。同时摊铺时每层先铺较厚的粗灰然后再铺一薄层细灰能起到较好的压实效果;路槽下150cm以下对压实度要求较松, 可以多用粗灰;路槽下150~0cm逐渐增加细灰的数量。由于设计已经在粉煤灰路堤顶部20cm采用了二灰砂封层, 这样最后一层强度就有了保证。

2.3 压实机具与压实技巧

如同前述, 仅靠增加压实遍数不会明显提高粗颗粒粉煤灰的压实度。从各试验段来看路槽下150cm以下先用振动压路机振动 (20t) 碾压4遍再用胶轮压路机 (12t) 静压2遍, 压实度可以达到前述控制要求。路槽下150~80cm为了保证足够的压实度要采用大吨位振动压路机 (25t) 和较大吨位胶轮压路机 (12t) 静压;路槽下80~0cm宜采用大吨位振动压路机 (50t) 和更大吨位胶轮压路机 (18t) 静压。考虑到粗颗粒粉煤灰的压实特性, 在要求较高压实度时, 尽量采用增大压实机具的吨位而不是过多增加压实遍数的方法来解决。

2.4 含水量控制

从粉煤灰的击实特性可看出, 达到90%压实度 (重型) 的含水量变化范围为10%, 而比土的变化范围2%~5%要宽得多。而实际上土的含水量超过3%~5%是根本不易压实的。粉煤灰吸水量大, 但失水也快, 控制好碾压时的含水量接近或略大于最佳含水量是至关重要的一环。掌握好含水量可以起到事半功倍的效果。含水量大小要根据天气、摊铺及碾压的时间来确定。北方空气干燥, 水分蒸发快, 粉煤灰遇到的普遍问题是含水量偏低, 特别是夏季, 粉煤灰经过运输过程和摊铺过程, 含水量降低较多;在秋季和初冬季节相对要好一些。具体操作时一是要控制粉煤灰出场要由足够的含水量, 加快摊铺速度, 大规模施工时要有足够的洒水车辆补充粉煤灰的水分。

2.5 养生

成型的粉煤灰路基, 如果失水过快, 容易产生起皮现象, 所以要及时适量洒水养护, 或抓紧进行上层施工, 防止已压好的粉煤灰因过干松散而造成返工。

2.6 压实度检测

常用的路基压实度检测方法有灌砂法、环刀法、核子密度仪法、比重法, 另外还有轻型动力触探仪法[1]。核子密度仪法除了需要标定不便外, 主要因粉煤灰最大干密度较小而不能使用;环刀法取样时对刚成型的粉煤灰扰动较大, 所测结果一般比灌砂法偏低;比重法还不太成熟;灌砂法的检测最为可靠, 但是检测效率太低, 尤其是在作含水量试验时, 大烧失量粉煤灰含水量试验由于受到烧失量较大的影响, 应该和实验室标准击实时采用相同的干燥方法得到含水量。从以上分析可以看出, 研制新的检测粉煤灰压实度检测方法是很有必要的。经过各标段的大量试验, 石安的建设者摸索出一种新的行之有效的检测粉煤灰压实度方法-轻型动力触探仪法。该方法借鉴地基承载力试验的检测设备——触探仪, 认为对于同一种材料其压实度越高则其强度也就高, 通过大量对比试验发现触探仪检测的标准 (锤重10kg和贯入深度10cm) ——贯入次数 (写作N10-10) 与压实度K有较好的回归关系, 考虑到保证率等因素后采用公式 (1) , 注意N10-1025时, 取N10-10=25。采用这一方法后, 一般3~4min就可以得出结果, 而灌砂法则需要8h左右, 由此可见工作效率大为提高。

3 大烧失量粉煤灰在二灰砂底基层中的应用

二灰砂底基层 (石灰+粉煤灰+砂) 在邢台段E、F标段共修建55km, 主要是利用沿线生产砂和石灰的优势。但是由于业主指定的粉煤灰烧失量偏大 (14.12%) , 不满足规范 (烧失量≤12%) 的要求, 同时沿线的砂场多为细砂, 给二灰砂底基层的配比设计和施工带来了一定困难。下面仅就配合比设计和优化、路拌施工质量控制等作一简单介绍。

3.1 大烧失量粉煤灰在配合比确定时的研究

设计要求二灰砂的7d无侧限抗压强度R7d≥0.7Mpa, 现场压实度达到95% (重型击实标准) 。通过试验现场的石灰的钙镁含量均合格。砂子材质变化较大, 通过认真寻找和多次试验最终确定了几个比较可靠的砂场, 这几个砂场的基本材料参数如表4。

从表5资料对比知道在石灰剂量适中时, 二灰砂中粉煤灰用量增大, R7d也较大。但是由于粉煤灰运距较远, 工程成本也较高。通过强度试验发现, 二灰砂中砂子的粗细程度对混合料强度影响较大, 砂子的细度模数越小, 要满足设计强度要求所需的石灰用量就大, 工程成本越高。经过综合评定最后料源选择田村2号砂场和南旺村1号砂场的砂子, 确定配合比为:石灰:粉煤灰:砂=11:32:57 (已经考虑生产损耗) 。

3.2 路拌施工质量控制

下面是以路拌施工20cm厚二灰砂底基层来介绍级其基本流程。

3.2.1 摊铺

按混合料最大干密度与石灰、粉煤灰和砂占混合料比例采用分层铺筑方法, 将砂子、粉煤灰、石灰依次铺筑在路段内。由于粉煤灰与砂子均为松散体, 在铺完砂子后进行粉煤灰铺筑时, 车轮会将砂层碾压出较深轮迹, 使砂层厚度不均, 这样影响局部混合料比例。因此, 在砂子铺完以后, 需洒水碾压一遍, 使砂子表面平整、密实不松散, 然后铺筑粉煤灰, 铺完后也采用洒水碾压方法, 使粉煤灰层表面密实、平整。两种材料铺完后, 检查厚度, 砂子层铺厚度一般控制在9cm左右 (碾压后) , 粉煤灰层铺厚度为10cm左右。然后用宝马稳定土拌和机拌和一遍使粉煤灰与砂先混合均匀, 然后排压。人工铺消解石灰, 厚度为6.5cm。

3.2.2 拌和

用宝马稳定土拌和机拌和2~3遍, 使3种材料混合均匀, 在拌和过程中, 随时检查含水量, 使拌和后的混合料含水量比最佳含水量大2%~3%, 然后排压、找平。

3.2.3 找平碾压

用平地机找平, 找平时注意控制高程, 合格后进行碾压, 用钢胶轮振动压路机进行碾压4~6遍, 一般达到重型击实的最大干密度95%以上, 待压实度合格后再进行养生。

3.2.4 养生

用胶轮压路机洒水养生2遍, 消除振动压路机轮迹使二灰砂层表面湿润密实不松散, 养生期注意洒水, 禁止车辆通行。

从施工现场取样进行强度试验, 其石灰含量 (12%) 及7d抗压强度 (1.01MPa) 均能满足要求, 后期强度也较高。

3.3 二灰砂沥水性和塑性优势

二灰砂有沥水性和重塑性, 在雨季施工过程中, 如有二灰砂已经摊铺但尚未拌和, 下雨前可以预压1~2遍, 断绝交通待到晴天, 翻开拌和并碾压成型。如果碾压过程中发现含水量过大, 碾压出现弹软现象, 可以翻开凉晒, 至接近最佳含水量后, 再碾压成型, 不至于对强度有大的影响。因此说二灰砂材料是较为理想的底基层结构材料。

结束语

经过石安线各标段使用大烧量粉煤灰进行路堤填筑和二灰砂底基层的施工, 从施工的实际资料来看, 较大烧失量的粉煤灰虽然不符合规范的要求, 但只要不大于20%, 利用一定施工控制方法和配合比的调整, 仍然可以达到令人满意的效果, 由此也为大烧失量粉煤灰提供了较好的应用途径, 有较好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]张流俊.高速公路软土地基处理技术[M].北京:人民交通出版社.

[2]冯金城等.石安高速建设论文集[C].北京:人民交通出版社.

[3]钱觉时.粉煤灰特性与粉煤灰混凝土[M].北京:科学出版社.

篇4：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

【摘 要】高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工对水泥混凝土的路用性能有特殊的要求，混合料既要具有良好的工作性能，又要提高抗折强度。掺入粉煤灰，是提高水泥混凝土性能的有效技术手段。

【关键词】粉煤灰；高速公路；应用

1.室内试验

1.1粉煤灰的技术要求

粉煤灰是热电厂的排放场，其堆放不仅占用大量土地，而且污染环境，但若用于建材，会取得较好经济效益。由于燃烧和回收工艺的不同，粉煤灰的品质也有很大差别。

在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求，并先采用磨细粉煤灰。Ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土的要求，只能用于基层。

1.2粉煤灰的掺量

国内外的理论研究表明，硅酸盐水泥中可释放出的Ca（OH）2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反应，从而提高强度。当1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸盐水泥、水灰比0.41、砂率37%时，初步确定掺入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg进行试配，得出结果是掺入45kg粉煤灰的混凝土综合性能最佳。此时粉煤灰掺量为水泥用量的12.5%。推荐使用粉煤灰掺量为水泥用量的8%-20%。

1.3粉煤灰水泥砼的配合比设计

粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范》GBJ146-90规定的超量取代法进行，超量系数取1.5，由此增加的粉煤灰体积减去同体积的砂。

2.粉煤灰对水泥砼性能的改善

2.1改善工作性能

粉煤灰的掺入，使胶凝材料的总量增加，砼工作性能大幅度改善，更适合路面滑模摊铺：①粉煤灰水泥混凝土的振动粘度系数减小，有利于振捣密实；②静态坍落度变小，有利于防止塌边；③胶凝材料的总量增加使摊铺成型的路面光滑平整；④和易性的改善，减小了摊铺机前进的阻力，减轻了摊铺机的工作负荷。

这些性能的改善是由于粉煤灰有较大的比表面积和球状微珠对流变学性能的影响所致。在对未掺入粉煤灰的水泥混凝土摊铺时，为了振动密实，必须提高混凝土的坍落度，这样的混凝土容易塌边。如果为了防止塌边，必须降低混凝土坍落度，这样又必须加大振捣棒的振动频率，同时机器前进的阻力增大，加大了机器的工作负荷。加粉煤灰后，这一矛盾得到了协调统一。

2.2提高抗折强度

滑模摊销水泥混凝土使用粉煤灰，能提高抗折强度，尤其是使后期强度大幅度提高。

2.3改善抗磨性

水泥混凝土路面的抗磨性与强度成线性正比关系。随着路面抗折强度的提高，抗磨性也随之提高。通过对28d龄期的试件进行抗磨性试验，粉煤灰掺量为水泥用量12.5%粉煤灰混凝土比普通水泥砼的抗磨性提高23%。

2.4降低泌水率

由于机械配套的限制，国内滑模摊铺路面多采用自卸车运输混合料，在运输过程中较严重的泌水将会导致混合料工作性能降低，并产生卸料困难，降低工作效率，提高劳动强度。掺入粉煤灰可降低混凝土的泌水率，有利于混凝土的运输。

2.5降低水泥水化速度

掺入粉煤灰可降低水泥水化速度，混合料凝结时间延长，有利于高温季节施工，并有利于远距离运输。

3.存在的问题及其处理措施

3.1粉煤灰砼干缩性大，高温大风季节施工易产生塑性收缩开裂

连霍高速公路商丘段的路面施工中，每1m3粉煤灰水泥砼水泥用量为360kg，粉煤灰为45kg，胶凝材料总量为405kg。显然，胶凝材料的总量过多在夏季高温大风天气施工容易产生塑性收缩裂缝。研究表明，粉煤灰水泥混凝土在0.57kg/m2·h蒸发率的条件下就会产生塑性收缩裂缝，而普通水泥混凝土则产生塑性收缩裂缝的临界蒸发率为0.75kg/m2·h，这一点是值得高度重视的。在连霍高速公路的路面施工中即遇到此问题，1999年7月某天施工的段落连续产生了纵向塑性收缩裂缝，长的有6m，短的只有30cm，裂缝分布很有规律，大多在距纵向假缝两侧20-50cm处。这样的分布规律与假缝拉杆的约束有关。

通过一定技术措施，完全可以控制裂缝的产生。在连霍高速公路的施工中，在摊铺成型的砼路面拉毛喷洒养护剂后，马上用土工布覆盖，避免烈日的照射，降低蒸发率，并在土工布上洒水，保持湿润，补充蒸发的水分。另外，还采用了在摊铺成型路面拉毛喷酒养护剂过后喷酒雾化水的方法来控制裂缝的产生。前者比后者更保险。在施工过程中，要提高对裂缝产生的警惕性，在气温大于28℃，或是多风的季节，要做好控制裂缝产生的准备工作。

3.2低温季节施工易发生施工期断板和裂缝

粉煤灰水泥砼路面早期强度低，导致发生施工期断板和裂缝，断板和裂缝分三种情况。

（1）冬季施工，由于水泥化较慢，板块早期强度很低，由于板块内应力和外部因素的影响，产生断板。连霍高速公路路面由于在冬季施工时开放施工交通的时间远远迟于28d和加强了施工质量管理，此类型的断板几乎没有发生。

（2）在两幅路面连接施工时生断板。前一幅路面摊铺后，由于温度应力的用作，横向缩缝处大部分断裂。由于温度的变化，裂缝通过拉杆向刚施工的、强度偏低的路面传递开裂变形，致使刚施工的面板出现大量断板。此类型断板在连霍高速公路商丘段m的路面中已经出现68块断板，超过规范容许值，花费了一定的资金进行处理。其中有一段落的3.75m块的板块连续有15块断板。这些断板大多集中产生、分布在几个路段，都在低温季节施工时产生的。大部分断板靠近缩缝位置，显然也与缩缝传力杆的约束有关。之所以产生了大量断板，一是由于承包人没能及时发现断板的形成原因；二是管理上的松懈，导致切缝时间延误和切缝的质量下降。通过采用软切割技术提早锯横缝，并适当加深锯缝，保证锯缝质量，解决了此问题。

（3）在纵向缩缝旁产生裂缝。此裂缝的分布规律与"3.1"所述的裂缝一样，但形成的机理不一样。施工气温较低时，混凝土强度形成缓慢，由于温度应力的作用和纵向缩缝拉杆的约束，产生了裂缝。控制裂缝的措施是通过采用软切割术提早锯纵缝，或在施工气温低于10℃时停止施工。

3.3由于早期强度较低，要加强养生，并延长养生期

连霍高速公路商丘段的施工经验是采取双保险的养生措施，即在施工气温高于25℃时，既喷洒养护剂养生，又用麻袋覆盖养生10d，并在28d内严格控制交通。

4.社会经济效益

4.1社会效益

取得的社会效益主经体现为对环境的贡献：全线75km粉煤灰水泥砼路面使用了2.25万t粉煤灰，减少热电厂用于存放粉煤灰的土地1094亩，保护了土地资源。少用525#水泥1.08万t，减少了生产水泥时CO2的排放量1.08万t，减少了对大气的直接污染。

路面平整度、强度、外观等工程质量的提高获得了社会的赞誉，还为公路营运时保障畅通打下了基础。

4.2直接经济效益

全线75km粉煤灰水泥砼路面使用了2.25万t粉煤灰，为电厂节约存放粉煤灰的资金300万元，减少使用水泥1.08万t，节约工程成本228万元。每1km路面节约工程成本3.04万元，直接获得经济效益7.04万元。

5.结论

篇5：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

粉煤灰混凝土在公路工程中的研究应用

对粉煤灰混凝土的配合比设计、试验方法和成果分析以及力学性能、耐磨性能等加以对照研究,以最终获得符合设计要求,具有良好工作性能和经济合理的配合比提供施工使用,同时在施工过程中进行质量控制.介绍几种粉煤灰混凝土在公路,桥梁工程中的.实际应用情况的分析结果.

作 者：郑昆 Zhen Kun 作者单位：中铁十三局集团有限公司,吉林,长春,130033刊 名：华东公路英文刊名：EAST CHINA HIGHWAY年，卷(期)：2009“”(3)分类号：U4关键词：粉煤灰混凝土 混凝土配合比 公路工程

篇6：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

摘要：土工合成材料在公路中的应用日趋广泛，在处理软弱地基、排水、路基护坡、加筋挡土墙，特别是在治理桥头跳车方面都有很成功的应用。其最大特点是可以完成岩土工程中常规方法难以处理的多种疑难问题，如桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等。实践证明土工格室与其它土工合成材料相比是一种新型的、具有更多的优越性、实用性强、价格适宜、应用效果很好的公路建设新材料。

土工格室作为一种新型的合成材料，在八十年代末九十年代初，欧美等国家就开始了大量的研发工作，并经试验和现场应用证明在提高一般填土承受动荷以及路基防护方面均有很大的功效。我国在九十年代初在吸收国外先进经验的基础上，开始了土工格室的开发研究工作，并在道路基床病害整治，固定松散介质的应用方面取得了重大突破。随着人们对土工格室特性的进一步了解，已经发现其具有其它土工材料（土工布、土工膜、土工格栅、土工模袋、土工网等）不可替代的优势，使其在诸多领域有着独特的应用前景。土工格室的特点

土工格室是一种采用高强度聚乙烯片材，经超声波焊接等方法连接,展开后呈蜂窝状的三维立体网格结构材料,属于特种土工合成材料。在岩石工程中与土、砂、石等填料共同构成不同视粘聚力、不同加筋强度、不同深度的垫层。这些垫层可以根据工程的要求放置于需要的位置，用以加固公路的路基、边坡防护、修建挡土墙等。其最大的特点是可以完成岩石工程中常规方法难以处理的多种疑难问题，如桥头跳车、软基沉陷、翻浆、塌方等。具有材质轻，耐磨损，耐老化，耐化学腐蚀，适用温度范围宽，拉伸强度高，刚性、韧性好，抗冲击力强，尺寸相对稳定，运输方便等特点。在施工中连接简单易行，施工方法简单，从而简化了施工工序，提高了施工速度；并可以反复多次使用。土工格室的基本原理

土工格室之所以具有卓越功效而受到工程界的关注,还应从其基本原理说起。国外文献中在描述其原理时称其为“一种蜂窝状三维限制系统，可以在很大范围内显著提高普通填充材料在承载和虫蚀控制应用中的性能。”它的关键原理就是三维限制。大家都知道，当汽车行驶在沙漠上时，就会压出两道深深的辙印，被压部分深深下陷，车辙两侧会高高隆起。后面的车辆如果继续沿着车辙前进，沉陷部分会进一步下沉、隆起部分会进一步隆起，直到隆起部分蹭到了车底盘、沉陷的车辙埋没了大半个轮子，进而无法前进。之所以如此，就是因为当外荷作用于地基表面时，依据普朗特尔理论和泰勒理论可知：在集中荷载的作用下，主动区1受压下沉，并将力向两侧分解传递给过渡区2，过度区2又传给被动区3，被动区就会毫无限制地发生形变而隆起。也就是说，载荷一旦作用于路基，在载荷的下方就会形成起契状的主动区域，它又通过过渡区域进行挤压，从而使被动区域发生隆起。也就是说，通过沿滑移线的剪切力和移动主动、过渡、被动三个区域的力决定了地基的承载能力。不仅在沙基地上可以十分明显的体会到以上原理的真实过程，在软基公路上也会找到这种的样板，只不过其形成的速率较之在砂上的变化慢些罢了。即使较好的路基材料也仍然无法避免其横向移动。一般的高速公路路基都高出地面好几米，吸水翻浆不太容易，但长期沉降依然存在。究其原因，雨水滲透、材料流失、基地下沉是其中部分原因，路基路面在车轮荷载长期碾压、振动力的作用下，材料向路基断面两侧横向位移不可否认是另外一个十分重要的原因。以我省各地各级公路为例，都有在该路的主行车道上可以明显感觉到路面已经被压出了一条“S”型沟状带。部分高速公路也不例外，汽车行驶在行车道上的颠簸明显强烈于行驶在超车带上的感觉，在道桥连接段尤为明显（俗称“桥头跳车”）。这种沟状路基沉降就是路基材料横向滑移的典型。

篇7：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

目前，高速公路边坡和中央分隔带地被植物大多以草坪为主，这些草坪具有一定的优势和适应性，并且也有较好的景观效果。然而存在栽植困难、需水量大、生长周期较短、管护费用较高等问题，而且在防沙、降尘、降低噪音诸方面收效甚微。鉴此，选择适应性更广、抗逆性更强、管护更简便、覆盖度更高、景观效果更好的绿化植物已日趋重要。

五叶地锦，又称美国地锦或美国爬山虎，葡萄科落叶木质藤木，掌状复叶，表面暗绿色，背面稍具白粉，小叶５枚，聚伞花序，花期７－８月，果期９－１０月，果呈蓝黑色。原产美国东部，喜温暖湿润气候，具有一定的耐寒力，对土壤与气候的适应性较强，生长旺盛，少病虫害，是一种较好的攀援植物，但爬墙能力较差，可用作地面覆盖材料。常用扦插、播种繁殖，压条也可，插后２０余天即可见根，枝条着地见湿也能生根，成活率极高。

在１９９７年以前，五叶地锦在京石、京津塘等高速公路的边坡绿化中被广泛应用。１９９８年在保津高速公路一期绿化中，尝试将五叶地锦作为地被覆盖植物引入中央分隔带种植。经过几年的管护发现五叶地锦具有经济性、实用性等诸多优点：

一、种植经济

与其它绿化形式相比，在种植过程中，五叶地锦具有良好的经济性。按照正常的绿化工程造价计算方法，２ｍ宽的中央分隔带需４０００株／公里株行距０．５Ｘ０．５Ｘｌｍ，其市场价格为１．２元／株，则每公里造价为４８００元。而最经济的草坪，按４．５元／ｍ２计算，每公里造价也要９０００元。如果自行培育繁殖，还可降低种植成本１．３倍左右。

二、养护成本低

由于五叶地锦适应能力强，长势旺盛，成活率高达９５％以上，短期内就可达到郁蔽的效果，从第二年开始就可以利用本身的生长优势来抑制杂草的生长，从而降低除草的成本。

在养护过程中，清理五叶地锦每公里只需人工１个工日，加上修剪、除草等管护工作每年每公里仅需８个工日。而草坪修剪及清除杂草，每公里每年则需２０－３０个工日，如果没有种植草坪，那么清除、修剪杂草每公里每年则需４０个工日以上。五叶地锦在节约养护成本、养护难易程度上明显要优于草坪。

随着社会的发展进步，人们的环保意识也在逐步提高，草坪需水量大，更新周期短，养护烦琐等特点也日益暴露出来，在一些城市逐渐被淘汰，北京已经通过立法的形式限制草坪的使用，以节约能源。同样对高速公路来说，带来的高额养护费用也是一个无形的包袱。

三、适应性强

五叶地锦的耐旱、贫瘠、抗病虫害能力极强，即使在干旱瘠薄的环境下，每年只需浇水１－２遍，即可正常生长。同时它对碱性土质具有较强的适应性，在ＰＨ值为８．５的环境下也能生长。保津高速一期绿化工程种植五叶地锦已有６年的时间，迄今为止还未有大面积的病虫害发生。

四、季相丰富

路桥求职

路桥招聘

路桥英才网

英才网

五叶地锦具有丰富的季节特性。在春季发芽至秋初，叶色依次为嫩绿、翠绿、深绿，到了深秋季节，随着气温的降低叶子逐渐变为浅红、红色、深红，这时中央分隔带就变成了一条红色的彩带，与绿色的桧柏相互映衬，分外醒目，形成一道亮丽的景观，可有效改善行车环境。

五、更新周期长、繁殖方便

因五叶地锦为多年生木质藤本植物，可生长２０年以上，其生命周期相对于草木植物来说要长，同时由于五叶地锦扦插成活率高，不需要较高的技术，可以自行培育繁殖、种植，养护极为简便。

随着现代文明的发展，绿色环保、生态环境越来越受到人们的重视，科学的绿化设计，合理的树种选择，经济便捷的养护是高速公路绿化追求的目标。五叶地锦无疑在高速公路绿化中具有良好的推广和应用价值。

路桥求职

路桥招聘

路桥英才网

篇8：粉煤灰在高速公路工程中的应用

1. 粉煤灰应用的优点。

粉煤灰是火力发电厂燃烧煤粉产生的粉状灰渣。其主要成分是二氧化硅和三氧化二铝, 在有石灰和水的条件下, 粉煤灰能生成有胶凝物的产物, 使石灰-粉煤灰混合料产生强度, 它的这一特性已越来越多地被道路工程所利用, 特别是底基层结构形式多采用石灰、粉煤灰稳定细料土 (简称二灰土) , 取代了以前较常用的石灰稳定土, 进一步提高了工程质量和道路的使用品质。规范规定作为路面用粉煤灰的烧失量不应超过20%。粉煤灰在高速公路中的应用具有以下优点。

(1) 减少用水量:经实验, 用30%的粉煤灰代替20%的水泥, 搅拌混凝土中间用水量可减少7%左右, 而且增强了混凝土的密实性。

(2) 改善了混凝土拌和物的和易性。

(3) 增强混凝土的可泵性, 因改善和易性而提高了易泵性, 同时由于泌水性和离析现象改善, 以及粉煤灰本身的球形玻璃体效应, 可以得到更好的减阻效果。

(4) 减少了混凝土的徐变:经实验研究粉煤灰混凝土和基准混凝土的对比, 前期接近, 而徐变值后期明显较小, 经加荷确定约减少50%。

(5) 减少水化热、热能膨胀性:混凝土中泥水化反应要放出热量, 在大体路面施工中会出现中心与边缘温差而产生应力, 导致裂缝。由于粉煤灰的掺加有利于减少在混凝土内部由于水化热而产生的升温, 减少了混凝土热膨胀出现裂缝的危险。

(6) 提高混凝土抵渗能力:由于混凝土能减少用水量和降低水灰比, 并且在和水泥水化过程中析出氢氧化钙生成水化硅酸钙和水化铝酸钙凝胶, 使水泥石中毛细孔的数量减少, 孔径变小, 增加了对液体和气体改渗透和扩张作用的抵抗力, 即抗渗力。

(7) 增加混凝土的修饰性:粉煤灰能使表面平整饱满, 较容易抺面和修饰而且硬化后混凝土色泽更为美观。

2. 粉煤灰的化学、物理性质。

粉煤灰属于系统。由于煤粉高温燃烧, 同时粉煤灰的表面积较大, 具有很大的表面能, 且粉煤灰的密度小, 这就是其在公路中利用的基础和优势。粉煤灰混合料有较高的强度、模量和水稳定性。

粉煤灰是一种质轻、多孔隙、颗粒均匀, 具有一定水稳定性的无粘结性材料。其路用性能满足公路路堤的技术要求。采用粉煤灰修筑路堤是完全可行的, 为开发利用粉煤灰找到了一条有效途径。

3. 粉煤灰的粒径组成。

经颗粒分析试验表明, 粉煤灰粒径多分布于0.005~0.100mm粉性颗粒之间, 级配呈均匀分布, 属粉质砂土范围。液塑限试验表明, 粉质灰不具备塑限, 液限为60%。

4. 粉煤灰的压缩性。

路基填筑材料的压缩性直接关系到路基将来的平整度和稳定性, 粉煤灰的压缩性试验指标见表1, 压缩系数较小为0.14Mpa-1, 仅为土类的35%左右。

5. 粉煤灰的内摩擦角与黏结力。

内摩擦角与黏结力是路堤的强度和稳定性评定的主要指标。实验表明:饱和状态下C值迅速降低, 而ф值也相应地下降约15%~35%。故粉煤灰强度主要取决于内摩擦角。考虑到该因素, 在稳定性验算过程中, 为安全起见, 设计值取C=0, ф=30。经实际验算, 平均填高抗滑稳定安全系数均大于1.25。

二、粉煤灰在高速公路路堤中的应用

1. 粉煤灰在高速公路路堤工程中应用的优点。

粉煤灰作为一种轻质路堤填料, 已经越来越多地被应用于高速公路路堤填筑工程中, 粉煤灰作为路堤填料具有以下的几个优点。

(1) 变废为宝, 保护环境、节约耕地。粉煤灰的排放不仅占用了大量的农田, 而且污染环境。粉煤灰的利用不仅能减少路堤填筑所需要的耕地, 还能减少粉煤灰堆放所占用的耕地。

(2) 粉煤灰属于轻质路堤填料, 其自重较一般土体轻1/3以上, 即在相同的填筑高度下, 粉煤灰路堤的自重荷载比一般土路堤及碎石、砾石路堤明显减小, 地基附加应力及沉降变形相应变小, 有利于路基稳定。同时, 沉降变形的减小, 有利于减小桥头差异沉降, 解决桥头跳车问题。

(3) 与传统的石灰土填料相比, 可节省工程造价。

2. 粉煤灰在高速公路路堤中应用的造价分析。

通过引用某高速公路中对粉煤灰和5%石灰土路堤填料进行了工程直接费的对比, 计算过程中, 施工段落长度按200m计, 路基宽度按30m计, 压实层厚度取20cm, 即工程数量为1 200 m3 (压实力) 。路基填土灰等采用天然实方计量定额, 其相关定额乘以系数1.16。计算依据为《公路工程预算定额》 (JTG/G B06-02-2007) 、《公路工程机械台班费用定额》 (JTG/G B06-03-2007) 等。因此, 采用粉煤灰作为路堤填料可以大大节约工程造价。

篇9：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

关键词:CFG桩;复合地基

中图分类号:U443.15文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2009)17-0010-03

1 工程概况

郑州至西安铁路客运专线渑池至灵宝段DK207+443.24~ DK207+890,长446.76 m。本段属于黄土塬向低山剥蚀区过渡的剥蚀宽缓沟槽,自然横坡一般为10°~30°,沟槽大致呈E-W向延伸,坡面基岩出露,陡坡处多为荆棘、杂草,平缓地带被恳为旱地,植被差。线路正穿高岩村,有便道通往本段,交通条件较好。本段水质经检验对砼无侵蚀性,本段上覆第四系全新统,第四系中更新统黏质黏土、松软土、软土、黏质黄土。下伏基岩为震旦系下统马家河组(Z1m)辉石安山岩、砂岩、燕山期侵入岩石英闪长玢岩(λσμ25)。

工后沉降控制标准:工后沉降≤15 mm,沉降比较均匀,长度大于20 m的路基,允许的最大工后沉降为30 mm,并满足Rsh≥0.4Vsj2,差异沉降≤5 mm,折角1/1 000。

本段基底根据沉降检算,为满足铺设无碴轨道路基工后沉降要求,地基采用CFG桩加固,桩体孔径Φ400 mm,桩间距1.3 m,采用正三角形布桩。

2 基本原理

CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术,由于CFG桩改善了碎石桩的刚性,使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用,同时也能很好地发挥其端阻作用。作为软基处理技术,CFG桩复合地基具有施工工艺简单、挤密效果好、全桩长发挥侧阻力、端阻力明显、对地基承载力提高幅度大且有很大可调性等优点,因此,得以广泛采用。

CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石和细砂加水拌和形成的高黏强度的桩和桩间土及褥垫层一起作用形成复合地基,CFG桩复合地基通过褥垫层与基础相连接,无论桩端落在一般土层还是淤泥土质均可保证桩间土始终参与工作。由于桩间土的强度及模量比桩间土大,在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应力大,桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承载的荷载。

CFG桩桩体是由机械成孔后将搅拌好的砼利用泵机打入孔中,在拔管的过程中利用高差产生的重力将混凝土自振捣效果,这样不仅在成桩的过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身,使其具有水硬性,使处理后的复合地基的强度和抗变形的能力明显提高。

在复合地基中,基础和桩间土之间设置一定厚度的散粒状组成的褥垫层,是地基的核心部分,基础下是否有褥垫层对地基的承载能力有很大的影响,若不设置褥垫层,复合地基和普通的桩基础相似,桩间土的承载能力难以发挥,不能称作复合地基。基础下只有设置了褥垫层,桩间土承载能力才能发挥出其潜在的作用。

CFG桩施工机械设备和施工工艺的采用主要根据工程地质、设计承载力、变形以及施工的周边环境而定,常用的施工方法有长螺旋钻孔灌注成桩、泥浆护壁钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩。依据本标段设计要求,现采用长螺旋钻孔泵压混合料成桩方法施工。

3 CFG桩加固地基的施工

本标段CFG桩混凝土设计强度为C10,桩型为孔径Φ400 mm,桩间距1.3 m,桩长7 m～13 m,群桩采用梅花形布置,褥垫层为80 cm厚双向加筋改良土层,单桩复合地基承载力特征值为600kPa。

3.1 施工准备工作

(1)核查地质资料,结合设计参数,选择合适的施工机械和施工方法。

(2)测量放样,平整场地,清除障碍物。

(3)选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合设计要求,并按相关规定进行检验。

(4)按设计要求进行室内配合比试验,选定合适的配合比。

3.2 施工方法及工艺

根据设计情况,采用长螺旋钻孔成桩法施工。

(1)钻机就位:钻机就位应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆、校正位置,使钻杆垂直对准桩位中心,确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。

(2)钻进成孔:钻孔开始时,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触及地面时,启动电机将钻杆旋转下沉至设计标高,然后关闭电机,清理钻孔周围土。一般成孔时应先慢后快,这样既能减少钻杆摇晃,又容易检查并纠正钻孔的偏差,及时纠正。在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,否则较易导致桩孔严重偏斜、位移,甚至使钻杆、钻具扭断或损毁。根据桩长确定钻孔深度,当钻头到达预定标高时,在动力头底面停留位置处将钻机塔身上作醒目标注,作为施工时控制桩长的依据。

(3)灌注及拔管:CFG桩成孔到设计标高后停止钻进,开始泵送混合料,当钻杆芯管充满混合料后开始拔管,提拔的速度宜控制在2 m/min~3 m/min,混合料泵送量应与拔管速度相配合,边灌注边提钻,保持连续灌注,均匀提升,做到钻头始终埋入混合料内1 m左右。严禁采用先提钻后灌注混凝土,形成往水中灌注混凝土的错误做法,遇到饱和砂土或饱和粉土层,不得停泵待料,避免造成混合料离析、桩身缩径、断桩和夹泥等。

(4)移机:当上一根桩施工完毕后钻机移位,进行下一根桩的施工。施工时由于CFG桩排出的土较多,经常将邻近的桩位覆盖,有些还会出现钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使原标定的桩位发生移动。因此,下一根桩施工时,还应根据轴线或周围桩的位置对需施工的桩位进行复核,保证桩位正确。必要时,移机后清洗钻杆和钻头。

(5)施工工艺流程见图1。

4 质量控制与要求

(1)混合料搅拌:混合料搅拌要求按配合比进行配料,计量要求准确。上料顺序为:先装碎石,再加水泥、粉煤灰和外加剂,最后加砂,使水泥和粉煤灰夹在砂、石之间,不易飞扬和黏附在筒壁上,也易于搅拌均匀。每盘料搅拌时间不应小于60 s。在泵送前应将混凝土泵料斗、搅拌机搅拌筒备好熟料。

(2)CFG桩的数量、布置形式、桩间距、桩长、桩顶标高及桩的有效直径应符合实际要求。①施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5 m;②为保证施工中混合料的顺利输送,施工中采取强制式搅拌机;③长螺旋钻孔法坍落度控制在160 mm～200 mm之间;④成桩过程中,应随机抽样做混合料试块,每台班制作一组(3块)试件,检查试件标准养护抗压强度符合设计要求;⑤清土和截桩时,不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土;⑥冬季施工时混合料入孔温度不得低于5℃,对桩头及桩间土应采取保温措施;⑦跳打施工时应及时清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度;⑧整个施工过程中,安排技术人员旁站监督,并作好施工原始记录,记录钻压电流值、孔深、单孔混合料灌入量、堵管及处理措施等;⑨施工中桩体有效直径允许偏差不小于设计值40 cm,垂直度允许偏差不大于1.5%,桩位纵横向偏差不大于50 mm;⑩质量检验:按设计文件要求,CFG桩检验宜在施工结束28天后进行单桩承载力或复合地基承载力试验,其承载力、变形模量应符合设计要求;?輥?輯?訛施工过程中必须有咨询、监理等有关单位人员旁站监控。

5 质量问题及控制措施

5.1 堵管

堵管是长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺常遇到的主要问题之一。它直接影响CFG桩的施工效率,增加工人劳动强度,还会造成材料浪费。特别是故障排除不畅时,使已搅拌的CFG桩混合料失水或结硬,增加了再次堵管的机率,给施工带来很多困难。产生堵管的原因有以下几点:

(1)混合料配合比不合理。当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,常发生堵管。因此,要注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在190 kg/m3的范围内,坍落度应控制在160 mm～200 mm之间。

(2)混合料搅拌质量有缺陷。在CFG桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。坍落度太大的混合料易产生泌水、离析,泵压作用下骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。

(3)施工操作不当。钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。

(4)冬期施工措施不当。冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。冬施时,有时会采用加热水的办法提高混合料的出口温度,但要控制好水的温度,水温最好不要超过60℃,否则会造成混合料的早凝,产生堵管,影响混合料的强度。

(5)设备缺陷。弯头曲率半径不合理也能造成堵管。弯头与钻杆不能垂直连接,否则也会造成堵管。混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。

5.2 窜孔

在饱和粉土、粉细砂层中成桩经常会遇到这种情况,打完X号桩后,在施工相邻的Y桩时,发现未结硬的X号桩的桩顶突然下落,当Y号桩泵入混合料时,X号桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。发现窜孔的条件有以下3条:①被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂;②钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;③体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生液化。

由于窜孔对成桩质量的影响,施工中采取的预控措施:①采取隔桩、隔排跳打方法;②设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;③减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;④合理提高钻头钻进速度。

5.3 桩头空芯(下转第14页)

(上接第11页)

主要是施工过程中,排气阀不能正常工作所致。钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气形成空芯。为避免桩头空芯,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。

5.4 桩端不饱满

这主要是因为施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。为杜绝这种情况,施工中前、后台工人应密切配合,保证提钻和泵料的一致性。

6 桩的检验与试验

CFG桩的检验项目包括低应变动力检测和荷载试验。

6.1 低应变动力检测

本项目采用的是低应变动力检测中的反射波法,用于检测桩身混凝土的完整性,推定缺陷类型及其在桩身中的位置,也可对桩长进行核对,对桩身混凝土的强度等级做出估计。

检测数量按照总桩数的10%随机抽测,抽测点位均匀布置。

经检测,抽测桩的不合格率未超出30%,且有缺陷桩分布位置不集中,经分析,不影响地基承载力,不必处理。

6.2 竖向静荷载试验

检测数量按照总桩数的2%且不少于3根随机抽测,抽测点位均匀布置。经检测,全部抽测桩均达到设计要求。

7 结束语

7.1 承载力提高

由于CFG桩采用了一定数量的黏结材料,所以使桩体本身具有一定的强度。相对于以松散材料所形成的桩体(例如:水泥土桩、砂桩等),承载力提高较大,地基沉降量减小。

7.2 降低造价

CFG桩除了充分利用桩身强度外,同时考虑了全桩长的侧摩擦力,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参加工作。因此,在一定荷载的情况下,可以减小桩体截面、数量,减少各种材料用量,无须配筋。所以,CFG桩具有很好的发展前景。

Application of Cement Dust Stone Crusher Technology in

High-speed Railroad Construction

Hou Lina

Abstract:The compound ground projects obtained more and more widespread application, this project sign section has displayed CFG fully using the CFG pile and the compound ground the pile high supporting capacity characteristic, and through establishment display pile between earth supporting capacity, this paper introduce the compound ground project application.

篇10：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

结合京津城际高速铁路工程控制网和高精度轨道基准网测设,总结探讨了精密轨道工程控制网的布设方法及高精度轨道基准网的`实现方法.

作 者：吴仲儒 陈顺利 牟海涛 WU Zhong-ru CHEN Shun-li MU Hai-tao 作者单位：吴仲儒,牟海涛,WU Zhong-ru,MU Hai-tao(秦垒岛市测绘大队,秦皇岛,066001)

陈顺利,CHEN Shun-li(中铁二局集团新运工程有限公司,成都,610031)

篇11：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

[来源] [发表时间] 2010-2-21 15:40:00

本文从集成商的角度探讨当前高速公路监控系统对智能视频分析的需求，智能视频分析在高速公路交通领域的应用情况，存在的问题以及将来应用的前景。

视频监控在高速公路机电工程的应用

高速公路机电系统主要有常规三大系统：收费系统、通信系统、监控系统。视频监控在高速公路监控系统中的应用非常广泛，主要应用在收费系统、道路监控系统、隧道监控系统以及管理用房的监控当中。

在收费系统中的应用

收费系统中的视频监控主要包括对收费车道、收费亭、收费广场、收费站房监控。在日常业务管理上，视频监控系统用于收费管理人员对收费广场的交通流，收费员对车型、车种判别情况（收费信息叠加在视频图像上）以及收费员与司机交流进行直观的监视，是一个重要的管理手段；在突发意外事件的处理上，视频监控系统既能尽早提供预警信号，也是事后稽查突发事件的重要依据。

在道路监控系统中的应用

在道路监控系统中，通常在匝道的出入口立交、桥梁、长下坡等重要地点设置动态监控点，现在一些重要主干高速路段，全程每2公里设置一个监控点，配置高倍数变焦镜头和云台，实现整条道路的全程监控。

隧道监控系统中的应用

在高速公路中，由于隧道环境特殊，且在一定距离内空间封闭，一旦在其中发生交通事故，救援以及疏散等问题难度非常大，因此，对于保证隧道安全运营的隧道监控系统，越来越得到工程建设者和管理者的重视。隧道机电系统主要由五大系统：隧道监控系统、隧道通风系统、隧道照明系统、隧道供配电系统及消防系统。这些系统不独立存在，通过软件组态形成后台控制系统，各系统是有机结合在一起的，相互联动。

而在隧道监控系统中，通常隧道内每150米设置一个固定监控点，在人行横洞、车行横洞、隧道口设置云台或快球，实现动态监控。

通过视频监控系统，将隧道互通枢纽的交通状况、道路状况、能见度状况传到监控中心或隧道管理站，在监控中心或隧道管理站监控室闭路电视监视器或大屏幕投影系统上显示，结合视频事件检测系统，为选择正确的交通控制策略提供依据，并可对视频图像进行实时分析和录像，以便分析及取证。应用现状

以往受视频分析处理技术条件所限制，对视频信号的分析判断主要依靠人的决策，随着视频智能分析技术的进步，在高速公路监控系统的应用上，视频信息处理正从一种辅助决策工具逐渐向自动决策系统方式过渡。当前智能视频分析技术在高速公路监控系统中成熟的应用是车牌识别系统、事件检测分析系统以及视频交通状态检测系统。车牌识别系统已经基本取代了人工录入车牌这一原始方式；事件检测分析系统当前已经被高速公路管理者逐步接受，在高速公路监控系统中已经广泛应用；车辆检测系统与线圈车检系统、微波车检系统三种车辆检测系统，已经成为高速公路机电系统最主流的车辆检测方式，交通状态检测系统也逐步成熟，已显示出独特的优势，正获得道路管理者尤其是交警部门的青睐。

车牌识别

车牌识别系统是智能交通最基本的组成构件之一，目前应用已经非常成熟，是高速公路收费系统的一个重要组成部分，识别系统以自动车牌号码识别为基础，可以对通过的车辆进行自动登记、验证、监控、报警。通过车牌识别系统，高速公路入口收费系统可以在通行卡（票）上保存系统识别车牌号码及车牌图片二值化信息，在高速公路出口利用车牌识别系统对车牌号码或车牌图片二值化信息进行匹配，判断通行卡（票）代表的入口车辆是否为

出口车辆，可以有效地发现和避免换卡行为。同时系统所定位出的车牌图片和识别出的车牌号码成为管理、查询通行车辆的重要途径，可以有效地加强收费管理，限制和发现舞弊行为。

事件检测分析

高速公路用视频监控路段运行，监控人员不可能长时间不间断盯着屏幕监视，如果依赖于回放检索，会导致时间处理滞后。因而，事件检测分析系统在高速公路监控系统中得到广泛的应用。事件检测分析系统在图像覆盖范围内，能够进行各种交通车辆、事故进行自动检测。系统在每个类型车道（超车道、行车道、紧急行车道、紧急停车带、三角地带）和一般交通状况下能自动检测下列状况：车辆停驶、车辆减速、车辆超速、车辆低速、车辆逆行、车辆排队长度超过阈值、交通拥堵、行人、车龙、遗撒遗弃物、烟雾和火灾等。并且提供相应的交通数据实时测量：流量、速度、占有率、车头间距、队列长度、车辆分型等。当发生交通车辆事故时系统能够快速自动报警和录像，为道路的交通安全管理和道路运营提供帮助。

而在隧道监控中，事件检测分析系统检测到有烟雾超过警戒报警，系统启动应急预案，指挥通风系统、照明系统和消防系统立刻联动，对监控信息自动采集，通过智能视频分析技术分析、判断并输出结果。

交通状态检测

当前在一些交通流量很大的高速公路中，尤其在许多大城市的绕城高速公路中，出入口匝道经常发生堵车，如何有效疏导交通是一个亟需解决的问题，视频交通状态检测系统结合交通诱导系统提供了解决办法。

交通状态检测系统通过对道路沿线的监控摄像机传回的视频信号进行分析和处理，自动识别出路段的交通状态（交通状态分为：畅通、拥挤、堵塞三种状态）；当检测到道路交通发生拥挤或堵塞时，系统通过语音报读、文字闪烁等方式进行报警，提示交通管理员及时对交通拥堵事件进行交通疏导处理，并可通过对交通拥堵数据的统计分析，为交通管理提供决策依据，把过去的被动式交通管理上升为主动式的交通管理，从而保证道路交通的畅通

运行，提高交通管理水平提供有力的技术手段。同时，与交通诱导等系统进行联动，在事件发生时，通过交通诱导系统发布交通信息，实现智能化的交通管理。

针对性开发智能视频分析技术

当今全国主要省份均实现了高速公路全省联网或区域联网收费监控，对于监控中心或片区监控中心来说，均需要面对海量数据，如何从海量数据中挖掘出有用信息，实现实时智能监控和“查看”视频，进行自动化的监控，提高监控效率，是当前一个值得挖掘的课题。针对高速公路应用特点，开发专用的、解决特定需求的智能分析产品，将会在高速公路监控领域得到很好的应用。目前业内也有一些结合本行业特点的系统，主要有以下三种。

·硬盘录像资料的稽查检索：目前高速公路联网监控已经实现了全省或区域硬盘录像的联网，高速公路稽查人员目前主要是通过人工快速浏览方式检索视频录像，审查收费员收费过程或其他人员在岗位工作过程中有无违规，在实际稽查过程中显然无法浏览所有海量的图像资料，只能通过抽查的方式实现，费时费力，效率低下，需要一套智能视频分析检索系统来提高工作效率，目前这一方面已经在做有益的尝试，已有初步的产品；

·基于视频的路径识别系统：联网收费在全国许多省份如火如荼的展开，随着联网收费的深入，高速公路路网规模不断扩大、加密，收费车辆的精确路径识别问题是人们迫切解决的一个问题，因而基于视频的路径识别系统开始出现并与与其他路径识别方式互补；

·基于视频的火灾检测系统：基于普通视频或红外热成像在火灾检测中的应用正在尝试，虽然目前不能取代当前光纤感温、光纤光栅或双波长的火灾探测系统，但也对视频分析的应用提供了一个很好的思路。

结语

智能视频分析技术很早在高速公路监控系统有局部的应用，现阶段车牌识别技术已经非常成熟应用广泛，交通事件检测分析和交通状态检测应用也正在快速扩大，但是其进一步发展还是面临着重重困难。

从使用上来说，最理想的状况当然是所有对交通视频的监看都可以由视频分析技术来完成，但现实并不能达成此种程度。当前视频分析技术应用还停留在实验阶段，不能很好地发挥作用。

除了受自身技术因素制约，高速公路监控系统中，分中心、区域中心及省中心的监控图像从前端数字化后经过多级编码，尤其经过不同厂家不同标准的设备后，图像质量不能保证，影响了智能视频分析结果的准确性。并且高速公路管理者对图像的实时性一直有要求，虽然有些并不是视频分析处理系统自身的原因，如编解码延迟、网络延迟造成，但综合实际效果有时让人难以接受。

篇12：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

循环经济理念在公路建设中的实践与应用

近年来安徽公路建设坚持科学的.可持续发展观,走资源节约型发展之路,不仅制定出多项符合循环经济理念的技术政策,而且大力研究推广符合该理念的新材料、新技术和新工艺.本文主要介绍了在公路边坡生态防护、老路面利用及再生等方面的实践经验,同时展望了循环经济理念在今后公路建设中广阔的应用前景.

作 者：汪波 管勤 孙东根 朱新实  作者单位：汪波,孙东根,朱新实(安徽省公路管理局,合肥市,230022)

管勤(安徽省高速公路总公司)

刊 名：公路  ISTIC PKU英文刊名：HIGHWAY 年，卷(期)：2006 “”(6) 分类号：X734 关键词：公路建设   循环经济   技术应用  

篇13：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

关键词：粉煤灰,公路,抗折强度,工作性能,泌水率

随着国家加大农村公路的改造力度,适用于农村公路的水泥混凝土路面得到发展。由于农村公路受道路宽度、地形等地理环境的限制不适宜滑模摊铺机和混凝土罐车的施工,而采取小型机械施工,这就对水泥混凝土的路用性能提出很高的要求,混合料既要有很好的工作性能,又要保证设计抗折强度。掺入粉煤灰是提高水泥混凝土路用性能的有效技术手段。在荥阳市农村公路改造工程施工中,通过相关试验和施工实践,对路面用水泥混凝土掺入粉煤灰可用性进行了研究,确定了粉煤灰的技术要求、合适的掺量、配合比的设计,并提出改进的措施。

粉煤灰是热电厂的排放废弃物和衍生物,其存放需要占用大量土地,这些土地对于我国相对匮乏的土地资源是十分珍贵的,粉煤灰漫天飞舞还造成了大气污染。将粉煤灰用于公路建设中,这不仅减少占用土地和保护地方环境,还会增加社会经济效益。荥阳市2006年度农村公路改造中,对部分水泥混凝土项目采用掺加粉煤灰进行施工,现就施工中的经验教训进行论述。

1 粉煤灰混凝土配合比设计

1.1 粉煤灰的技术要求

在水泥混凝土路面工程中使用的粉煤灰必须达到Ⅱ级以上技术要求的电收尘的干排或磨细粉煤灰,优先选用磨细粉煤灰。在工程开工前必须进行粉煤灰及有关原材料的试验,取合格的原材料进行配合比设计试验。粉煤灰的技术指标见表1。

1.2 试配粉煤灰水泥混凝土的配合比设计

掺加粉煤灰的水泥混凝土配合比根据JTG F30-2003公路水泥混凝土路面施工技术规范规定进行设计,按设计混凝土强度通过试验确定粉煤灰合适掺量、粗细集料比例、砂率、水灰比等指标。

2 掺加粉煤灰混凝土的优势

2.1 工作性能

与普通混凝土相比,粉煤灰的掺入使混凝土工作性能大幅度改善,更适合小型机械进行施工。其还有几个优点:

1)有利于振捣密实。

2)由于粘结性材料的增加有利于防止拆除模板时掉块。

3)使摊铺成型的路面光滑平整。

4)和易性的改善减小自卸车运输过程中混合料的离析。

2.2 降低泌水率

由于受地理环境的限制,目前农村公路改造工程使用的混凝土多采用小型农用三轮自卸车运输混合料,在运输过程中较严重的泌水将会导致混合料工作性能降低,并产生卸料困难,降低工作效率,提高劳动强度。掺入粉煤灰可降低混凝土的泌水率,有利于混凝土的运输及摊铺。

3 施工中容易忽视的要点

1)混合料拌和前必须将试验配合比换算成施工配合比后再进行拌和。

2)在摊铺前要对基层进行清扫洒水,防止基层吸收混凝土中的水分,造成混凝土拌合物干涩而不宜施工。

3)施工后7 d进行割缝并灌缝。

4 掺加粉煤灰的混凝土抗折强度

对荥阳市村村通使用掺加粉煤灰的混凝土试验结果表明,混凝土的抗折强度完全满足设计抗折强度,数据见表2。

5 施工后期必须加强养护

掺加粉煤灰的混凝土施工后要覆盖养生,保证覆盖物的湿润直至混凝土强度达到100%。在掺加粉煤灰的混凝土试验段施工后,由于按普通混凝土养护期20 d后停止养护试验段表面产生许多裂纹,于是又马上安排养护直至强度达到设计强度(通过取样进行实地养生后试验)后就再没有产生裂纹。在以后的施工中都严格保持湿润养生直至达到设计强度方停止养生,就没有出现裂纹。

6 取得的社会经济效益

荥阳市2006年度共施工掺加粉煤灰的水泥混凝土路面300 000 m2,使用粉煤灰300 t,减少了存放粉煤灰的土地,保护了国家相对匮乏的土地资源,保护了粉煤灰存放场周边的空气环境。少用水泥250 t,减少了生产水泥从原材料开采到成品运输一系列生产程序造成的污染物排放,这也就相对保护了环境。有效节约公路改造资金80 000余元,这对于中国农村公路改造资金相对拮据,又不能增加农民负担,利用有限的资金对农村公路进行改造是一个行之有效的办法。

7 结语

在水泥混凝土中适当地掺入粉煤灰后,改善了混凝土的工作性能,降低了泌水率,使之更适合施工,提高了路面的抗折强度,提高了公路质量,保护了环境,取得了不错的社会经济效益。粉煤灰水泥混凝土在农村公路改造工程中值得推广。

参考文献

[1]JTG F30-2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

篇14：浅谈粉煤灰在高速公路建设中的应用

摘要：在公路基层的结构形式之中，水稳基层是其中最为主要的。但是在很长的一段时间里，人们对此并未充分的重视起来，只是单方面的认为只要符合相关的规范要求就可以，在严重的时候出现钻不出芯样而提高水泥剂量的情况。鉴于此，对水泥粉煤灰稳定碎石在公路施工各个阶段的应用进行了分析，可为同行提供一定的参考与借鉴。

关键词：公路基层施工；水泥粉煤稳定碎石；混凝土配比

0引言

高速公路水稳基层施工质量的影响因素非常的多，为充分的确保工程的整体质量，应该在技术设计、施工方案以及工程管理等等方面做到精心设计，精心施工与管理，依据当地的具体情况来进行综合性的比较与分析、严格执行规范规定，控制各项技术指标，确保公路基层施工的整体质量。

1水泥粉煤灰稳定碎石技术性能分析

1.1原材料分析

粉煤灰属于气硬性材料，当其与石灰、水泥、水等材料进行充分搅拌并压实后，就会具备良好的抗压性。在粉煤灰中存在大量的氧化物，包括二氧化硅以及三氧化铝等，经过一定的化学反应，能够形成凝胶活性物，并存在于粉煤灰中。其存在的形式为球形的玻璃体，具有很大的密度，状态也较为稳定，不易水化。水泥粉煤灰的早期反应主要是由于水泥遇水发生水解反应，并生成硅酸钙晶体，这些晶体会附着在球形玻璃体的表面，并有一定的强度。当发生化学侵蚀与吸附作用后，就会形成水化铝酸钙以及水化硅酸钙，并且以胶体的形式出现在混合料中。随着水泥粉煤灰凝结度的增长，这些水化物会转变为纤维晶体，数量逐渐增多，相互交叉形成连锁结构，将混合物的缝隙进行有效的填充，极大地增加了混合物的强度。水泥粉煤灰的活性会随着凝结时间的推移而逐渐被激活，使混合料的强度不断上升，提高了公路基层的稳定性，有效地延长了公路的使用寿命。

水泥粉煤灰稳定碎石在公路基层施工中的应用，必须严格控制原材料的质量，并进行严格的检测，使其满足公路基层建设的各项指标。

1.2施工技术规范

水泥粉煤灰稳定碎石结构目前还没有明确的技术标准及规范，但从上述原理分析来看，水泥与粉煤灰和石灰与粉煤灰的反应机理很相似，在实质上都是氢氧化钙与粉煤灰玻璃体的反应，只不过水泥能够形成较高的早期强度，因此在工程初期综合参考了石灰粉煤灰稳定碎石以及水泥稳定碎石的相关技术标准及规范，决定暂时按下述要求进行配比设计及试验段施工。

2混合料配比的设计

水泥粉煤灰稳定碎石中水泥的含量控制在5%，粉煤灰的含量可以设置为几个标准，一般为5%， 10%， 15%等，将混合料的压实度设定在97%左右，然后以这个标准分别进行无侧限抗压成型试验，观测其一周内的强度变化，确定最佳的粉煤灰含量。根据试验结果，可以看出10%粉煤灰含量的混合物的抗压强度最佳。

混合物含水量的确定，需要进行含水测试。在进行试验检测过程中，首先将蒸发器进行清洗并烘干，称量其重量，提取混合料样本，放于蒸发器中，称量此时蒸发器的重量；然后在混合料样本中加人酒精，并点燃，适当地搅拌，燃烧几次并冷却后，再次称量蒸发器的重量。通过适当的计算就能得出混合料中的含水量。在施工现场中，对混合料含水量造成影响的因素很多，包括温度、材料、搅拌技术等。一般来说，公路水稳碎石层施工混合料含水量应该以大于最佳含水量的1%为宜。

对水泥含量的确定与粉煤灰含量确定的方法相似，在确定粉煤灰含量为10%的前提下，将水泥的含量设置为4%、4.5%、5.0%、5.5%，然后按照一定的压实度进行无侧限抗压强度成型试验。将试验的结果进行对比，最终确定水泥的最佳含量为5%。

3水泥粉煤灰稳定碎石在公路基层施工中的应用

在公路基层施工阶段，水泥粉煤灰稳定碎石的应用体现在隔离带与侧模的制作、方向测量、混合物的搅拌、摊铺与碾压、养护等几个方面，具体体现在以下几个方面。

3.1分隔带以及侧模的制作

在公路基层施工中，应该在基层面的中央分隔带区域，按照施工设计的相关指标，在中央架设分隔带模板，并进行培土。然后根据水稳碎石层施工设计的宽度，切除多余的部位，这样就完成了侧模的制作。

3.2放线测量

施工中的测量放线工作需要使用全站仪，根据全站仪中的坐标实施测量，确定中线的位置，按照10m的间距进行排桩，并需要根据水泥粉煤灰稳定碎石的设计宽度进行放线，确定施工的边线。

3.3混合料的拌和

对于水泥粉煤灰稳定碎石混合料的拌和，需要利用专业的连续性拌和站，将原材料与不同直径的碎石分别用一个仓实施配料。在大量拌和前，需要进行试拌，然后对试拌混合料进行试验检测，通过实验室中反复的筛分与参数调整，只有与设计指标一致时，才能进行大规模的拌和。在拌和过程中，原材料中的粗料与细料应该分类堆放。碎石等骨料在拌和前应该由转载机装人配料仓中，还应该注意水泥、粉煤灰等的干燥性，如果材料潮湿容易对下料造成影响，影响下料的速度。拌和过程中的加水由专用的液体喷头提供，另外，下水量还应该根据施工当天的天气情况进行适当的调整，以满足设计的含水指标要求。全部拌和过程出拌和机电控系统集中控制，在操作员的统一调度下进行工作。拌和机料仓输送器旁配专职值守人员，发现拌和不均匀或其他拌和质量问题及时汇报操作间，确保拌和机生产出的水稳碎石混合料符合各项试验要求。

3.4碾压与养护

在混合料摊铺完成后，要对其进行碾压，保证其具有一定的压实度，其碾压过程分为初压、复压及终压。在初压阶段，用振动式压路机均匀碾压，初压的遍数为两遍，初压能够使水稳碎石混合料中的颗粒重新排列，减少其内部的摩擦力，提升其豁着力。在复压阶段，先用18T振动式压路机进行低振碾压，再用高频率振动碾压一遍，随后用25T压路机进行静压，静压的遍数以3遍为宜。复压过后对其压实度进行试验检测。在对水稳碎石层压实度的试验检测过程中，首先选择具有代表性的检测点，并在检测点凿开直径与灌砂筒一致的洞，其深度为测定的厚度，取出材料并对其称重。需要注意的是，在凿开洞的过程中，保证凿出的材料没有发生丢失。还需要对其含水量进行检测，将灌砂筒下口对准凿开的洞口，打开筒使砂自动向下滑动，直到砂不再滑动为止，称量洞中砂的重量，根据公式对其干密度以及湿密度进行计算，确定水稳碎石层的压实度。终压的作用在于保证水泥粉煤灰稳定碎石层具有良好的平整度，便于后续施工，一般终压使用胶轮压路机，要严格控制其行驶速度，直到满足公路基层施工的相关要求。

在公路水稳碎石层施工完成后，需要在一定时间内对其强度进行试验检测，一般来说检测时间为施工完成后的7～10d。进行检测的方式为抽查。首先确定具有代表性的检测点，并用钻芯取样，随机进行抽检。在钻进过程中，要严格控制钻进速度，保证钻进稳定均匀，钻取的试样数量一般在3个以上。如果钻取过程能够取出完整的试样，说明其为合格施工，如果不能取出完整的试样，需要进行返工。对于水泥水稳碎石层施工的养护也是路基施工的重要环节，必须控制养护的温度以及养护时间，水稳碎石层施工强度主要受到施工碾压工艺以及养护工艺质量的影响，所以在施工过程中需要控制碾压、养护的质量。

4结语

当前的公路建设中，水泥粉煤灰稳定碎石在公路中的应用越来越广泛，并成为主要的结构形式。在实际的应用中，水泥稳定碎石作为路面的基层时，不仅要考虑其强度性能，还要注意考虑其抗变形和抗收缩能力的因素。因此，加强水稳定碎石稳定基层的配合比设计力度，并对其进行严格的质量控制，对于保证高速公路的质量有很重要的意义。

参考文献：

fll张泽设.浅谈水泥粉煤灰稳定碎石在公路基层施工中的应用山.工程论坛，zol，17（8）：152-153.

[2]杜雪芹.水泥粉煤灰稳定碎石在高速公路基层施工中的应用[[J].安阳工学院学报，2010， 23（5）： 54-55.

[3]陈志斌.水泥粉煤灰稳定碎石在公路基层施工中的应用[J].中国新技术新产品，2011， 20（4）： 228-229.

[4]魏超，李龙江，探讨公路施工中填石路基施工技术的应用田.黑龙江交通科技，2013， 32（10）：47-48.