风积沙路基施工技术实例分析

以内蒙古巴新铁路工程项目为例,笔者较为详细的介绍了风积沙路基的施工工艺和质量控制方法,文章对于风积沙路基施工技术的应用与推广具有较强的现实意义。     

风积沙对煤化工废水的自然净化作用

煤化工废水的排放和处理是化工企业的一项重要工作。通过陕北风积沙对煤化工废水的净化作用的研究发现,通过沙层的自然渗滤,在500 m远处,渗滤后的水与当地地下水的背景值基本接近,可利用当地的风积沙处理煤化工企业废水,保护矿区环境。     

风积沙地基工程性质及其输电线路基础抗拔设计

沙漠风积沙地基工程性质及其输电线路杆塔基础抗拔设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。通过对我国不同沙漠风积沙地基的物理力学性质的试验及其研究成果的统计,分析了我国沙漠地区风积沙地基的颗粒级配组成及其分类,给出了其含水性、容重、孔隙性、相对密度、内摩擦角等典型物理力学特性参数的平均值。基于我国沙漠风积沙地基的工程特性,介绍了沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础抗拔稳定性“土重法”设计方法及其正确性。研究并分析了宁夏毛乌素沙漠4 个斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载试验、新疆塔克拉玛干沙漠4 个装配式基础上拔水平力组合荷载试验、内蒙库布齐沙漠1 个直柱扩展基础和2 个混凝土拉线盘基础抗拔试验成果,得到了我国典型沙漠风积沙地基极限上拔角标准值为16.9°;在考虑地基抗拔承载力分项系数为1.65 的基础 上,得到风积沙地基上拔角设计值为10.3°。由于该上拔角设计值综合考虑了风积沙地基的区域特征、基础类型、基础几何尺寸、基础荷载工况等不同影响因素,可作为我国沙漠地区输电线路基础设计的依据。     

混掺粉土与水泥改良风积沙堤坝性能试验研究

风积沙堤坝结构在地震荷载作用下易发生液化破坏。为有效提高堤坝抗震性,开展了掺入适量水泥与粉土改良筑堤风积沙的相关性能试验,并仿真分析了边坡抗震稳定性。研究表明,单掺5%水泥可有效提高风积沙最大干密度、粘聚力,但保证压实度时难以充分发挥水泥粘结作用,且风积沙颗粒表面光滑,胶凝-沙粒联结体形成骨架对内摩擦角影响相对较小;单掺5%水泥基础上掺入粉土可进一步提高风积沙最大干密度,且粉土掺量为10%时风积沙改良效果最好,边坡抗震稳定安全系数最大;掺粉土至15%～20%时内摩擦角提高,但粘聚力下降。说明适量粉土掺入后颗粒吸水性增强,改善了水泥胶凝和沙土粘结性能,而过量粉土掺入,粉土吸附水分超量进而制约了水泥水化联结效应,导致混合土体粘聚力下降;基于5%水泥掺量下的粉土掺量不超过15%,可显著改善整体级配、降低孔隙比、增大风积沙内摩擦角。     

风积沙似膏体煤矿充填材料的研究及应用

为在我国西北矿区实现充填材料的本地化,考察了当地广泛存在的风积沙作为充填骨料对充填体性能的影响。实验室试验结果表明：随着风积沙掺量的增加,充填体强度和结实率变化不明显,充填材料成本逐渐降低;随着辅料掺量的增加,充填体的7 d强度变化不明显,28 d强度和结实率均逐渐提高,充填体密度逐渐降低,充填辅料可以为充填材料提供碱性环境、减少泌水和充填体干缩,从而保证充填体的接顶率;随着料浆浓度的提高,料浆表观黏度和剪切应力均逐渐提高。工业试验显示,在w（水泥）∶w（辅料）∶w（粉煤灰）∶w（风积沙）=1∶1.6∶10∶12,料浆浓度为70%时,充填体工作面14 d内平均强度迅速增长至4.35 MPa,充填体的长期强度稳定在5 MPa以上,近水平煤层条件下充填率达到98.5%,强度发展和后期强度的稳定性都能满足支撑上覆岩层的压力的需要。钙矾石在充填体中呈针状、柱状结晶结构相互交错,形成致密的网络结构,可以促进充填体早期强度迅速提高;大量水化产物在粉煤灰颗粒表面堆积包裹,连同其他絮凝状胶凝将风积沙颗粒等胶结包裹成整体、致密的网络结构,可以使充填体强度保持长期稳定。试验结果对解决充填材料需求与供应不均衡、采煤效益与充填成本不均衡等问题具有重要意义。     

化学处理方式对微生物固沙效果的影响

微生物诱导成矿是一种新型风积沙固结技术,相较于传统固沙技术具有显著优势。为探究其化学处理液浓度对微生物诱导成矿固结风积沙效果的影响,首先开展微生物矿化沉积试验与微生物诱导成矿固结风积沙试验并分析不同处理液浓度对碳酸钙产率的影响,其次通过力学性能测试对比风积沙力学强度及抗剪强度指标变化情况,最后结合颗粒粒径测试及微观形貌观测对不同化学处理方式的风积沙固结效果进行了分析。结果表明:微生物诱导成矿处理能有效提升风积沙力学性能,处理液浓度为0.9 mol/L时,力学强度改善最为显著,相对应的抗剪强度指标提升也最为明显;浓度为0.6 mol/L的处理液对应的微生物诱导成矿率(碳酸钙产率)最高,继续提高钙离子浓度不利于提升矿化沉积效率;微生物诱导成矿处理后的风积沙表面附着碳酸钙矿物,可把风积沙粒径变化作为一项反映矿化效果的指标。     

风积沙混凝土早期自收缩变形的影响因素研究及数值模拟

为探讨水胶比、砂率及粉煤灰掺量变化对风积沙混凝土早期自收缩变形的影响,采用非接触式混凝土收缩变形测定方法测定不同水胶比、不同砂率、不同粉煤灰掺量下的风积沙混凝土3d内的自收缩,得到表征风积沙混凝土早期自收缩变形规律的收缩率曲线,并利用压汞法测定其微观结构.结果表明,水胶比变化对风积沙混凝土的早期自收缩变形的影响最大,砂率次之,粉煤灰最小;考虑了水胶比(砂率、粉煤灰)的影响下建立了风积沙混凝土自收缩变形规律的数值模型.     

风积沙路基干压实技术研究

我国是沙漠分布最广泛的国家之一,沙漠地区降水量小、蒸发量大、干燥缺水的气候特点,给沙漠公路路基施工带来了极大不便.本文以新疆塔里木典型沙漠地区风积沙为样品,通过对风积沙颗粒组成、天然含水量分析以及对风积沙样品击实特性的试验研究,提出了沙漠公路路基的干压实技术,以解决沙漠地区筑路用水问题,从而在保证施工质量的前提下缩短工期并降低造价.通过对试验路段的调查和检测,其技术指标均满足设计要求,证实了本文研究成果的可靠性和适用性.实用结果还表明:该技术推广应用于风积沙地区的道路修筑,不仅能稳定路基、增强路面强度,同时对充分利用当地资源、保护生态环境、加快道路建设具有特别重要的经济价值和社会意义.     

不同含泥量风积沙的压实特性试验研究

为研究不同含泥量风积沙的压实特性,确定适合路基填料的风积沙,采取风积沙试样,制备7种不同含泥量的风积沙,运用重型击实法、干振法和水振法进行试验.试验结果表明,含泥量在8%以下的风积沙适合用水振法确定最大干密度,含泥量在8%以上的风积沙适合用重型击实法确定最大干密度,干振法确定最大干密度效果最差.含泥量为16.5%～30.2%风积沙的干密度接近最大值,压实特性最好,适合作为路基填料.     

风积沙的施工方法及控制要点

结合工程实践，介绍了风积沙的施工方法，从风积沙填筑路基的湿压法施工、干压法施工等方面进行了论述，提出了风积沙施工中应采取的措施。