利用钢渣填筑城市道路路基的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，包括以下步骤：步骤10、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在路基底部并形成底封层；步骤20、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于底封层上并形成下层路堤；步骤30、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在下层路堤顶部并形成夹层；步骤40、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于夹层上并形成上层路堤；步骤50、将二灰土、三七灰土或水泥稳定土铺设在上层路堤顶部并形成顶封层；步骤60、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在下层路堤外周、夹层外周和上层路堤外周并形成护坡。本发明专利技术能够实现钢渣规模化利用。

【技术实现步骤摘要】
利用钢渣填筑城市道路路基的方法
本专利技术是一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法。
技术介绍
钢渣是炼钢过程中产生的一种工业固体废弃物，主要来自炼钢过程加入的造渣材料(如石灰石、白云石、硅石等)、金属炉料中各元素氧化产生的氧化物、被侵蚀的炉衬材料、金属炉料带入的杂质等，依炉型可分为转炉渣、平炉渣、电炉渣，排出量约为粗钢产量的8％～15％。随着国家工业化与基础设施建设的发展，钢铁工业发展迅猛，钢铁产量逐年增加，而作为炼钢工业的副产品钢渣的产生量逐年增多。据经济日报2014年11月8日报道，当前国内积存的钢渣己超过10亿吨；另据中国钢铁工业协会的统计数据，仅其会员钢铁企业(85家～95家)在2014年11月至2017年3月间新产出钢渣就有15100万吨；而据同济大学李青的研究，早在20世纪90年代，欧美、日本等发达国家的钢渣利用率已近100％，其中50％～60％用于筑路，15％～20％用于化肥生产，10％～15％用于回烧后再利用，10％～15％用于水泥生产；而据武汉钢铁(集团)公司李灿华等2016年研究数据显示，目前我国钢渣利用率仅为42％左右，历年累积堆积的钢渣量逾6亿吨。实现钢渣资源化利用、保护环境迫在眉睫，目前钢渣已被用作钢铁冶炼熔剂、建筑材料、土壤改良剂、吸附剂等，然而，这些用途对钢渣的消费非常有限，钢渣的规模化利用问题仍没有得到有效解决。如此巨量的钢渣作为一种工业固体废弃物不能大规模利用，常年堆存，不仅占用大量土地资源，对周边土壤、地下水等造成不同程度的污染，更是资源的浪费。
技术实现思路
本专利技术提供了一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，以实现钢渣规模化利用的目的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，包括以下步骤：步骤10、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在路基底部并形成底封层；步骤20、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于底封层上并形成下层路堤；步骤30、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在下层路堤顶部并形成夹层；步骤40、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于夹层上并形成上层路堤；步骤50、将二灰土、三七灰土或水泥稳定土铺设在上层路堤顶部并形成顶封层；步骤60、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在下层路堤外周、夹层外周和上层路堤外周并形成护坡。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的最大粒径大于或者等于80mm。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的金属铁含量小于或者等于2％。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的含泥量小于5％。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的压碎值小于或者等于30％。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的质量系数大于1.2。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的内照射系数和外照射系数均小于或者等于1。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的游离氧化钙的含量小于3％。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的压蒸粉化率小于或者等于5％。进一步地，经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的浸水膨胀率小于或者等于2％。本专利技术的有益效果是，本专利技术实施例利用钢渣填筑路基，可以满足高等级城市道路路基要求，实现钢渣的规模化利用，进而解决常年堆积、占用土地、污染土壤和地下水等问题，同时解决城市道路工程填料短缺的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术钢渣路堤的结构示意图；图2为本专利技术钢渣路堤作为新路基与老路基的搭接示意图；图3为本专利技术钢渣路堤作为老路基与新路基的搭接示意图。图中附图标记：1、底封层；2、地基；3、下层路堤；4、夹层；5、上层路堤；6、顶封层；7、护坡；8、横向排水渗沟；9、纵向梯形排水沟；10、防渗土工布；11、新路基；12、老路基。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，包括以下步骤：步骤10、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在路基底部并形成底封层；步骤20、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述底封层上并形成下层路堤；步骤30、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤顶部并形成夹层；步骤40、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述夹层上并形成上层路堤；步骤50、将二灰土、三七灰土或水泥稳定土铺设在所述上层路堤顶部并形成顶封层；步骤60、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤外周、所述夹层外周和所述上层路堤外周并形成护坡。本专利技术实施例利用钢渣填筑路基，可以满足高等级城市道路路基要求，实现钢渣的规模化利用，进而解决常年堆积、占用土地、污染土壤和地下水(底封层能够防止放射物污染土壤和地下水)等问题，同时解决城市道路工程填料短缺的问题。具体地，上述经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的游离氧化钙含量应小于3％，压蒸粉化率不应大于5％，浸水膨胀率不应大于2％。并且严禁使用或者混入未经过处理的新钢渣作为路基填料。优选地，上述钢渣的最小强度应符合下表要求：由上表可知，当填挖类型为上路床时，钢渣由路面底面计起深度为0cm～30cm，最小强度值为8％。当填挖类型为下路床时，钢渣由路面底面计起深度为30cm～80cm，最小强度值为5％。当填挖类型为上路堤时，钢渣由路面底面计起深度为80cm～150cm，最小强度值为4％。当填挖类型为下路堤时，钢渣由路面底面计起深度为150cm以上，最小强度值为3％。本专利技术实施例中，钢渣的最大粒径不大于80mm。以防路基填筑过程中发生粗料集中架空现象。含泥量不超过5％，压碎值不应大于30％，以保证集料强度高，坚固性能好，弹性模量高。钢渣中金属铁含量不应大于2％，由于金属铁在少氧条件下腐蚀为四氧化三铁(黑锈)，体积膨胀2倍，在富氧条件下腐蚀为三氧化二铁(红锈)，体积膨胀4倍，常见的铁锈的成分是碳酸亚铁与三氧化二铁的混合物，质地疏松，体积膨胀约7倍，所以为了防止路基变形应控制金属铁含量。钢渣的质量系数应大于1.2，并且钢渣中锰、钛、硫等化合物的平均值应在规定值之内(FeS、MnS含量不大于3.0％，S含量不大于1％，MgO含量不大于9％，TiO2含量不大于1％)。原因是钢渣中FeS、MnS在水的作用下，生成FeO、Mn(OH)2，体积相应增大35％～40％和25％～30％，致使在钢渣中产生较大的内应力，当内应力超过钢渣本身组织的结合力时，就会导致酥碎，即铁分解或锰分解，但只有当FeS、MnS含量大于3.0％或S含量大于1％时铁、锰分解才会发生。MgO在水的作用下，生成Mg(OH)2，体积增大148％,常温下，完全消解时长可达20年之久。进一步地，钢渣的放射性指标应符合内照射系数和外照射系数均不大于1。由于铁矿石在形成过程中会富集某些微量元素，某些地区(如白云鄂博)的铁矿石中就含有一定量的放射性元素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在路基底部并形成底封层；步骤20、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述底封层上并形成下层路堤；步骤30、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤顶部并形成夹层；步骤40、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述夹层上并形成上层路堤；步骤50、将二灰土、三七灰土或水泥稳定土铺设在所述上层路堤顶部并形成顶封层；步骤60、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤外周、所述夹层外周和所述上层路堤外周并形成护坡。

【技术特征摘要】
1.一种利用钢渣填筑城市道路路基的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤10、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在路基底部并形成底封层；步骤20、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述底封层上并形成下层路堤；步骤30、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤顶部并形成夹层；步骤40、将经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣铺设于所述夹层上并形成上层路堤；步骤50、将二灰土、三七灰土或水泥稳定土铺设在所述上层路堤顶部并形成顶封层；步骤60、将塑性指数大于或者等于6的黏性土铺设在所述下层路堤外周、所述夹层外周和所述上层路堤外周并形成护坡。2.根据权利要求1所述的利用钢渣填筑城市道路路基的方法，其特征在于，所述经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的最大粒径大于或者等于80mm。3.根据权利要求1所述的利用钢渣填筑城市道路路基的方法，其特征在于，所述经热泼、水淬、热闷或陈化处理后性能稳定的钢渣的金属铁含量小于或者等于2％。4.根据权利要求1所述的利用钢渣填筑城市道路路基的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩森，高华，田桦枫，余洁，胡晓晓，张永，刘剑南，赵利成，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11