采用建筑垃圾修筑路基技术研究

来源 :吉林建筑大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:qiujunzhang
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随着国家不断推进城市化的发展,建筑垃圾所产生的总量将逐渐上升。根据相关资料的统计,我国城市所产生的建筑垃圾量超过了二十亿吨,环境污染已成为制约我国可持续发展的重要因素。在公路建设当中对路基填料的需求不断地增加,对天然砂石的使用和开采逐渐增大,因此利用建筑垃圾作为填料填筑路基是资源化利用的一个重要方面,能产生可观的经济效益以及社会效益,在推动资源化、保护生态等方面有着不可忽视作用。本论文通过查阅资料和调查研究,结合大量的室内试验以及现场试验,总结出关于建筑垃圾用于路基的分类、分级方法和标准,提出建筑垃圾填筑路基时的各项路用性能指标和设计指标,研究的主要结论如下:(1)根据路基填料对于集料粒径尺寸大小的要求,选择适合的破碎设备,对建筑垃圾进行去除杂物、破碎筛分等。为了研究楼板和红砖建筑垃圾路基填料的路用性能,将其破碎为大、中、小三挡料,分别对这三档料进行不同比例的组合进行室内试验,分析其最佳含水率、最大干密度、承载比等用于路基的各种指标;(2)楼板建筑垃圾中随着小颗粒含量的增加,各比例的最佳含水率也逐渐的增加,其值在9.98%~10.74%之间,最大干密度在1.99g/cm~3~2.02g/cm~3之间。红砖建筑垃圾中各比例间的最佳含水率在15%左右,最大干密度在1.75g/cm~3~1.77g/cm~3之间。说明楼板和红砖建筑垃圾颗粒粒径组合对最佳含水率和最大干密度影响不大,在路基施工过程中可结合层位和铺筑厚度,考虑控制最大粒径的破碎方式;(3)对楼板和红砖建筑垃圾进行了承载比和回弹模量试验,结果表明楼板和红砖建筑垃圾的CBR值均较高,分别达到40%~180%、30%~130%左右;用现有规范的指标来评价楼板和红砖建筑垃圾路基的CBR存在不合理性,需提出新的关于建筑垃圾路基填料最小承载比指标要求;CBR与回弹模量具有良好的线性关系,并拟合出在不同压实度下关于两者之间的关系式;(4)利用正交试验和灰色关联度分析方法对楼板建筑垃圾进行冻胀试验,当含水率大于10%时,多数楼板建筑垃圾样品的冻胀率不低于1%。各种因素与楼板建筑垃圾冻胀率之间的关联度相差不大,其中影响最大的因素是含水率,第二是细颗粒含量,影响因素最小的是压实度;(5)对楼板建筑垃圾进行了冻融循环下压碎值变化的试验,结果表明建筑垃圾在常温下或水中融化后的压碎值都随着冻融次数的增长而不断变大;在相同冻融次数下,水中融化的建筑垃圾的压碎值高于在常温下融化。说明水对建筑垃圾的压碎值产生一定的影响,但总体上来说吸水后冻胀并没有使楼板建筑垃圾的压碎值得到明显的提高,说明吸水后填料的压碎值比较稳定;(6)当利用楼板建筑垃圾作为挡墙回填料时必须进行稳定性计算,计算过程中发现目前破裂角计算公式在挡土墙某一高度时,计算出的破裂角结果不唯一或无解。在现有公式的基础上进行修正公式推导,运用数学方法进行求解,改变墙背倾斜角度、路基宽度、墙后填土高度、坡率,分别对修正后公式和现有公式的破裂角计算结果进行比较分析,提出的修正公式合理、正确、结果唯一;(7)根据现场检测结果得出楼板和红砖建筑垃圾路基弯沉值分别为88(0.01mm)、110(0.01mm);根据测得的弯沉值对其回弹模量进行反算,得到楼板和红砖建筑垃圾路基的回弹模量分别为128.9MPa、106.6MPa。针对建筑垃圾路基的不同层位提出上路床采用灌砂法评价压实度,其余层位宜采用沉降差法评价压实度。最后根据实际检测结果,确定松铺系数为1.03,建议路基填筑松铺厚度应低于30cm,碾压遍数不能小于8遍。
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