本發(fā)明涉及路基處理，具體為軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法。

背景技術(shù)：

1、軟弱路基回填意義重大，它能提高路基穩(wěn)定性，分散上部荷載，降低軟弱土層承受的壓力，減少沉降、塌陷風(fēng)險(xiǎn)；可改善路基排水性能，利用透水性好的回填材料加快水分排出，減少水對(duì)路基的侵蝕與軟化；還能節(jié)約工程成本，利用當(dāng)?shù)赝亮?、工業(yè)廢渣等資源回填，施工簡(jiǎn)單且能縮短工期；同時(shí)有利于環(huán)境保護(hù)，實(shí)現(xiàn)固廢資源循環(huán)利用。其應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，在道路工程中可解決軟土沉降、保證路面平整度和行車安全；在鐵路工程里能增強(qiáng)路基強(qiáng)度與剛度，減少軌道變形，提高列車運(yùn)行平穩(wěn)性；在機(jī)場(chǎng)工程中，可保障跑道的平整度和穩(wěn)定性。

2、現(xiàn)有的軟弱路基中的固體廢料回填材料常采用鋼渣，但是鋼渣中含有游離氧化鈣和游離氧化鎂成分，這些成分在遇到水后會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生體積膨脹，由于鋼渣在使用時(shí)可能會(huì)陳化處理或穩(wěn)定化處理不充分，導(dǎo)致回填后的鋼渣還帶有這些成分，因此可能會(huì)產(chǎn)生路基隆起開裂的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，解決了現(xiàn)有的軟弱路基中的固體廢料回填材料常采用鋼渣，但是鋼渣中含有游離氧化鈣和游離氧化鎂成分，這些成分在遇到水后會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，產(chǎn)生體積膨脹，由于鋼渣在使用時(shí)可能會(huì)陳化處理或穩(wěn)定化處理不充分，導(dǎo)致回填后的鋼渣還帶有這些成分，因此可能會(huì)產(chǎn)生路基隆起開裂的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，包括以下步驟：

3、s1、前期準(zhǔn)備：對(duì)軟弱路基所在區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘察，篩選與處理合適的固廢材料，根據(jù)工程勘察結(jié)果和固廢特性制定固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固施工方案；

4、s2、路基清理：清除軟弱路基表面的松軟土、雜物和植被；

5、s3、分層回填：采用分層方式將固廢材料均勻鋪設(shè)于軟弱路基上，每層厚度通?？刂圃?0-50厘米；

6、s4、初步壓實(shí)：采用輕型壓路機(jī)對(duì)每層回填在軟弱路基上的固廢進(jìn)行壓實(shí)；

7、s5、試夯：對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)和有代表性位置進(jìn)行夯擊；

8、s6、動(dòng)態(tài)壓實(shí)：對(duì)全路面進(jìn)行夯擊壓實(shí)；

9、s7、效果檢測(cè)：采用靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)以及載荷試驗(yàn)對(duì)加固后的軟弱路基進(jìn)行效果評(píng)估，分析土體密實(shí)度、承載力以及變形模量；

10、s8、后續(xù)處理：對(duì)加固后的路基表面進(jìn)行平整，完善路基排水設(shè)施以及對(duì)路基采取防護(hù)措施。

11、優(yōu)選的，所述s1中的固廢材料采用建筑垃圾及工業(yè)廢渣，所述建筑垃圾包括廢棄混凝土、磚瓦碎塊以及木材廢料，所述工業(yè)廢渣采用粉煤灰、鋼渣以及礦渣。

12、優(yōu)選的，所述鋼渣在分層回填之前需要進(jìn)行陳化處理、磨細(xì)處理以及化學(xué)穩(wěn)定化處理。

13、優(yōu)選的，所述陳化處理包括自然陳化和加速陳化，所述自然陳化，將鋼渣放置在自然環(huán)境中6-24個(gè)月，所述加速陳化，將鋼渣放置在陳化倉中，將陳化倉內(nèi)部環(huán)境溫度保持在50-80攝氏度，保持陳化倉內(nèi)部相對(duì)濕度在60-80％，并且持續(xù)1-3個(gè)月。

14、優(yōu)選的，所述磨細(xì)處理，使用球磨機(jī)將鋼渣磨細(xì)至比表面積為400-600平方米/千克，磨細(xì)后鋼渣的顆粒粒徑分布：0.075毫米以下的顆粒含量占20％-30％，0.075毫米-4.75毫米的顆粒含量占50％-60％，4.75毫米以上的顆粒含量控制在10％-20％。

15、優(yōu)選的，所述化學(xué)穩(wěn)定化處理包括碳酸化處理和化學(xué)穩(wěn)定化處理，所述碳酸化處理，采用二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳酸化處理，每噸鋼渣通入50-100立方米的二氧化碳?xì)怏w，利用攪拌機(jī)將1％-2.5％的碳酸銨以及1％-2.5％的碳酸氫銨與鋼渣混合30-50分鐘，所述化學(xué)穩(wěn)定化處理，利用攪拌機(jī)將1％-3％的硅酸鈉與鋼渣混合25-45分鐘。

16、優(yōu)選的，所述s5試夯的關(guān)鍵點(diǎn)包括不同土質(zhì)交界區(qū)域、地下水位變化區(qū)域以及臨近建筑物或重要設(shè)施區(qū)域，所述有代表性位置包括路基中心區(qū)域、路基邊緣區(qū)域以及軟弱土層最厚區(qū)域。

17、優(yōu)選的，所述s6中動(dòng)態(tài)壓實(shí)的夯擊次數(shù)在8-15次，夯擊能量在10-30噸，夯錘的落距在5-20米，夯點(diǎn)間距在3-6米，間歇時(shí)間在3-7天。

18、本發(fā)明提供了軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法。具備以下有益效果：

19、1、本發(fā)明中，通過向磨細(xì)處理后的鋼渣中加入1％-2.5％的碳酸銨以及1％-2.5％的碳酸氫銨能夠有效去除鋼渣中的游離氧化鈣和游離氧化鎂成分，同時(shí)向每噸鋼渣通入50-100立方米的二氧化碳?xì)怏w能夠進(jìn)一步去除游離氧化鈣和游離氧化鎂，從而改善現(xiàn)有的軟弱路基固體廢料回填常用鋼渣，因其含游離氧化鈣和游離氧化鎂，遇水發(fā)生水化反應(yīng)致體積膨脹，且鋼渣可能陳化或穩(wěn)定化處理不充分，致使回填后可能出現(xiàn)路基隆起開裂問題。

20、2、本發(fā)明中，通過在不同土質(zhì)交界區(qū)域進(jìn)行夯擊，可減少長(zhǎng)期微小不均勻沉降累積及車輛顛簸感；通過在地下水位變化區(qū)域進(jìn)行夯擊能更好適應(yīng)水位波動(dòng)、減少對(duì)地下管線等設(shè)施的微小影響；通過在臨近建筑物區(qū)域進(jìn)行夯擊可降低對(duì)建筑物內(nèi)精密儀器的振動(dòng)干擾及建筑物微小變形風(fēng)險(xiǎn)；通過在路基中心區(qū)域進(jìn)行夯擊可提高抗疲勞性能、保持路面平整度；通過在路基邊緣區(qū)域進(jìn)行夯擊可減少自然因素導(dǎo)致的微小侵蝕及行車不適感；通過在軟弱土層最厚區(qū)域進(jìn)行夯擊能抵抗長(zhǎng)期固結(jié)沉降及減少對(duì)地下設(shè)施的微小變形，由此針對(duì)性夯擊能夠提高路基的耐久性。

技術(shù)特征：

1.軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述s1中的固廢材料采用建筑垃圾及工業(yè)廢渣，所述建筑垃圾包括廢棄混凝土、磚瓦碎塊以及木材廢料，所述工業(yè)廢渣采用粉煤灰、鋼渣以及礦渣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述鋼渣在分層回填之前需要進(jìn)行陳化處理、磨細(xì)處理以及化學(xué)穩(wěn)定化處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述陳化處理包括自然陳化和加速陳化，所述自然陳化，將鋼渣放置在自然環(huán)境中6-24個(gè)月，所述加速陳化，將鋼渣放置在陳化倉中，將陳化倉內(nèi)部環(huán)境溫度保持在50-80攝氏度，保持陳化倉內(nèi)部相對(duì)濕度在60-80％，并且持續(xù)1-3個(gè)月。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述磨細(xì)處理，使用球磨機(jī)將鋼渣磨細(xì)至比表面積為400-600平方米/千克，磨細(xì)后鋼渣的顆粒粒徑分布：0.075毫米以下的顆粒含量占20％-30％，0.075毫米-4.75毫米的顆粒含量占50％-60％，4.75毫米以上的顆粒含量控制在10％-20％。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述化學(xué)穩(wěn)定化處理包括碳酸化處理和化學(xué)穩(wěn)定化處理，所述碳酸化處理，采用二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行碳酸化處理，每噸鋼渣通入50-100立方米的二氧化碳?xì)怏w，利用攪拌機(jī)將1％-2.5％的碳酸銨以及1％-2.5％的碳酸氫銨與鋼渣混合30-50分鐘，所述化學(xué)穩(wěn)定化處理，利用攪拌機(jī)將1％-3％的硅酸鈉與鋼渣混合25-45分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述s5試夯的關(guān)鍵點(diǎn)包括不同土質(zhì)交界區(qū)域、地下水位變化區(qū)域以及臨近建筑物或重要設(shè)施區(qū)域，所述有代表性位置包括路基中心區(qū)域、路基邊緣區(qū)域以及軟弱土層最厚區(qū)域。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，其特征在于：所述s6中動(dòng)態(tài)壓實(shí)的夯擊次數(shù)在8-15次，夯擊能量在10-30噸，夯錘的落距在5-20米，夯點(diǎn)間距在3-6米，間歇時(shí)間在3-7天。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及路基處理技術(shù)領(lǐng)域，公開了軟弱路基固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固方法，包括以下步驟：前期準(zhǔn)備：對(duì)軟弱路基所在區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)勘察，篩選與處理合適的固廢材料，根據(jù)工程勘察結(jié)果和固廢特性制定固廢回填及動(dòng)態(tài)壓實(shí)加固施工方案；路基清理：清除軟弱路基表面的松軟土、雜物和植被；分層回填：采用分層方式將固廢材料均勻鋪設(shè)于軟弱路基上，每層厚度通?？刂圃?0?50厘米；初步壓實(shí)：采用輕型壓路機(jī)對(duì)每層回填在軟弱路基上的固廢進(jìn)行壓實(shí)；試夯：對(duì)關(guān)。本發(fā)明中，通過向磨細(xì)處理后的鋼渣中加入1％?2.5％的碳酸銨以及1％?2.5％的碳酸氫銨能夠有效去除鋼渣，從而改善游離氧化鈣和游離氧化鎂，遇水發(fā)生水化反應(yīng)致體積膨脹，致使回填后可能出現(xiàn)路基隆起開裂問題。

技術(shù)研發(fā)人員：徐智超,陳勻杉,鄧超,劉湛軍,王新忠,吳月星
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南城市學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2