本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域，具體涉及一種路基的設(shè)計及其施工方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)道路路基主要分為填石路基、填土路基及土石混填路基，其中以土石混填路基最為常見。土石混填路基需要從取土場取土石進行路基填筑，由于公路修筑地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，不同地段所取填料物理力學(xué)性質(zhì)差異較大，路基同一攤鋪層如果鋪設(shè)多種不同物理力學(xué)性質(zhì)的土石混合料，不易壓實平整，極易造成工后差異沉降，使路面發(fā)生破壞變形。

赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產(chǎn)1噸氧化鋁，附帶產(chǎn)生 1.0~2.0噸赤泥。中國作為世界第4大氧化鋁生產(chǎn)國，每年排放的赤泥高達數(shù)百萬噸。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，也對環(huán)境造成了嚴重的污染。全世界每年產(chǎn)生的赤泥約7000萬噸，我國每年產(chǎn)生的赤泥為3000萬噸以上。大量的赤泥的產(chǎn)生已經(jīng)對人類的生產(chǎn)、生活造成多方面的直接和間接的影響，所以最大限度的減少赤泥的產(chǎn)量和危害，實現(xiàn)多渠道、大數(shù)量的資源化已迫在眉睫。

赤泥礦物的主要礦物為文石和方解石，含量為60%~65%，其次是蛋白石、三水鋁石、針鐵礦，含量最少的是鈦礦石、菱鐵礦、天然堿、水玻璃、鋁酸鈉和火堿。其中文石、方解石和菱鐵礦，既是骨架，又有一定的膠結(jié)作用，而針鐵礦、三水鋁石、蛋白石、水玻璃起膠結(jié)作用和填充作用。赤泥可以充填到土石混填料中，使路基攤鋪填料相對均勻，對路基差異沉降有一定的抑制作用，可以解決傳統(tǒng)道路路基填料雜亂、壓實不嚴導(dǎo)致的差異沉降問題，并可同時解決缺乏填土路段的路基施工問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種赤泥改良路基的設(shè)計施工方法，用于解決傳統(tǒng)道路路基填料雜亂、壓實不嚴導(dǎo)致的差異沉降問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種赤泥改良路基的設(shè)計施工方法，包括以下步驟：

（1）赤泥混合料處理：以質(zhì)量百分比計，稱取70%—80%的赤泥、30%—20%的碎石，混合攪拌均勻，得到混合料，其中碎石粒徑范圍要求大于4.75mm至小于等于31.5mm；

（2）赤泥混合料固化處理：稱取赤泥混合料質(zhì)量的5%-7%的普通硅酸鹽水泥和9%-15%的粉煤灰，混合攪拌均勻，得到固化料，其中普通硅酸鹽水泥強度選擇32.5MPa，粉煤灰采用Ⅱ級，28天抗壓強度比不小于50%；

（3）赤泥固化料摻水配比：采用振動成型方法，將固化料摻水配成不同含水量試樣，在同一擊實功條件下獲得固化料的最大干密度與最佳含水率，固化料含水率、固化料最佳含水率均定義為固化料中水的質(zhì)量與固化料的干燥質(zhì)量之比；

（4）赤泥固化料改良抗裂處理：按固化料中赤泥質(zhì)量的3%稱取改良劑，按固化料中赤泥質(zhì)量的0.5%-3%稱取聚丙烯腈纖維，將改良劑、聚丙烯腈纖維與固化料混合攪拌均勻，得到混合填料，其中改良劑包括聚乙烯醇、陽離子聚丙烯酰胺和聚氨酯，聚乙烯醇要求為固體粉末，粘度不小于20，PH值不小于7；陽離子聚丙烯酰胺要求為固體粉末，陽離子度要求不小于30%，分子量不大于300萬；按質(zhì)量百分比，聚乙烯醇：陽離子聚丙烯酰胺：聚氨酯為1:1:1；聚丙烯腈纖維長度為3-9cm，抗拉強度≥1100MPa；

（5）將混合填料按照測試得到的最佳含水率的數(shù)值摻配水，使混合填料中的固化料達到最佳含水率狀態(tài)，得到路基填料；赤泥混合料、固化料、混合填料、路基填料的拌合采用廠拌的方式，采用水泥穩(wěn)定土拌合站料倉與強制式攪拌機拌合；

（6）將路基填料運至施工現(xiàn)場，具體施工方法如下：

① 對原地面進行整平壓實，壓實度要求達到90%；

② 將路基填料松鋪，每層路基填料松鋪厚度不大于40cm，采用輪胎壓路機碾壓4遍，再采用13-18噸鋼輪式壓路機靜壓4-8遍；

③ 測試現(xiàn)場路基壓實度≥95%，即滿足路基施工要求，完成赤泥改良路基的設(shè)計施工。

本發(fā)明優(yōu)點

該設(shè)計施工方法簡單，可以滿足道路路基強度與回彈模量要求，并可在缺乏填土地區(qū)與赤泥固體廢棄物產(chǎn)量較高地區(qū)廣泛應(yīng)用，可以減少赤泥對耕地的占用，降低赤泥對環(huán)境的破壞，變廢為寶。同時赤泥通過固化、改良處理，可以降低道路路基差異沉降，解決傳統(tǒng)道路路基填料雜亂、壓實不嚴導(dǎo)致的差異沉降問題，提高路面使用壽命。

本發(fā)明適用范圍

適用于道路工程中路基填筑，尤其適用于缺乏填土路段及盛產(chǎn)赤泥的地區(qū)。

具體實施方式

實施例：赤泥改良路基的設(shè)計施工方法，包括以下步驟：

（1）赤泥混合料處理：以質(zhì)量百分比計，稱取赤泥80噸放入水泥穩(wěn)定土拌合站的一個料倉中，稱取碎石20噸，放入該拌合站的另一個料倉中，將兩個料倉中的物料加入到強制式攪拌機中，混合攪拌均勻，得到混合料100噸；

（2）赤泥混合料固化處理：以質(zhì)量百分比計，水泥按6%比例摻配，粉煤灰按10%比例摻配，稱取普通硅酸鹽水泥6噸，粉煤灰10噸，加入到強制式攪拌機中，混合攪拌均勻，得到固化料116噸；

（3）赤泥固化料摻水配比：取固化料，采用振動成型方法，將固化料摻水配成不同含水量試樣，在同一擊實功條件下獲得固化料的最大干密度與最佳含水率；

（4）赤泥固化料改良抗裂處理：以質(zhì)量百分比計，改良劑按赤泥的3%摻配、聚丙烯腈纖維按赤泥的0.5%摻配，稱取改良劑2.4噸，聚丙烯腈0.4噸，加入到強制式攪拌機中，混合攪拌均勻，得到混合填料118.8噸；

（5）將混合填料按照最佳含水率的數(shù)值摻配水，使混合填料中的固化料達到最佳含水率狀態(tài)，得到路基填料；

（6）將路基填料運至施工現(xiàn)場，具體施工方法如下：

① 對原地面進行整平壓實，壓實度要求達到90%；

② 將路基填料松鋪，每層路基填料松鋪厚度為30cm，采用輪胎壓路機碾壓4遍，再采用13噸鋼輪式壓路機靜壓6遍；

③ 測試現(xiàn)場路基壓實度≥95%，即滿足路基施工要求，完成赤泥改良路基的設(shè)計施工。