1、.：.； 附件四：工程合同編號： 科研工程委托研討合同書項 目 名 稱 ： 貴州高速公路粉煤灰筑路綜合利用技術研討 項 目 屬 性 ： 貴州省交通運輸廳科技工程 委托方甲方：貴州高速公路開發總公司遵義至畢節高速公路工程建立辦公室 受托方乙方： 重慶交通大學 簽署地點：貴州省遵義市簽署日期：2021年01月 “貴州高速公路粉煤灰筑路綜合利用技術研討是2021年度貴州省交通運輸廳科技工程，貴州高速公路開發總公司遵義至畢節高速公路工程建立辦公室承當了該工程的研討任務。根據貴州省交通運輸廳科技工程管理暫行方法，根據的規定，貴州高速公路開發總公司遵義至畢節高速公路工程建立辦公室以下簡稱甲方委托重慶交通大

2、學以下簡稱乙方承當該工程的研討任務并擔任一切研討成果的總裝提交。經甲乙雙方協商一致，簽署本合同。 一、主要研討內容1主要技術問題1貴州各地粉煤灰工程特性貴州省的煤炭資源在成礦緣由、埋藏條件等方面與國內其他省市存在較大差別，再加上貴州高速公路沿線電廠運用的煤源不同，同一電廠所用煤的質量、煤種也有穩定性缺乏等問題，因此各電廠粉煤灰成分也存在一定差別，其他省市曾經獲得的相關研討成果不能完全適用于貴州的實踐情況。因此有必要開展貴州高速公路沿線電廠粉煤灰道路工程特性研討，系統、深化地分析貴州高速公路沿線電廠粉煤灰理化性質、了解其工程特性，為大宗利用粉煤灰筑路提供技術根據。2缺乏順應貴州實踐的相應工程閱歷

3、貴州大型電廠多為新建，以往對貴州各地粉煤灰工程特性系統研討并不充分，加上貴州特殊的自然條件，國內外相關研討成果和工程運用閱歷不能完全順應貴州實踐情況。因此，大宗利用粉煤灰修筑高等級公路路基和路面構造尚缺乏設計及工程實際閱歷。 3缺乏相關工程費用計算規范由于以往大宗利用粉煤灰修筑路基和路面構造的工程工程很少，加上工程工程施工條件與國內其他省市區別較大，利用現有粉煤灰筑路相關工程建立費用計算規范難以符合貴州工程實踐。2主要研討內容和技術方案1研討目的本工程針對貴州省部分在建或擬建高等級公路沿線有大量廢棄粉煤灰，而這些工程實施又具有大量利用的能夠性這一實踐情況，本著保證工程質量、降低工程造價、減少環

4、境污染、節約土地資源、實現經濟社會協調開展的目的。依托遵畢高速公路建立，開展高速公路粉煤灰筑路綜合利用技術研討，在充分調研國內外已有研討資料和成果的根底上，從實際和工程實際兩個方面系統、深化地對貴州高速公路沿線各大電廠所產粉煤灰的理化目的、微觀構造、宏觀物理力學特性、路用性能等進展實驗研討，為大量將沿線電廠所產粉煤灰用于貴州高速公路建立提供根底性技術根據；結合貴州高速公路建立實踐情況和粉煤灰的特殊工程性質，對利用粉煤灰修筑高速公路路基的相關技術開展實際研討與實體工程實驗及分析，開發大宗利用粉煤灰修筑高等級公路路基的適用技術，為類似工程工程路基設計、施工和建立管理提供技術指南；深化利用粉煤灰修筑

5、高等級公路路面基層構造技術，為路面構造設計和基層混合料設計提供技術參數；進展利用粉煤灰筑路的相關費用規范研討，提供可靠的建立費用計算根據。2工程研討實施方案根據擬定的研討目的，為了獲得系統、深化、適用、完好的高程度研討成果，本工程的相關研討任務擬按如下技術方案進展。按研討內容分以下四個專題開展研討，各專題的主要研討內容及技術道路如下：專題一、貴州高速公路沿線粉煤灰道路工程特性分析研討貴州省的煤炭資源在成礦緣由、埋藏條件等方面與國內其他省市存在較大差別，再加上貴州高速公路沿線電廠運用的煤源不同，同一電廠所用煤的質量、煤種也有穩定性缺乏等問題各電廠粉煤灰成分并不一致，其他省市曾經獲得的相關研討成果

6、不能完全適用于貴州的實踐情況。因此必需開展貴州高速公路沿線電廠粉煤灰道路工程特性研討，系統、深化地分析貴州高速公路沿線電廠粉煤灰理化性質、了解其工程特性，為大宗利用粉煤灰筑路提供技術根據。本專題對粉煤灰特性的研討與分析重點包括以下幾個方面： 顆粒組成、燒失量、顆粒特性、現場性狀等； 粉煤灰的細度、需水比； 化學成分與礦物組成。經過資料搜集、現場調查、室內實驗等方法，研討各電廠粉煤灰物理力學特性與工程性質、路用特性的關系，在此根底上建立粉煤灰用于道路工程不同領域和不同部位工程的分類方法、分級目的和規范。研討成果：。成果作用：為利用粉煤灰修筑路基、路面構造層或其他構造物的混合料組成設計、施工工藝及

7、質量控制提供根底性根據。同時是其他專題研討的根底。研討方法：現場取樣，室內進展相關實驗分析，獲得各取樣點粉煤灰的化學成分、礦物組成、物理力學性能目的實驗。專題二、利用粉煤灰修筑貴州高速公路路堤關鍵技術研討與工程示范 eq oac(,1)粉煤灰填筑路堤關鍵技術研討貴州省高等級公路沿線地形及地質條件復雜，高填路堤和深挖路塹非常普遍，填挖交界頻繁且相對高差大。利用粉煤灰填筑公路路堤是處理粉煤灰大宗利用的有效途徑之一，它具有用灰量大、路基強度高、自重輕、施工簡便、速度快、投資較少、效益顯著等特點，對減少環境污染、節約土地、開辟筑路資料的新來源都具有艱苦的現實意義。粉煤灰的最大干密度約為0.91.2g/

8、cm3，相對密度為2.12.2t/m3，低于普通細顆粒土20%以上，因此非常適用于在強度不高的脆弱地基上填筑路基。由于其質量較輕，故可減少路堤沉降和不均勻沉降，保證路基穩定，同時可降低地基處置的費用。粉煤灰的工程性質隨壓實性能的不同而變化。粉煤灰因其顆粒組成類似于細粒土，所以也具有液、塑限、最正確含水量、最大干密度等目的，可以采用土工目的對粉煤灰的強度進展評價。粉煤灰在飽和條件和非飽和條件下按重型擊實規范，內摩擦角分別為1833和3042，均高于土質填料，粉煤灰路堤填料的CBR值也大大高于土質填料，這對于保證路堤的強度和穩定性都是非常有利的。在采用重型擊實規范的壓實度為100%時，粉煤灰的緊縮

9、系數比土的緊縮系數約低40%50%。因此，在一樣密實度的條件下，粉煤灰路堤的緊縮變形明顯地低于土質路堤。用粉煤灰填筑路堤也存在一定問題，需求在設計、施工階段加以處理。一方面是粉煤灰壓實后根本無塑性，類似于粉土、粉細砂。粉煤灰枯燥時呈粉末狀，只需在一定含水量條件下才干成型，但枯燥后會散失成粉末，所以粉煤灰路堤邊坡很難堅持外形。其次，粉煤灰的毛細水作用影響較大，易導致地下水位升高。因此本專題結合貴州山區高等級公路路基特點和降雨等自然條件，主要開展以下幾個方面研討：a貴州高速公路粉煤灰路堤典型橫斷面設計；b粉煤灰路堤的防排水系統研討；c粉煤灰路堤穩定性驗算方式及評價規范；d粉煤灰路堤施工工藝研討；e

10、粉煤灰路堤施工質量控制規范。研討成果：成果作用：為利用粉煤灰修筑貴州高速公路路堤的設計、施工及質量控制與檢測方法提供技術支持。研討方法：室內采用大型土工離心機完成各種高度、邊坡坡度、防排水措施、質量控制參數下的典型路堤穩定性仿真實驗；確定適宜于貴州高速公路現場條件的粉煤灰路堤防排水措施；采用大型有限元軟件對粉煤灰路堤進展應力、應變、位移等分析,確定其薄弱環節并對穩定性進展驗算，為粉煤灰路基設計、施工提供指點；經過三軸實驗研討粉煤灰的工程本構模型，結合室內模型實驗提出粉煤灰路堤沉降計算與預估模型，在此根底上建立粉煤灰路堤沉降控制方法和技術措施；經過現場示范工程實施確定粉煤灰路堤施工工藝、質量控制

11、與檢測方法；粉煤灰路堤示范工程施工完成后對其進展跟蹤察看，監測粉煤灰路堤的工后沉降規律，驗證實驗與實際分析結果的正確性。 高流態粉煤灰回填路基“三背關鍵技術研討“三背是指橋臺臺背、涵洞兩側和擋土墻反面等大型施工機械難以高質量完成回填任務的路基部位在高等級公路中，大量隧道的洞頂回填也包含在這一范圍。在施工過程中，由于這些部位的路基與構造物間隔 太近、作業面狹窄，成為機械難以壓實的薄弱環節，導致壓實缺乏或均勻性不好，難以保證這些部位的密實穩定和強度，工后產生較大的沉降或剩余變形，呵斥路面質量差，運用性能和運用壽命等達不到設計預期，嚴重時甚至導致路基失穩破壞。在已建成運營的公路中，因橋臺構造物與引道

12、路堤在路橋銜接處較大的差別沉降，使得該處路面構成臺階式的縱坡突變，導致高速行駛的車輛在這一區段產生顛簸騰躍景象稱為橋頭跳車。因“三背 回填質量較差導致的橋頭跳車等病害是目前我國高等級公路上常見的質量缺陷之一，特別是在填土高度較大或軟土地基路段，過大的臺背差別沉降呵斥路面在建成投入運用后不久即產生嚴重跳車景象，導致路面構成構造性破壞且難以從根本上修復。由于橋頭跳車等頑疾成為影響道路效力程度的主要要素之一，長期以來寬廣路橋任務者和科研人員進展了大量的任務，提出了一些行之有效的處置措施。但這些措施各有其特點、運用條件和運用范圍也不盡一樣。其中運用輕質填料以減輕路堤自重進而減小橋臺臺背等部位地基的沉降

13、和不均勻沉降是處理橋頭跳車的方法之一。在我國沿海軟土地域的普通公路建立中曾運用普通粉煤灰等輕質資料來填筑臺背路基，利用粉煤灰的輕質性以減少地基的附加應力，到達減小或消除臺背處差別沉降的目的。但普通粉煤灰壓實體的強度和穩定性能否能滿足高等級公路的要求還有待于進一步研討、考證。因此，如何采取一定的技術措施對普通粉煤灰進展改良和加固將其用作輕質路堤填料，以提高路基的強度和穩定性是一條值得探求的途徑。運用輕質資料填筑橋頭引道路堤可以有效減輕路堤自重，有利于降低其基底應力及地基土附加應力，減少沉降并增大穩定性系數，同時減少地基處置費用。采用輕質填料可以從本質上減少地基的沉降與填料本身的塑性緊縮變形，是一

14、種從根本上控制橋臺與臺背路堤之間構成差別沉降、減少和消除橋頭跳車的有效方法。粉煤灰屬輕質資料，其自重較普通土體小1/3以上。即在一樣的填筑高度下，粉煤灰路堤的自重荷載比普通土石路堤明顯減小，地基附加應力及沉降變形相應變小。這是思索采用粉煤灰混合料填筑臺背路基的主要緣由。高流態粉煤灰是將粉煤灰和少量水泥、外加劑等混合成具有一定流動度的混合料漿體，具有較好的自密實性，以澆筑成型方式用于路基“三背回填，一定凝期后具有一定的強度。高流態粉煤灰回填路基“三背技術需求經過研討以選擇合理的拌漿設備、保送方式并明確澆注周期和分層厚度等工藝參數。本專題在研討粉煤灰工程性質的根底上，室內對用于路基“三背回填的高流

15、態粉煤灰漿進展混合料組成、工藝性能、力學性能、路用性能、現場施工工藝、質量控制目的及檢測技術進展系統研討。主要包括：a高流態粉煤灰的混合料組成與工程力學性能研討；b高流態粉煤灰填筑體的變形特性、路用性能實際分析與實驗研討；c高流態粉煤灰回填路基“三背施工技術研討；d高流態粉煤灰回填路基“三背施工質量控制目的及檢測技術研討。研討成果：成果作用：為利用高流態粉煤灰回填貴州高速公路路基“三背的設計、資料配合比、施工及質量控制與檢測提供技術支持。研討方法：室內進展混合料組成設計、混合料物理力學性能、混合料路用性能、工藝性能等實驗研討；室內進展高流態粉煤灰回填“三背的實驗仿真與實際分析；經過現場工程示范

16、，總結、提煉高流態粉煤灰回填路基“三背和隧道洞頂的施工工藝；室內實驗與現場施工相結合提煉保證高流態粉煤灰回填路基“三背工程質量的控制目的及檢測方法。專題三、利用粉煤灰鋪筑貴州高速公路路面關鍵技術研討與工程示范針對貴州高速公路半剛性基層瀝青路面的實踐運用情況，深化開展半剛性基層特別是水泥粉煤灰穩定碎石基層的強度、變形特性等路用性能研討，提出合理的水泥粉煤灰混合料組成設計。詳細研討內容如下：a貴州高速公路沿線礦質集料路用性能研討；b貴州高速公路水泥粉煤灰穩定碎石基層配合比設計；c貴州高速公路水泥粉煤灰穩定碎石基層強度、溫度和濕度變形特性、抗沖刷才干等路用性能研討；d貴州高速公路瀝青路面合理構造方式

17、研討。研討成果：成果作用：為貴州高速公路路面構造設計和施工提供技術根據研討方法：室內研討遵畢高速公路沿線路面基層原資料物理、力學性能；采用級配實際進展基層混合料中粗集料d4.75mm的配合比設計，確定最優的集料級配范圍；運用k法進展粉煤灰穩定碎石基層中細集料d4.75mm部分的配合比設計，經過室內實驗確定水泥與粉煤灰的最正確比例，并運用正交實驗方法進展回歸分析確定出不同的資料用量比例、細集料的k值；經過室內實驗研討水泥粉煤灰穩定碎石的抗壓強度、劈裂強度、回彈模量、溫度收縮、干縮、抗沖刷等路用性能，最終確定合理的水泥粉煤灰穩定碎石配合比；經過鋪筑示范工程驗證室內實驗的結果，思索施工和易性要求最終

18、確定現場施工配合比并總結合理的施工工藝。專題四、貴州省高速公路利用粉煤灰筑路相關費用規范研討對電廠所產生的大量粉煤灰廢棄物進展合理綜合性利用，有利于減輕環境污染、減少占用土地、緩解人地矛盾、提高電力企業的經濟效益。另一方面有利于充分發掘粉煤灰潛在工程價值，實現變廢為寶，提高道路工程質量，降低工程造價。如何平衡兩者之間的經濟利益以實現雙贏，需求對沿線土地價錢、工程造價等進展相關分析。研討成果：成果作用：編制粉煤灰筑路相關定額和費用規范，為貴州省類似工程建立提供造價計算根據。將相關費用規范推行運用到貴州在建或擬建工程，提高計算粉煤灰路基路面工程造價的合理性、準確性，從而做到合理確定投資、有效控制工

19、程造價，填補國內空白。為計算評價綜合利用粉煤灰修筑公路產生的經濟效益和社會效益提供真實、可靠的根據。研討方法：在相關示范性工程施工現場進展工、料、機耗費的根底性數據搜集，采用合理的數理統計等方法對根底數據進展分析研討，在此根底上編制相關定額規范。綜合思索高等級公路大量利用粉煤灰修筑公路產生的經濟利益或本錢添加，確定用于高等級公路的粉煤灰概預算單價計算方法，在此根底上提出高等級公路大量利用粉煤灰筑路的經濟運距。最終編制完成貴州省粉煤灰路堤、粉煤灰穩定類基層等相關費用規范；經過實地調查研討，分析發電企業減少灰場建立費用含征地、設備建立及管理等費用所產生的經濟效益，采用抽樣調查方式測算大量耗費粉煤灰

20、對減少土地占用、減輕水資源、大氣污染的實踐效果。3研討的創新點a貴州高速公路沿線粉煤灰道路工程特性研討結果；b山區高速公路粉煤灰填筑高路堤關鍵技術和流態粉煤灰回填路基“三背關鍵技術；c貴州省粉煤灰路基、路面相關費用規范。二、主要技術經濟目的經過開展技術方面的研討任務將獲得以下研討成果：1貴州高速公路沿線電廠粉煤灰路用性能。2貴州高速公路粉煤灰路堤設計與施工關鍵技術、高流態粉煤灰回填路基“三背關鍵技術。3利用粉煤灰修筑高等級公路路面基層構造技術。4貴州省高速公路粉煤灰筑路相關費用規范。5根據本工程研討成果，發表學術論文68篇。6培育研討生79人，為相關參與單位培育更高一級技術職稱人才不少于3人。本工程研討任務將在大量參考國內外已有研討成果和工程實際的根底上進展，力爭相關研討成果到達國內先進程度。三、進度方案及考核目的2021年:1對擬用粉煤灰現場取樣，并進展室內微觀構造、物理力學目的、強度特性、工程特性等室內實驗研討。2室內模型仿真實驗和力學模型計算分析，“三背回填模型計算分析，流態粉煤灰組成設計。完成示范工程施工圖設計和工藝流程設計。2021年:1對全省高速公路沿線各主要燃煤電廠所產粉煤灰進展現場取樣，并進展微觀構造、物理力學目的、強度特性、工程特性等室內實驗研討，構成專題一研討報告。2粉煤灰示范工