[发明专利]粉煤灰固结填筑灰坝(堤)的施工方法

说明书

本发明涉及一种土体固结剂用以固结粉煤填筑灰坝(堤)的应用技术及方法。

粉煤灰是燃煤电厂煤粉燃料后排出的残渣。目前国内绝大部分火力发电厂的粉煤灰是通过水力管道输送至贮灰场贮存。贮灰场的主体构筑物拦灰大坝多采用就地取材的粘土料，混合料或石料填筑。由于火力发电厂的灰渣量占燃煤量的30％左右，在新建贮灰场存在征用土地困难，建设资金投入过大的诸多困难情况下，为了不影响火电厂的正常运行，对原有的贮场灰坝加高扩容及扩大粉煤灰的综合利用途径是面临的一个实际而紧迫的问题。

电厂的粉煤采用水力除灰的方法排入灰场后，灰水经沉清分离排出场外，粉煤灰则沉积于场里，因此粉煤近似于水相沉积的粉细砂颗粒，无凝聚力和粘结力，透水性较大。因此直接用粉煤灰筑坝，在灰坝坝体的稳定性和抗渗性上均难以满足筑坝要求，必须对粉煤灰掺料改性，才能达到其筑坝的使用要求。

目前，已有中国专利88105732《用粉煤灰筑边埂的自流式挡灰坝的方法》它以新鲜熟石灰为土体固化剂。在作为掺和料的熟石灰时，需用生石灰现场浇水化解，而且要用生石灰随即化解随即掺和，因此，施工过程中会产生扬灰或蒸汽。另外，施工时，坝体必须要有较大的边坡比(1∶2.5以上)，因此，坝体断面面积较大，而其干缩率比水泥大，相对抗裂性较差。

目前市上有一种以工业废渣为原料的高强高耐水土体固结剂，其代号为HEC，该固结剂于1997年6月15日通过电力部科学技术委员会组织鉴定。这种固结剂是一种环保型产品。它与其它固结剂加固土壤的方法相比，固结强度高，耐水性极好，耐久性能高且成本低等特点。目前，尚无文献记载将其掺和粉煤灰填筑灰坝(堤)，也未见将其掺和粉煤灰中填筑灰坝(堤)的工程实例。

本发明的目的在于对粉煤灰掺高强高耐水土体固结剂(HEC)改性之研究，并提出粉煤灰掺HEC固结剂形成的混合料填筑灰坝(堤)之施工工艺。

由于高强高耐水土体固结剂HEC是近年才研制出的土体固结剂，将它掺和到粉煤灰中的有效用量，以及掺和后混合料的最佳含水量的确定，均未有文献记载。因此，发明人选择HEC掺和重量分别为4％、5％、6.7％、10％、12.5％做了如下试验：

1、粉煤灰与HEC固结剂(混合料)击实特性与最优含水量的选择：

(1)由于粉煤灰内孔隙的特殊性，最优含水量不能从粉煤灰击实最大干容重试验结果获得，故采用直接进行混合料固结体无侧限抗压强度试验的方法来寻找每组混合料的最优含水率。对于不同固结剂掺量和不同含水率的混合料进行击实，制成7.07×7.07×7.07cm³试件，在标准潮湿(20℃，相对湿度)90％)下养护7天，进行无侧限抗压强度试验，击实混合料含水率与7天无侧限抗压强度关系如表1、2。