[發明專利]用于高填方鋼渣地基的高爐礦渣換填方法

有效

• 申請號: 201110361001.5
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN102518111A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 段煉;江澤平;周旭;劉俊;何小龍;李兵;何君
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團工程技術有限公司
• 主分類號: E02D3/00
• 分類號: E02D3/00;E02D17/18
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 韓芳

技術領域

本發明涉及一種地基換填方法，尤其涉及一種用于高填方鋼渣地基的高爐礦渣換填方法。

背景技術

在上方設置冶金爐的建設工程中，基礎施工是一個重點環節。以某鋼廠的氮化釩車間的建設為例，該氮化釩車間的原有廠房基礎地質條件為棄渣場，下部為深度達20m的高填方鋼渣地基。根據擬建工程項目所處的工程地質環境分析，將來廠房建成并投入使用后，將造成鋼渣體溫度提高并產生熱膨脹，其原因主要有兩方面：①地面上部爐窯較高溫度的熱傳導；②鋼渣體自身內部的熱量集聚。鋼渣本身具有一定的膨脹性和分解性，而且地面雨水及生產、生活用水的下滲也將引起渣體進一步的水化作用，溫度的提高易使渣體中的水分汽化而將熱量向較大空間傳遞，提升渣體溫度并導致渣體產生熱膨脹，致使現有氮化釩車間地坪凹凸不平，影響了設備的使用安全。不但鋼渣體熱膨脹會產生垂直向脹縮應力，同時換填材料也會產生側向壓力和水平向脹縮應力，不利于建筑物的整體和長期穩定。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。

本發明提供了一種經濟、有效并且能夠解決鋼渣地基熱膨脹效應的高爐礦渣換填方法。

為了實現上述目的，本發明的用于高填方鋼渣地基的高爐礦渣換填方法包括以下步驟：在鋼渣基坑中由下至上依次形成疊置的第一高爐礦渣墊層、級配沙石墊層和第二高爐礦渣層并分別壓實所述第一高爐礦渣墊層、級配沙石墊層和第二高爐礦渣層，在所述第一高爐礦渣墊層、級配沙石墊層和第二高爐礦渣層的四周設置一條貫通的凹槽，在凹槽中填充高爐礦渣。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，鋼渣基坑深度為4.5m，所述第一高爐礦渣墊層、級配沙石墊層和第二高爐礦渣層的厚度均為1.5m；凹槽寬1m，深4.5m。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，采用挖掘機和壓路機相結合的方式形成疊置的第一高爐礦渣墊層、級配沙石墊層和第二高爐礦渣層，并配備灑水車進行灑水作業。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，通過設置多個第一分層來形成第一高爐礦渣墊層，所述多個第一分層中的每個的厚度為200mm-300mm。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，通過設置多個第二分層來形成級配砂石墊層，所述多個第二分層中的每個的厚度為200mm-300mm。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，所述形成級配砂石墊層還包括沿鋼渣基坑長度方向設置多段子級配砂石墊層并且在所述子級配砂石墊層上填入混合均勻的沙子和石頭。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，每段子級配砂石墊層的長度為3m。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，通過測量放線控制所述第一分層或第二分層的厚度和平整度，用鏟運機配合挖掘機進行機械平整。

根據本發明的高爐礦渣換填方法，其中，通過動力觸探法對所述高爐礦渣換填方法形成的高爐礦渣換填地基進行密實度檢測。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：1)選用吸收熱抗變形能力強及隔熱效果好的高爐礦渣作為解決鋼渣地基熱膨脹效應的換填材料，合理利用了冶煉產生的高爐礦渣，變廢為寶，降低了工程直接成本；2)設置高爐礦渣緩沖層，解決了下部鋼渣熱膨脹的問題；設置凹槽，解決換填材料側向壓力和水平熱膨脹的問題；3)節約了土地，降低了施工難度，加快了施工工期，創造了較大的社會經濟效益。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是高爐礦渣換填地基的橫截面示意圖。

具體實施方式

在下文中，將結合附圖對本發明的示例性實施例作詳細描述。

本發明主要用于解決鋼渣溫度提升而產生熱膨脹的問題。廠房建成后，放置其中的爐子的溫度一般為200度。而高爐礦渣在高爐冶煉時的生成溫度為1400-1600度，其已達到膨脹上限，高爐礦渣的比熱容很大(0.22卡/克度)且孔隙率較大，故高爐礦渣在200度下不會產生熱膨脹并完全能夠解決渣體熱傳遞導致的一系列問題。因此，本發明選用高爐礦渣和砂石結合進行換填。

圖1是高爐礦渣換填地基的橫截面示意圖。如圖1所示，換填地基包括由下至上疊置的第一高爐礦渣墊層1、級配沙石墊層2和第二高爐礦渣層3。