导　　师： 邹桂莲

学科专业： H2301

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 砂石材料是道路工程建设中不可或缺的材料,也是短期内不可再生的矿产资源。近年来中国公路每年新增里程超过10万km,消耗砂石材料高达数十亿吨,对产地自然和生态环境可持续发展造成严重破坏。同时,由于中国石料开采属粗放生产,每年产生约4亿m3的各种石场废弃物,如何将其高效用于道路建设中,使其变为宝贵的材料资源,是亟待解决的道路工程技术问题,也是道路建设中的生态问题。本文将为石场废弃物在道路工程上的利用提供一个思路。广东省增从(增城—从化)高速公路街口支线K17+080~K17+620穿越广州从化荣兴石场废弃物堆放区,面积约3.2万m2,石场废弃物约60万m3。鉴于废弃物料堆规模巨大,另外选址堆放要占用土地,影响环境,且搬迁运输时间跨度很长,影响施工进度,费用高昂。本文探讨其在路基、路面结构层应用的可行性,通过工程途径妥善解决其搬迁与应用的问题,达到经济、合理利用石场废弃物的目的。本文对荣兴石场废弃物进行原材料、用于道路的可行性及实际工程和沥青路面结构优化分析研究。材料方面,通过大量试验对石场废弃物进行了粒径和物理性质分析,并由此对其用于道路结构层的可行性进行分析研究,确定可用于路床加固(80cm)和水泥稳定土底基层(20cm)。在路床加固利用方面,根据多因素对石场废弃物进行了室内击实试验,并通过修筑室外试验段,研究其施工参数和质量控制指标。同时对石场废弃物室内外土基回弹模量进行研究,为优化设计提供可靠参数。在水泥稳定土底基层利用方面,通过室内试验、室外试验段检测和大面积施工的跟踪,研究石场废弃物用于该结构层的路用性能参数。结构优化方面,运用BISAR程序分别对基层和沥青面层进行优化设计并计算其所取得的经济效益。研究表明:石场废弃物粒径和塑性指数变异性很大,其它物理性质则相对较小。石场废弃物最大干密度受多因素影响波动很大,采用压实度和沉降指标可较好地控制路床施工质量。石场废弃物加固路床效果明显,土基回弹模量值可提高70%以上,有效减小路面弯沉和层底拉应力。其用于水泥稳定土底基层,性能指标均满足规范要求。通过路面结构优化,水泥稳定碎石基层可减薄6cm,石场废弃物利用取得可观的经济效益和明显的社会效益。

关 键 词： 石场废弃物 路床 土基回弹模量 水泥稳定土 路面结构优化

分 类 号： [U414]

领　　域： [交通运输工程]