[发明专利]用于高填方钢渣地基的高炉矿渣换填方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地基换填方法，尤其涉及一种用于高填方钢渣地基的高炉矿渣换填方法。

背景技术

在上方设置冶金炉的建设工程中，基础施工是一个重点环节。以某钢厂的氮化钒车间的建设为例，该氮化钒车间的原有厂房基础地质条件为弃渣场，下部为深度达20m的高填方钢渣地基。根据拟建工程项目所处的工程地质环境分析，将来厂房建成并投入使用后，将造成钢渣体温度提高并产生热膨胀，其原因主要有两方面：①地面上部炉窑较高温度的热传导；②钢渣体自身内部的热量集聚。钢渣本身具有一定的膨胀性和分解性，而且地面雨水及生产、生活用水的下渗也将引起渣体进一步的水化作用，温度的提高易使渣体中的水分汽化而将热量向较大空间传递，提升渣体温度并导致渣体产生热膨胀，致使现有氮化钒车间地坪凹凸不平，影响了设备的使用安全。不但钢渣体热膨胀会产生垂直向胀缩应力，同时换填材料也会产生侧向压力和水平向胀缩应力，不利于建筑物的整体和长期稳定。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。

本发明提供了一种经济、有效并且能够解决钢渣地基热膨胀效应的高炉矿渣换填方法。

为了实现上述目的，本发明的用于高填方钢渣地基的高炉矿渣换填方法包括以下步骤：在钢渣基坑中由下至上依次形成叠置的第一高炉矿渣垫层、级配沙石垫层和第二高炉矿渣层并分别压实所述第一高炉矿渣垫层、级配沙石垫层和第二高炉矿渣层，在所述第一高炉矿渣垫层、级配沙石垫层和第二高炉矿渣层的四周设置一条贯通的凹槽，在凹槽中填充高炉矿渣。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，钢渣基坑深度为4.5m，所述第一高炉矿渣垫层、级配沙石垫层和第二高炉矿渣层的厚度均为1.5m；凹槽宽1m，深4.5m。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，采用挖掘机和压路机相结合的方式形成叠置的第一高炉矿渣垫层、级配沙石垫层和第二高炉矿渣层，并配备洒水车进行洒水作业。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，通过设置多个第一分层来形成第一高炉矿渣垫层，所述多个第一分层中的每个的厚度为200mm-300mm。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，通过设置多个第二分层来形成级配砂石垫层，所述多个第二分层中的每个的厚度为200mm-300mm。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，所述形成级配砂石垫层还包括沿钢渣基坑长度方向设置多段子级配砂石垫层并且在所述子级配砂石垫层上填入混合均匀的沙子和石头。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，每段子级配砂石垫层的长度为3m。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，通过测量放线控制所述第一分层或第二分层的厚度和平整度，用铲运机配合挖掘机进行机械平整。

根据本发明的高炉矿渣换填方法，其中，通过动力触探法对所述高炉矿渣换填方法形成的高炉矿渣换填地基进行密实度检测。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：1)选用吸收热抗变形能力强及隔热效果好的高炉矿渣作为解决钢渣地基热膨胀效应的换填材料，合理利用了冶炼产生的高炉矿渣，变废为宝，降低了工程直接成本；2)设置高炉矿渣缓冲层，解决了下部钢渣热膨胀的问题；设置凹槽，解决换填材料侧向压力和水平热膨胀的问题；3)节约了土地，降低了施工难度，加快了施工工期，创造了较大的社会经济效益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是高炉矿渣换填地基的横截面示意图。

具体实施方式

在下文中，将结合附图对本发明的示例性实施例作详细描述。

本发明主要用于解决钢渣温度提升而产生热膨胀的问题。厂房建成后，放置其中的炉子的温度一般为200度。而高炉矿渣在高炉冶炼时的生成温度为1400-1600度，其已达到膨胀上限，高炉矿渣的比热容很大(0.22卡/克度)且孔隙率较大，故高炉矿渣在200度下不会产生热膨胀并完全能够解决渣体热传递导致的一系列问题。因此，本发明选用高炉矿渣和砂石结合进行换填。

图1是高炉矿渣换填地基的横截面示意图。如图1所示，换填地基包括由下至上叠置的第一高炉矿渣垫层1、级配沙石垫层2和第二高炉矿渣层3。