[發明專利]煤矸石填料及其填筑鐵路路基的施工方法

在審

• 申請號: 202210849125.6
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115353363A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 白朝能;沈遠;趙振榮;龍廣成;周智權;馬紅衛
• 申請（專利權）人: 中鐵西安勘察設計研究院有限責任公司
• 主分類號: C04B28/26
• 分類號: C04B28/26;E01B2/00
• 代理公司: 西安唐知知識產權代理事務所(普通合伙) 61284
• 代理人: 奇敏;馬睿

本發明涉及一種煤矸石填料及其填筑鐵路路基的施工方法。利用煤矸石作為鐵路路基填料目前未有先例，本方法為彌補該空白，提出：準備原材料進場檢測；處理地基；破碎篩分煤矸石；拌合熟石灰、水玻璃和阻燃劑，加入煤矸石，獲得煤矸石填料；在地基上布料、攤鋪，進行二次拌和，檢測均勻度后壓實；檢測壓實度、橫坡平整度，修整邊坡；煤矸石通過檢測其飽和單軸抗壓強度、燒失量、吸水率、軟化系數和級配進行分級選型。本發明不僅能保證煤矸石滿足作為路基填料的路用性能，也能打破不同產地煤矸石利用的局限性，有效解決鐵路建設中填料短缺的難題，同時降低鐵路建設成本，從降碳、減災、環保、綠色、經濟的角度都能帶來顯著的社會效益和經濟效益。

技術領域

本發明涉及鐵路路基施工技術領域，具體涉及一種煤矸石填料及其填筑鐵 路路基的施工方法。

背景技術

煤矸石是我國的最大宗固體廢棄物，2020年我國煤矸石的總堆積量達90億 噸，年產量接近8.5億噸，占全國總固體廢棄物的80％。我國固廢資源的開發利 用一直倡導“因地制宜，因材施用，綠色處理”的理念。根據煤矸石的利用情 況和占比數據分析，目前煤矸石主要的利用途徑有回填土地、煅燒發電和生產 建材等，其中回填土地占總利用量的56％，是我國最為主流的一種煤矸石利用手 段，部份公路工程采用煤矸石作為路基填料使用，但用量不大，目前未找到權 威的統計數據，作為鐵路填料使用未見相關成熟報導，也未見相關的標準規范， 僅在《2019鐵路專用線規范(試行)》6.1.4條有涉及，該規范6.1.4條規定“路 堤填筑應充分利用路塹挖方，隧道棄碴或橋涵棄土。廠礦棄料、煤矸石，鋼渣 或粉煤灰等作為路堤填料時，應考慮其對周邊環境的影響。”該條亦未說明怎么 利用煤矸石。

一方面大量的煤矸石廢棄物露天堆放，占用大量的土地，不僅占用土地， 破壞環境，部份矸石自燃增加了碳排放量，污染環境，堆積如山的矸石甚至可 能形成尾礦滑坡，給地方工程建設和人居環境造成潛在的安全隱患。另一方面 鐵路工程建設中需要大量的填料，填筑料短缺，目前要主要采用開山取土獲得 適合的填料，不僅破壞環境，造成水土流失，甚至有可能形成自然災害。如何 將鐵路工程建設中大量的路基填料需求與采選煤過程中產生的大量廢棄矸石結 合起來，將矸石因材施用，綠色處理，變廢為寶，是本發明想要解決的問題。

根據《鐵路路基設計規范》(TB10001-2016)的要求將天然填料分為A，B， C，D，E五組，A，B，C組填料可以直接使用，D組必須改良使用，E組禁止使 用。經研究煤矸石主要物理力學性能受矸石的組分，洗選煤技術的影響性能存 在一定差異。目前隨著我國采礦技術及洗選煤技術的提升，矸石上附著的殘煤 成分正逐漸減少，作為填料自燃的可能性正逐漸降低，如果使用不當依舊可能 自燃，矸石相對均勻，粗顆粒徑集中，細顆粒相對較少，級配一般相對較差， 隨母巖成分份的不同矸石性質也存在一定差異。矸石在作為鐵路路基填料時必 須滿足路用性能各項指標要求，并不是所有的矸石都能采用，識別什么樣的矸 石能利用以及怎么填筑利用是解決矸石作為鐵路路基填料利用的關鍵技術。

因此，需要針對鐵路路基填料的要求，提出利用煤矸石作為鐵路路基填料 的選用及填筑方案，回收利用煤矸石的同時解決鐵路建設中填料短缺的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種煤矸石填料及其填筑鐵路路基的施工方法，以至 少解決目前鐵路建設中填料短缺、回收利用煤矸石并滿足鐵路路基填料路用性 能的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

煤矸石填料填筑鐵路路基的施工方法，所述方法包括：

準備煤矸石、熟石灰、水玻璃和阻燃劑，進場并檢測；

處理地基；

破碎、篩分煤矸石；

拌合熟石灰、水玻璃和阻燃劑，之后加入煤矸石繼續拌和，獲得煤矸石填 料；

利用煤矸石填料在地基上布料、攤鋪，之后用路拌機進行二次拌和，檢測 均勻度后壓實；