DB 3709_T 013—2022 公路工程煤矸石路基施工技术规范.pdf
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1、 ICS 93.080.10 CCS P 66 3709 泰安市地方标准 DB3709/T 0132022 公路工程煤矸石路基施工技术规范 Technical code for construction of coal gangue roadbed in highway engineering 2022-08-01 发布 2022-09-01 实施 泰安市市场监督管理局 发 布 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 煤矸石技术指标要求.2 4.1 物理化学指标.2 4.2 力学指标.2 4.3 相关参数.3 5 煤矸石技术性能要求.3 5.1 填料最大
2、粒径.3 5.2 煤矸石路基稳定性要求.3 6 煤矸石路基施工.4 6.1 主要施工流程.4 6.2 施工前准备.4 6.3 选择材料.4 6.4 路基底处理.5 6.5 储运.5 6.6 拌和、摊铺.5 6.7 下封层及包边土施工.5 6.8 碾压.5 6.9 试验段铺筑.6 7 煤矸石台背回填施工及技术性能要求.6 7.1 原材料选取.6 7.2 台背回填技术性能指标.6 7.3 台背回填施工.7 8 冬期雨期施工.7 9 环境保护.8 10 质量检查与验收.8 10.1 原材料质量检查.8 10.2 实测项目.8 10.3 弯沉.8 10.4 压实度.8 10.5 验收检测项目选择.8
3、前言 本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由泰安市交通运输局提出、归口并组织实施。本文件起草单位:泰安市公路事业发展中心,山东泰山路桥工程公司,泰安至诚公路工程监理咨询有限公司、泰安市公路规划设计院、肥城市公路事业发展中心。本文件主要起草人:张国宁、申威、薛新刚、曹丽、李政强、安华永、孙风涛、雷响、韩卫华、赵立新、李士月、罗鹏、李向阳、孙宜山、张亮、耿涛、傅生全、刘永波、祝伟、刘继法、王权、张振、王振国、丁晨曦、韩鹏程。公路工程煤矸石路基施工技术规范
4、 1 范围 本文件规定了公路工程利用煤矸石填筑路基的材料、煤矸石路基填筑和桥涵台背回填技术、施工工艺、质量检查与验收等要求。本文件适用于高速、一级公路工程路基施工,其他等级公路可参照执行。需要保护的水源地区域不宜采用煤矸石进行路堤填筑。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JTG 3430 公路土工试验规程 JTG 3450 公路路基路面现场测试规程 JTG/T 3610 公路路基施工技术规范 JTG D30 公路路基设计规范 J
5、TG E41 公路工程岩石试验规程 JTG E42 公路工程集料试验规程 JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准(第一册 土建工程)3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 煤矸石 coal gangue 是采煤过程中排放的固体废弃物,在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低黑灰色岩石,包括巷道掘进过程中的掘进矸石、采掘过程中从顶板、底板及夹层里采出的矸石以及洗煤过程中挑出的洗矸石。其主要成分是Al2O3、SiO2,另有含量不一的Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、P2O5、SO3、Fe2S3等和微量稀有元素(镓、钒、
6、钛、钴)。3.2 沉降差 differential settlement 同一各点间的相对沉降量。3.3 烧失量 loss on ignition 煤矸石在燃烧的过程中,结晶化合物释放出结晶水、碳酸盐及硫酸盐发生分解、部分有机物杂质燃烧等导致煤矸石产生的质量损失,以百分率表示。3.4 自由膨胀率 free swelling ratio 烘干的煤矸石试样在水中膨胀增加的体积与原始体积之比,以百分率表示。3.5 耐崩解性指数 disintegration index 煤矸石试样在经过两次干湿标准循环之后残留的质量与原质量之比,是评价其抵抗软化及崩解的能力指标。4 煤矸石技术指标要求 4.1 物理化
7、学指标 4.1.1 级配 4.1.1.1 所选用煤矸石应经过充分氧化或存放 3 年以上。4.1.1.2 路基填筑应选用符合表 1 级配范围的煤矸石。4.1.1.3 自然级配不良,大粒径颗粒所占比例较大的煤矸石不宜直接作为路基填料,需经过破碎处理或掺拌粉性土改良后使用。表 1 煤矸石自然级配范围 筛孔(mm)150 60 40 20 10 5 2 0.5 0.25 0.075 通过率(%)100 80100 7090 4570 3565 2739 821 512 37 03 4.1.2 吸水性 煤矸石吸水率2%。4.1.3 风化性 煤矸石在外界环境作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的性质,以
8、风化程度表征,分为未风化、微风化、中等风化和强风化四级。未风化和微风化的煤矸石抗压强度高,不易自然风化,宜作为路基填料;中等风化的煤矸石抗压强度低,易风化破碎,遇水崩解,不宜作为路基填料,使用时宜慎重考虑;严禁使用强风化的煤矸石作路基填料。4.1.4 自燃性 多次自燃过的煤矸石多呈红褐色,其路用性能相对稳定,宜作为路基填料。未自燃或自燃不彻底的煤矸石含固定碳或挥发成分较高,不宜作为路基填料。4.1.5 可压缩性 煤矸石有大小不等的颗粒级配,以冲击压路机、振动压路机、液压夯等压实为主,通过冲击、振动压实,增加密实度,降低沉降风险。4.2 力学指标 4.2.1 煤矸石路基填筑时,下承层应具有良好的
9、承载力及较高的稳定性。应使用硬质煤矸石,严禁使用泥结煤矸石。4.2.2 煤矸石路基施工中,应采用压碎值、单轴抗压强度、CBR 值力学指标控制原材料质量。4.2.3 煤矸石路基填料压碎值不应大于 35%;石料单轴抗压强度不应小于 15MPa。4.2.4 路基填筑煤矸石 CBR 值及压实度应符合表 2 的要求。表 2 路基填筑煤矸石最小强度和压实度要求 项目分类 填料应用部位(路面底面以下深度)(m)填料CBR 值(%)压实度(%)高速、一级公路 二级及二级以下公路 填 方 路 基 上路堤 0.81.5(轻、中及重交通)8 94 94 1.21.9(特重、极重交通)8 94 94 下路堤 1.5(
10、轻、中及重交通)8 94 93 1.9(特重、极重交通)8 94 93 注:压实度系按JTG 3430重型击实法求得的最大干密度的压实度执行。4.3 相关参数 4.3.1 煤矸石使用前,应检测耐崩解性指数、硫化铁含量、烧失量等指标。4.3.2 初步设计稳定性验算时,煤矸石强度参数可根据实际情况按表 3 选取。表 3 煤矸石的内摩擦角 压实度(%)粗料比例(%)内摩擦角 ()94 30 33.4 40 34.2 50 35.6 60 36.0 注:粗粒含量系剪后粗粒含量,粗料粒径范围为 5mm30mm的颗粒。4.3.3 煤矸石路基的回弹模量宜通过动态三轴压缩试验测试。采用承载板法测试回弹模量时,
11、应建立两者的相关换算关系确定回弹模量。测试时应注意煤矸石中巨粒对回弹模量的影响。4.3.4 煤矸石路基、台背回填施工用灌砂法检测压实度时,在选定好填料后采用 JTG 3430 重型击实法确定最大干密度及最佳含水率。4.3.5 煤矸石路基、台背回填施工压实检测也可采用沉降差法,采用 JTG 3450 土石路堤或填石路堤压实沉降差测试方法检测。5 煤矸石技术性能要求 5.1 填料最大粒径 煤矸石填筑路基时,最大粒径不得大于150mm。5.2 煤矸石路基稳定性要求 5.2.1 遇水崩解的煤矸石不得用于路基浸水部位的填筑。5.2.2 对煤矸石进行改良时,若有条件掺加粉煤灰,煤矸石占混合填料的比例不得大
12、于 50%;若无条件掺加粉煤灰,可掺加粘土,粘土塑性指数宜为 915,不应含腐殖和杂物。路基包边土不应使用膨胀土、膨润土。5.2.3 煤矸石矿物中 SiO2、Al2O3、Fe2O3 等氧化物总含量应大于 70%;烧失量不应大于 20%。5.2.4 路基填筑煤矸石技术要求应满足表 4 规定。表 4 路基填筑煤矸石技术要求 技术要求 路堤(0.8 m 以下或 1.2 m 以下)最大粒径(mm)150 CBR(%)8 单轴抗压强度(MPa)15 压碎值(%)35 塑性指数 10 烧失量(%)20 自由膨胀率(%)40 耐崩解性指数(%)70 有机质含量(%)5 硫化铁含量(%)3.0 6 煤矸石路基
13、施工 6.1 主要施工流程 下承层验收测量放样包边土施工煤矸石装运、网格布料、推平剔除杂物和超粒径材料洒水初压整平碾压检查验收。6.2 施工前准备 6.2.1 应进行控制测量、导线与水准点复测、中线与路基放样等,每项测量应满足相应规范要求,并进行复核,原始记录应存档。6.2.2 应按照规定对基底土进行相关试验,对煤矸石材料的天然含水率、塑性指数、CBR 值和自由膨胀率等技术指标进行检测。6.2.3 公路用地范围内原有构造物和路基基底范围内的表层腐殖土、树根、草皮等进行清理,按设计要求整平压实。6.2.4 应提前设置临时排水设施,并考虑与永久排水设施相结合,以保证施工现场处于良好的排水状态。6.
14、2.5 煤矸石路基地表排水和地下排水的工程质量标准均应符合相关规范的要求。6.2.6 按照 JTG/T 3610 对施工前的原地表进行检测,每公里至少取 2 个点,并应根据土质变化增加取样点数,各项指标均合格后方可进行煤矸石路基施工。6.3 选择材料 6.3.1 填筑路基的煤矸石应符合本文件中的技术要求,且不应含有树根、生活与建筑垃圾等其他杂质。6.3.2 煤矸石的含水率应为最佳含水率2%。高于最佳含水率 2%以上时应进行晾晒,低于最佳含水率2%以下时应洒水焖料。6.3.3 应优先选用红褐色煤矸石,其次是灰褐色煤矸石。黑色煤矸石含炭量高,使用前应进行性能检测试验,符合本文件中技术要求方可使用。
15、6.3.4 在整个路基施工过程中要确保煤矸石材料的材质稳定。6.3.5 路基填料应选用充分氧化或存放 3 年以上的煤矸石,若大粒径含量太多,需进行破碎处理。6.3.6 含水率调节宜在堆料场中进行,减少现场洒水;对干燥的煤矸石应在摊铺前 1d2d 在料场进行洒水焖料。6.4 路基底处理 煤矸石路基施工前应对原地面的地质水文情况进行调查,并针对不同的情况进行处理:干燥地段:对于一般干燥和处于排水良好的路段,在煤矸石布料之前,对原地面进行整平碾压,以达到要求的压实度和平整度;验收合格后,用粘性土做 20cm 厚的 3%4%的土质路拱,以及时排除雨水或地表水;潮湿地段:若原地表土壤含水率大,且经过翻晒
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