一、煤矸石作路基材料的可行性
因为煤矸石颗粒具有一定棱角和粗糙表面，碾压后互相紧密嵌挤、锁结，产生一定嵌挤力和摩阻力，并且煤矸石颗粒与水泥胶结材料作用，使煤矸石路面基层获得一定的承载力。当煤矸石与石灰、粉煤灰合用时，强度能满足有关规范的要求。值得注意的是煤矸石矿质成分多、化学成分复杂，将其用到路面基层后最突出的就是稳定性问题。故采用煤矸石作为道路基层时，应掺定量的无机结合料以保证结构层的稳定性。 二、煤矸石修路技术要求
根据《公路路基施工技术规范》和《公路路基设计规范》对路基填料的要求，煤矸石要作为路基填料，需满足以下条件：
1、级配要求
路基填筑对填料级配要求不是十分严格，但一定要密实。在实际施工中，不是所有煤矸石都可以满足以上要求，应当从以下方面进行甄选： （1）从承载力和稳定性上来讲，应采用硬质煤矸石，禁止使用泥结煤矸石。我所在的试验小组进行试验后发现：铺筑硬质煤矸石，经过洒水碾压发现能形成密实结构；而使用泥结煤矸石，在洒水后其强度会迅速下降，碾压过程中产生粘轮，甚至产生翻浆现象。因此需禁止使用泥结煤矸石，否则会产生导致路基承载力下降，影响道路使用性能
（2）煤矸石是由各种粒径的颗粒组成，各粒径所占比例由于各地区地质情况的不同而没有固定的比例。与级配较差，特别是大颗粒所占比例较大的煤矸石相比，选用自然级配较好的煤矸石经过碾压后产生的结构应更致密。
2、力学指标
依据路基规范中对填石路基压碎值要求，煤矸石路基压碎值宜≤30%，石料单轴抗压强度不应小于15Mpa，加州承载比CBR值和压实度要求具体见下表。
3.稳定性要求
（1）煤矸石具有潜在的膨胀不稳定性，应限制应其膨胀率。膨胀率过大时，路基会发生较大变形，面层会产生开裂。经过查阅相关资料，其膨胀率应小于40%。当膨胀率过大时，可考虑掺粘土。
（2）经过长期的地质演变，煤矸石中各种化学物质较多，作为路基填料，应确保有利于路基稳定的化学物质的含量。主要应控制以下方面
①煤矸石中氧化硅、氧化铝、氧化铁等氧化物总含量要大于80%，氧化物含量较多，其剩余氧化反应才不会对路基产生较大影响。
②烧失量不应超过20%。由于煤矸石含固定碳及挥发性较高，易发生自燃，因此有必要对烧失量作岀规定。基于此原因，填筑路基煤矸石使用已经燃烧过，即红或黄煤矸石的效果最佳，灰褐煤矸石次之。
③《路基设计规范》中规定有机质含量超过25%的土不得用于路基填筑，对于煤矸石，对路基稳定不利的有机质含量应当更严格要求应不超过15%
④煤矸石中不应含有强崩解性的填料。崩解性太强，会对路基料料间粘结程度造成破坏。
三、煤矸石路基的施工
在铺煤矸石前，先按路基常规要求进行清表。若局部基底软，湿层较厚，达40cm以上时，需将软湿土壤挖除换填粒径较大的煤矸石，再进行碾压。具体做法是：在清表的原地面先铺一层厚30cm、粒径10~15cm左右大块煤矸石，初平后稳压，然后用18~25t振动碾碾压，按填石路堤检测方法检测是否稳定，若不稳定，需采用同样方法铺筑第二层达到稳定状态。一般情况，基底软湿层，采用2层约60cm的大块煤矸石后，能使基底达到稳定状态。基底处理完成后，经检验达到稳定状态可以进行路基施工。
煤矸石填筑路基基本工序包括：煤矸石开采、运输、摊铺、洒水、碾压和检测等；级配不合要求需适当摻砂性土，可在开采、运输两工序间增加机械拌和工序；为保证煤矸石填筑质量，应重点抓好含水量和压实两个环节。施工工艺流程
如图1所示
图1煤矸石路基施工工艺流程
（1）开采
因“煤矸石山”内部温度较髙，且松散易坍塌，开采时应采用比较安全的方法。例如，水冲法、机械挖采法等。
（2）运输
运输宜采用大吨位自卸车和机械装车，降低运价。运输前应洒水湿料，减少运输中的扬尘污染。
（3）摊铺
运输到位的煤矸石应使用履带推土机推开摊平，并先用履带链滚碾压，松铺厚度应控制在20~30cm；摊铺时应将大于15cm的大块煤矸石全部捡除；摊铺长度以当时压实完成为宜；松铺系数应通过试验确定。机械摊铺时松铺系数约为1.1~3.煤矸石摊铺平整后，应人工平，控制好横坡，以保证路基横向排水的顺畅。
（4）洒水
用煤矸石填筑路基时洒水显得十分重要，摊铺后应及时洒水，这是因为，对煤矸石洒水不仅提供压实所必需的在填料颗粒间起润滑作用的水膜，还要提供用于化学反应的水分。这就要求洒水要达到透、流、饱和的程度，并要求层间间隔时间尽可能长，以保证煤矸石的物理、化学反应尽可能充分。待基本稳定再进行压实。采用水冲法开采的煤矸石及运输时充分洒水的煤矸石可不必考虑洒水。
（5）碾压
煤矸石推平洒水后，待晾晒至含水量略大于最佳含水量2%~3%时开始碾压。压实程序为：初压→复压→终压，即先用振动压路机静压2遍，再碾压4~6遍，而后用压路机静压2~3遍。碾压结束以表面光洁无轨迹为标准。
（6）碾压
压实成型后应及时进行检测，合格后可继续上层施工。备上层料前，应在煤矸石上面适当洒水。
另外，考虑到煤矸石的特性，路基两侧应填筑50~100cm的护肩土以保证煤矸石路基的稳定性，防止风化，两者需同时填筑。由于煤矸石的松铺系数稍小于土的松铺系数，煤矸石摊铺后应比路肩土稍低，以保证护肩土充分压实，并防止路基积水。
对于釆用水泥稳定煤矸石的混合料，由于水泥遇到水即开始水化作用，水一旦加入水泥稳定土中就应该尽快完成拌和、尽快将混合料摊铺成型并立即碾压。如果未立即进行碾压或湿拌时间拖长，水泥会产生部分结硬作用，碾压时，为了
破坏已经形成的这种胶结作用，就要花费额外的压实功能，从而影响水泥稳定土的压实度，这两种因素都会导致水泥稳定土强度的损失。延迟时间对水泥稳定土的干密度及抗压强度有明显的影响，延迟时间越长，混合料强度的损失越大。延迟时间的影响程度还与所用水泥剂量有关，水泥剂量越髙，影
响程度越大。延迟时间对不同水泥稳定混合料的影响不同，例如延迟2h，可使水泥煤矸石混合料等材料的强度降低10%~25%。因此，水泥稳定土施工中选择水泥时应选用终凝时间长的水泥。国外通常规定延迟时间为2h，在我国，考虑到公路施工中采用路拌法的实际情况，规范规定延迟时间为3~4h。为了能合适地确定延迟时间，在施工前进行延迟时间对混合料强度影响的试验，通过试验确定延迟时间。
四、煤矸石在道路工程中的应用实例
实例1
2012年，邢汾高速公路在路基填筑中共使用煤矸石170万方、粉煤灰100万方，利用南水北调工程弃土84万方，节约取土和减少废弃物占地约3310亩节约工程资金1.2亿元。截至目前，邢汾高速已完成总工程量的80%，其中路基基本完工，有四个标段的路基都用到了煤矸石，“把邢台煤矿的煤矸石山都拉过来了，总共有170万立方米。经过严格的试验，邢汾高速公路筹建处最终证实，用煤矸石填筑髙速公路路基的各项路用性能指标不低于用土填筑的路基，而且还具有承载力高、使用寿命长等显著优势。经过测算，用煤矸石填筑路基，其弯沉值比用土做路基更低。用煤矸石填筑路基有三个优点，承载能力髙、路基整体性好、易于施工。”在邢汾高速二标段施工现场“用土筑路基每层需要轧8遍，由于煤矸石的压缩比小，轧6遍就可以了，省时省力。一层需要25厘米~30厘米厚，这么高的路基得28层。
”邢汾高速公路筹建处大量使用煤矸石填筑路基在全国尚属首例，这一创举开创了煤矸石综合利用的新渠道，走岀了高速公路建设节能环保的新路子，具有良好的社会和产业意义。
实例2
山东省205国道张博段全长40km，1997年经试验采用煤矸石作为筑路材料，试验表明煤矸石底基层强度比12%石灰土底基层强度略髙，完全满足公路整体强度要求，该段路至今运营情况良好。另外，在该路段附近兴隆庄洗煤矿厂进行了煤矸石作路基填料的试验，试验表眀煤矸石路基强度远髙于土路基，煤矸石铺筑厚度在2m以上的路段，煤矸石的回弹模量可达100MPa以上，具有良好的力学性能。
实例3
山西介休汾西矿务局洗煤厂专用线段采用煤矸石填筑路堤，共填筑煤矸石47000m3，工程于1996年12月竣工，经过多年运营与观察，路堤质量稳定。
