对宕渣土路基上路面结构的受力特性

钢渣改良土路用性能研究作者：李曜李铭张仰鹏江廷荟来源：《西部交通科技》2024年第04期摘要：為评价钢渣改良土的路用性能，文章研究制备了3种钢渣掺量的路基材料，通过击实试验、界限含水率试验、承载比试验确定钢渣与素土的最佳比例，开展最佳比例下钢渣土的力学和体积稳定性试验。

结果表明：与素土相比，钢渣土的物理性能显著提高，土体的水稳定性得到提升；最佳的钢渣掺量为50%，在此比例下，钢渣土具备最高的承载比数值（48%），兼具经济性和工程表现的压实性能，且具有较大规模的钢渣利用率；钢渣的加入使得土体的无侧限抗压强度得到大幅提高，钢渣土的体积稳定性也符合规范的要求。

基于以上结果说明，钢渣土具有良好的工程性能。

关键词：钢渣；改良土；路基材料；物理性能；稳定性中图分类号：U416.03 文献标识码：A文章编号：1673-4974（2024）04-0046-030 引言钢渣是钢铁厂炼钢过程中的一种工业伴生物，其产量约为粗钢产量的10%～15%。

2012年，我国钢渣的年产量为9 000×104 t，2020年，年产量已超1×108 t，居于世界首位［1-2］。

当前，我国累积的钢渣量已超40×108 t，但资源化利用率＜30%，相比于发达国家近100%的利用率而言［3］，差距十分显著，钢渣堆砌造成的环境负担愈加严重。

钢渣高强度、耐磨特性和力学稳定性可有效提高路基的承载力和稳定性，钢渣内C2S、C3S和C4AF等主要含量与水泥组成成分相近，可作为胶凝材料代替水泥、石灰等，用于路基土的加固及不良土特性改良。

日本采用经过蒸汽陈化方法处理过的钢渣作为路床材料，长期工程监测证明该材料具备作为路床材料的基本性能，且具有足够的稳定性。

美国研究者将钢渣土作为路基土进行了稳定性研究，分析了包括水稳性的影响因素、水侵蚀的原因、评判水稳性的技术以及如何防止、避免水侵蚀等。

我国的路基钢渣应用始于20世纪60年代，1965年使用平炉钢渣结合土作为路基材料，应用多年后证明钢渣用于路基填筑效果良好［4］。

高速公路中宕渣路基的质量控制的方法摘要针对宕渣路基质阿量不易控制的特点，通过试验段施工，取得松铺厚度，碾压方法、碾压遍数、压实度等工艺控制的关键参数，并总结出高速公路中宕渣路基质量控制的方法。

关键词高速公路宕渣路基质量控制宕渣路基这个名称在现行公路技术标准和教科书上是找不到的，宕渣从材料特性上是属于一种经开采粒径大于40mm的石块含量大于30%的土石混合料。

其石块的最大粒径不大于200mm(用于路基顶面以下30cm范围内最大粒径不大于100mm)。

这种混合料大小石块混杂，石质各不相同。

碾压成型后，石料集中的部位压实度较高，而土含量多的部位压实度相对低一些。

这种压实度的不均匀，对路基的整体质量影响较大。

所以，严格地讲，宕渣不是填筑路基的理想材料。

但从矿场的废料利用和征用地少等方面来看，宕渣又不失为一种首选填料。

这样，只有在施工方法和质量控制措施上下功夫，通过试验来确定合适的松铺厚度、碾压方法、碾压遍数等工艺控制的关键参数，以确保宕渣路基的整体质量。

1、工程概况07省道四合同(K19+900～K26+500)全长6.6km，路基宕渣填筑量达37万m3。

该段地质条件差，全线均为软弱地基。

为了取得宕渣路基的施工工艺参数和质量控制方法，拟先做试验路段，待条件许可后再进行全线路基的施工。

根据施工计划安排，试验路段选定在非软基处理段K7+150～K7+420，总长270m。

区间最大填高2.05m，最小填高0.84m，工时间7月21日至8月15日，总方量约5000m2。

宕渣料来自海盐县的秦山，其混合体密度为2.514g/cm3。

2、试验段施工方法2.1机械选型及劳力组织2.1.1机械配置YZ14A自行式压路机一台，击振力28T，YZT18B拖式振动碾一台，击振力58T，上海140推土机一台。

运输车辆：东风5T自卸车20辆。

2.1.2人员组织现场指挥一名，技术员、试验员一名，机械司机25名，铺助工10名。

2.2过程控制叙述2.2.1在填前对已清表原地面进行压实。

宕渣填筑路基施工技术路基施工在各地区因其地质情况和当地土质所采用的填筑材料和施工工艺均有所不同。

在浙江、福建等地区，山区较多，平原大多为冲积或淤积地层，因此这些地区的路基施工多采用宕渣填筑施工。

下面就宕渣填筑施工技术进行简单阐述。

一、宕渣填筑路基施工综述1、宕渣施工的特点宕渣填筑路基应用较为普便，尤其是近年来在高等级公路的路基施工中，在浙闽地区用之较广。

浙闽地区又处于中国东部沿海，属亚热带季风区，气候温暖湿润，四季分明，受海洋气候影响，常年多雨水。

表层土质多为淤积质粘土，该种土质含水量高、流塑性强、承载力低。

在闽浙地区如果采取常规施工方法和工艺，就地取土填筑路基，存在较大难度。

首先淤积质粘土不能直接作为路基填料，必须进行改良；其次闽浙地区地下水位较高，取土量受限，并且平地处多为耕地。

同时闽浙地区的山丘较多，丘陵表层覆盖着较厚的风化石、土混合体。

通过闽浙地区多年筑路经验，该土、石混合料较为适合作为路填料，因此在闽浙地区的高速公路的候筑时，多采用这种当地山丘采挖的土、石混合料进行填筑。

这种本地经过开采的土、石混合料就是我们所说的宕渣。

宕渣填筑路基有什么好处呢？首先，宕渣在闽浙地区储量较为丰富，开采方便。

其次，宕渣填筑路基质量较高（宕渣填筑路基具有强度高、稳定、密度大的特点，同时宕渣因其材料性质而具有一定的透水性。

），比较适合重交通道路的路基填筑。

2、填筑宕渣基本要求首先宕渣是什么？宕渣是经过开采的，含有一定量的石块（石块含量大于30%）的土石混合物。

用于路基填筑的宕渣最大粒径不得大于15cm，在上路床（路基顶面以下0～80cm范围内）填筑的宕渣最大粒径不大于10cm。

用于路基填筑的宕渣应满足下表要求。

二、宕渣路基施工注意事项1、宕渣材料试验宕渣的材料试验主要为选用宕渣和施工检测提供依据。

通过宕渣的材料试验确定宕渣的最大干密度、最佳含水量、含泥量以及最大粒径等。

2、宕渣路基填筑工艺首先进行宕渣路基试验段施工。

公路工程宕渣垫层方案1. 引言公路工程中，宕渣指的是退役军人、国有企业职工、城市居民等地区、单位和个人使用燃料油、液化气、散煤等热力设备或炉窑所产生的灰烬、渣渣等固体废弃物。

在公路建设中，如何合理利用宕渣，既有地方经济发展的好处，也能有效地解决固体废弃物排放问题。

本文介绍了在公路建设中利用宕渣作为垫层的方案。

2. 宕渣垫层的特点宕渣垫层是指将宕渣用作道路表层的垫层。

与普通垫层相比，宕渣垫层具有以下几个特点：2.1 节省成本利用宕渣来替代普通垫层材料，能够有效地节约成本。

一方面可以把宕渣实现价值化，减轻废物处置难题，另一方面还可以缩减建设负担，加速工程进度。

2.2 保护环境垃圾中含有大量的氮、磷、钾等营养元素，利用它们可以促进公路的生态环境保护。

利用宕渣作为垫层，不仅可以减少填埋和焚烧垃圾对环境的污染，还可以增加土壤肥力，得到环保又经济的双赢。

2.3 提高道路使用寿命宕渣垫层的强度稳定性能较高，对道路使用寿命的提高有明显的帮助。

2.4 稳定地质系数相对于土石方工程切底的复杂性，宕渣垫层在对地形进行调整的同时，还可以提高地质系数，减小因地质形态不规范而出现的车辙等问题。

3. 宕渣垫层方案根据实际情况，建设宕渣垫层需要考虑以下三个方面：3.1 材料准备宕渣材料的优劣直接影响到垫层的耐用度和强度。

在选材时应优先考虑清除宕渣中的石头等硬质固体，以保证宕渣均匀，避免硬质物体损伤车胎。

其次，在选材时应考虑宕渣中的易值物质，如垃圾渣土、煤渣等物，需要经过分选、筛选、除尘等程序处理。

3.2 中层准备在宕渣垫层下面需要设置解决不同地带下垃圾处理的便道和中层，以加强宕渣垫层的整体稳定性，提高使用寿命。

3.3 施工技术施工技术对于宕渣垫层的建设起到关键作用，这需要建设使用先进的设备技术和精湛的技术工艺。

在工程施工时还要对准确性、质量等方面进行考虑，确保宕渣垫层的精准铺设。

4. 总结使用宕渣垫层的优点显而易见。

随着国家对环保要求的提高，宕渣垫层得到了更多的关注。

宕渣路基压实度及不均匀性影响的模型试验研究通过室内模型试验，模拟宕渣路基不同压实度及存在不均匀松散体条件下对路基路面回弹模量的影响，结果表明路基厚度和压实度对路基回弹模量及力在路基当中的传递影响很大，路基越厚，压实度越大，路基回弹模量越大，不均匀松散体的存在对路面回弹模量的影响很大，不均匀松散体体积越大，回弹模量降低程度越大，本次试验条件下路基回弹模量降低13%，使路面回弹模量降低30.1%。

标签：宕渣；不均匀；回弹模量；模型试验引言浙江省多山的地理特点决定了公路建设当中大量的应用了宕渣（即开采石料及残余石渣废料，工程上定义为经开采并符合路基填筑要求的自然土石混合材料）作为路基填筑材料，宕渣具有来源广、易于开采加工、价格低廉、节省征地等特点[1-3]。

文章通过室内模型试验，模拟宕渣路基不同压实度及存在不均匀松散体条件下对路基路面回弹模量的影响，并且对土基表面的压力变化进行研究。

以分析探讨控制宕渣路基施工质量的重要性。

1 试验方案和方法1.1 试验场地、设备及传感器布置试验场地设在室内，试验采取1：1的足尺模型开展拟静力模型试验。

选取模型槽中间150cm×400cm的场地作为试验区域。

将该试验区域向下挖50cm作为土基表面。

采用承载板法测试回弹模量的方式进行逐级加载，荷载板底面直径30cm，加载范围为0～53kN，利用土基顶面放置的土压力盒测试土基顶面压应力变化。

土压力盒为南京葛南实业有限公司生产的VWE-1型土压力计。

读数采用南京葛南实业有限公司制造的VW-102A型振弦读数仪。

将试验区域分为3块，每块的中心位置分别埋设1个土压力盒，编号分别为土压力盒1、土压力盒2和土压力盒3。

面层采用C20混凝土代替路面水稳层，采用与现场水稳层刚度等效的方法计算出混凝土厚度为20cm，长宽为100cm，在两端设置吊环以使该路面变成一可移动面层，上部放置车辙板模拟沥青面层。

1.2 试验步骤（1）试验场地开挖完毕后，对土基进行回弹模量测试，测试方法为承载板法。

摘要针对宕渣路基质阿量不易控制的特点，通过试验段施工，取得松铺厚度，碾压方法、碾压遍数、压实度等工艺控制的关键参数，并总结出高速公路中宕渣路基质量控制的方法。

关键词高速公路宕渣路基质量控制宕渣路基这个名称在现行公路技术标准和教科书上是找不到的，宕渣从材料特性上是属于一种经开采粒径大于40mm 的石块含量大于30% 的土石混合料。

其石块的最大粒径不大于200mm(用于路基顶面以下30cm 范围内最大粒径不大于100mm) 。

这种混合料大小石块混杂，石质各不相同。

碾压成型后，石料集中的部位压实度较高，而土含量多的部位压实度相对低一些。

这种压实度的不均匀，对路基的整体质量影响较大。

所以，严格地讲，宕渣不是填筑路基的理想材料。

但从矿场的废料利用和征用地少等方面来看，宕渣又不失为一种首选填料。

这样，惟独在施工方法和质量控制措施上下功夫，通过试验来确定合适的松铺厚度、碾压方法、碾压遍数等工艺控制的关键参数，以确保宕渣路基的整体质量。

1、工程概况07 省道四合同(K19+900~K26+500)全长6.6km，路基宕渣填筑量达37 万m3。

该段地质条件差，全线均为软弱地基。

为了取得宕渣路基的施工工艺参数和质量控制方法，拟先做试验路段，待条件许可后再进行全路线基的施工。

根据施工计划安排，试验路段选定在非软基处理段K7+150~K7+420，总长270m。

区间最大填高2.05m，最小填高0.84m，共分8 层填筑。

第一阶段填筑共做了3 层，一层78 区，二层80 区。

施工时间7 月21 日至8 月15 日，总方量约5000m2。

宕渣料来自海盐县的秦山，其混合体密度为2.514g/cm3。

2、试验段施工方法2.1 机械选型及劳力组织2.1.1 机械配置YZ14A 自行式压路机一台，击振力28T，YZT18B 拖式振动碾一台，击振力58T，上海140 推土机一台。

运输车辆：东风5T 自卸车20 辆。

2.1.2 人员组织现场指挥一位，技术员、试验员一位，机械司机25 名，铺助工10 名。

对宕渣土路基上路面结构的受力特性发表时间：2019-06-03T11:49:41.627Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：徐为平[导读] 在工程建设领域，宕渣的应用近年来引起了也将的广泛关注，而为了证明宕渣土的优良性能上海章瑞市政工程有限公司摘要：在工程建设领域，宕渣的应用近年来引起了也将的广泛关注，而为了证明宕渣土的优良性能，本文选择了某市政公路路段作为研究对象，配合有限元软件ABAQUS建立模型、开展承载板弯沉试验，宕渣土路基上路面结构的优越性得到了证明，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

关键字：宕渣土路基；路面结构；受力特性；96区前言：宕渣一般可分为清宕渣和混宕渣，前者多用作隔离层，后者则多用做填土路堤，在路基填筑的宕渣应用中，宕渣的最大颗粒粒径需控制在150mm内，且颗粒粒径在40mm以上的成分占比不超过30%。

为证明宕渣应用对公路路面结构受力特性产生的影响，本文在承载板弯沉实验基础上应用了有限元软件ABAQUS，配合三维双圆荷载计算模型，宕渣在公路路基中的应用价值得到了较好证明。

1.理论分析及工程概况为明确本文研究路径，本节首先重点介绍了用于研究的路基回弹模量、弯沉指标，并对本文选择研究对象市政公路路段进行了简单介绍，用于研究的测点布置情况也得到了明确。

1.1路基回弹模量路基回弹模量属于道路设计中的重要参数，也是本文研究涉及的重点指标之一。

现阶段我国沥青路面结构层厚度设计多采用弹性层状理论体系，该体系只承认一个弹性模量，通过假定路面材料各向同性，即可完成具体设计。

结合近年来国内学界围绕沥青路面当量回弹模量开展的研究不难发现，沥青路面计算弯沉与当量回弹模量的经验公式建立离不开相关试验的支持，因此承载板试验和弯沉检测结果必须得到重视。

此外，路基土有效回弹模量也能够作为沥青路面设计参数，这一应用较为受到美国学界的推崇，由此即可更深入了解路基回弹模量的重要性[1]。

在任成志的的研究中，其在《沥青路面当量回弹模量的研究》中建立了沥青路面当量回弹模量与计算弯沉的经验公式，而在我国1997年发布的《沥青混凝土路面设计规范》中，规范以位移解析解、垂直与水平综合效应下应力、双圆荷载图示、多层体系作为路面设计基础，设计指标则选择了层底拉应力、轮隙弯沉、面层抗剪强度，这类研究成果为本文研究的开展提供了较为有力支持。

宕渣土桥背回填冲击累积变形研究詹炳根;叶晓华;韩丁;阮宜东【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(000)011【摘要】为了研究宕渣土作为桥背回填材料的冲击累积变形，文章通过现场冲击累积变形试验，对试验结果进行ABAQUS有限元仿真模拟，分析其回弹模量和内摩擦角，用所得的参数建立动态黏弹性模型，得到桥背回填宕渣土在冲击荷载下的力学响应和累积变形特征。

研究表明：宕渣土适宜作为桥背回填材料，且随着冲击次数的不断增加，桥背回填处宕渣土路基的回弹模量呈线性增长，而累积沉降呈幂函数形式增长，但增长速率逐渐变缓，最终达到稳定。

【总页数】5页(P1347-1351)【作者】詹炳根;叶晓华;韩丁;阮宜东【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009; 安徽土木工程结构与材料省级实验室，安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009; 安徽土木工程结构与材料省级实验室，安徽合肥 230009;安徽土木工程结构与材料省级实验室，安徽合肥 230009; 合肥工业大学交通运输工程学院，安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥 230009; 安徽土木工程结构与材料省级实验室，安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】U414【相关文献】1.宕渣路基压实度及不均匀性影响的模型试验研究 [J], 郑旭;余以强;詹伟2.宕渣路基压实质量检测方法研究 [J], 周进华;黄金荣;徐永福3.不同含水状态火山渣掺配土质砾砂改良填料动力特性及累积变形规律研究 [J], 梁多伟;罗强;谢宏伟;刘孟适4.基于宕渣路基的沥青路面结构力学性能研究 [J], 孙雅珍; 房辰泽; 李凯翔; 王金昌5.高速公路宕渣路基压实特性试验研究 [J], 周忠;秦长国;徐永福;佟丽欣因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

宕渣土路基上路面结构的受力特性研究张震华;韩丁;范承余;阮宜东;詹炳根【摘要】In order to prove that dang-slag roadbed has good performance ,two test points within 96 sections have been chosen to carried out the bearing plate deflection tests .Based on the test data ,the model of district 96 is established by the finite element software ABAQUS ,then the modulus of resili-ence of dang-slag roadbed is inversed .Through 3D double circular load computation model ,the bot-tom stress of structure and the deflection value of asphalt pavement are analyzed .The results show that even if the thickness of the 5% cement stable macadam structure layer is reduced by 9 cm ,the dang-slag roadbed pavement structure is still superior to the 5% cement stable macadam structure lay-er with a thickness of 34 cm .%为了证明宕渣土的优良性能，文章基于有限元软件ABAQUS建立了现场96区模型，并结合现场96区段内2个实测点的承载板弯沉试验，反演出了宕渣土基层顶面当量回弹模量。