煤矸石堆积区高速公路方案探究

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1、煤歼石堆积区高速公路方案探究摘要本文结合煤歼石堆积体的特点，在稳定分析的基础上，提出了三种高速公路通过方案，经综合分析比较，推荐了施工较方便，造价较低，处置效果较好方案，并由施工实践得到了证实，可供类似工点借鉴。关键词煤砰石；稳定分析；处治方案中图分类号U41文献标识码A文章编号1674-6708(2013)92-0170-021项目概况重庆三环高速南川至万盛段在线路选线过程中，由于种种原因必须通过一煤砰石堆积区，此煤砰石为南桐矿物局砚石台煤矿产煤过程中的废弃物堆积而成。经过多年堆放，形成了体积近300万方，最厚达60m的堆积物，且堆积煤歼石常年处于自燃状态。

2、严重影响到高速公路的安全，所以结合煤歼石自身特点，对高速公路的通过方案进行研究势在必行。2煤歼石堆积体特性及其对高速公路影响分析2.1煤歼石堆积体特性分析歼石堆积体由煤渣、歼石、泥岩灰岩碎块石构成，结构松散，厚度18m〜60m,歼石底部原地面分布lm〜2m的粘土层，工程性质较差，粘土以下为三叠系飞仙观组紫红色泥岩。由于煤歼石中含煤屑、煤粉及黄铁矿，黄铁矿产生氧化反应产生大量热量，使歼石山中的煤屑、炭质含量较高的页岩产生自燃，导致上部常年烟雾弥漫，且散发刺鼻气味。经地表实测歼石堆积体温度最高348度。2.2煤歼石堆积体对公路的影响分析首先由于煤歼石堆积体最高达6

3、0m,且底部分布软弱粘土层，堆积体有沿岩土界面发生整体滑动的可能；另外堆积厚度大，结构疏松，本身会有较大沉降，且沉降时间会比较长；第三由于煤歼石自燃温度高，烟雾大，并释放有害气体,势必影响附近行人车辆安全，且长时间燃烧容易形成空洞，造成不均匀沉降。滑动稳定、不均匀沉降、自燃高温及有害气体是煤歼石对高速公路三大危害。必须加以解决才能保证高速公路顺利通行。其中滑动稳定是最关键且必须首先解决的问题。3煤歼石堆积体稳定性分析4煤歼石堆积区线路通过方案比选研究4.1歼石区域线路平纵确定由于高速公路位于孝子河岸一侧岸坡上，地形较陡哨，如果线路向沟侧（即线路左移）移动则桥梁

4、工程量将大量增加；如果线路向上游（即线路右侧）移动，会与既有万盛至南川铁路发生干扰，经多方研究，确定了如图1所示的平面位置；在纵面方向，煤歼石路段前面为一浅埋偏压隧道，隧道顶为省道S303线公路。由于要保证施工期间S303线仍保持通行，如果路线标高过高，会造成隧道顶板过薄，势必影响上部公路安全。所以经综合考虑，线路纵面在煤歼石区域,路面高程约比歼石堆积体顶面低10米。4.2歼石堆积区域线路通过形式及方案根据已有的线路平面和纵面位置，可采用桥梁和路基两种形式通过。1）桥梁方案2）路基方案路基方案根据处治思路不同可细分为两个方案：全清方和部分清方方案。全清方方案采

5、用全部清除砰石后重新碾压回填，同时在回填过程中采用分层碾压和强夯可以解决沉降对路基的影响。部分清方方案，采用部分清方后，对歼石进行处理以消灭自燃，控制路基沉降。沉降可通过大吨位强夯来减少。由于自燃的深度达到20m,按目前的纵面位置考虑，设计面以下还有10m的自燃区，而路基以这10m自燃区为直接持力层。考虑自燃引起的空洞和沉降都会对路基造成破坏，需要彻底消灭自燃，才能保证路基稳定。而覆土或设置隔热层难以保证处置效果的，唯有通过注浆才能实现。即部分清方后对路基进行注浆处理。4.3各方案比选5结论目前本段煤歼石路基已按部分清方注浆方案实施，根据现场监测，煤歼石自燃已

6、得到有效控制，路基沉降也在规范允许范围内。本工程充分考虑了砰石堆积体稳定、沉降和自燃问题，较好的控制了施工难度和造价问题。取得了较好的效果，可供类似工程借鉴。参考文献[1]公路设计手册路基.2版.[2]公路路基设计规范(JTGD30-2004).