DB43_T+2751-2023生物酶土壤固化路面技术规范.docx
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1、ICS93.080.20CCSP6643湖南省地方标准DB 43/T 27512023生物酶土壤固化路面技术规范Pecifications for enzyme soil solidified pavement2023 - 08 - 22 发布2023 - 11 - 22 实施湖南省市场监督管理局发 布目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 固化路面结构设计25 生物酶土壤固化路面材料配合比设计56 生物酶固化路面施工工艺97 质量控制与验收10附录A(规范性) 土壤固化剂质量要求14附录B(资料性) 生物酶土壤固化路面结构层路拌法施工工艺流程15附录C(资料性) 增柔改
2、性碾压混凝土面层施工工艺流程16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。本文件的某些内容可能涉及专利,发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位:湖南瑞霦科技有限公司、湖南省高速公路集团有限公司、湖南路桥建设集团有限责任公司、湖南建工交通建设有限公司、湖南省交通规划勘察设计院有限公司、湖南省交通科学研究院有限公司、湖南省交通建设质量安全监督管理局、湖南省交通运输厅交通建设造价管理站、长沙理工大学。本文件主要起草人:刘鹏、罗卫华、吕健鸣、周栋梁、彭意明、桂岚、彭立、郭虎、袁庆、易武、梁子睿、刘兴、
3、丁加明、张允宝、黄勇军、周利金、张军、李鹏、彭安平、骆宏勋、龙正聪、杨进、蒋定、胡惠华、李慧丽、褚伟、叶金科、李智、李力、朱献忠、唐梦影、程烈尚、娄志勇、任毅、王昌衡、 叶新民、夏强。生物酶土壤固化路面技术规范1 范围本文件规定了生物酶土壤固化路面的结构设计、 材料配合比设计、施工工艺及质量控制。本文件适用于高速公路、一级公路的生物酶土壤固化垫层(改善层)和底基层,二级及以下公路的垫层、底基层、基层以及二级及以下公路增柔改性碾压混凝土面层的设计与施工。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
4、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。GB 175 通用硅酸盐水泥GB 50164 混凝土质量控制标准GB 8076 混凝土外加剂GB/T 50123 土工试验方法标准JC/T 479 建筑生石灰JTG 3450 公路路基路面现场测试规程JTG B01 公路工程技术标准JTG D40 公路水泥混凝土路面设计规范JTG D50 公路沥青路面设计规范JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTG 3430 公路土工试验规程JTG/T F20 公路路面基层施工技术细则JTG/T F30 公路水泥混凝土路面施工技术细则JTG F40 公路沥青路面施工技术规范JTG F
5、80/1 公路工程质量检验评定标准CJ/T 486 土壤固化外加剂CJJ/T 286 土壤固化剂应用技术标准3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。基 土 soil自然黏土(含粘性土、粉质黏土等)、风化碎石土、淤泥及淤泥质土、废弃渣土等基础地材(不包括有害危险物)。土体能量激活材料 soil energy activation materialsJGJ 63 混凝土用水标准能够激活土体能量元素,改善土体理化和工程技术性能,增强土体强度的土壤固化剂,包括生物型、离子型、生物离子复合型、有机化合类、无机化合类等。生物酶土壤固化剂 enzyme soil stabilizer一种由有机质发酵而成的
6、液态酶制品,通过生物酶催化土壤中多元素共同反应,经外力作用形成高承载力的长串铰链板块结构。离子型土壤固化剂 lonic soil solidifying agent促进土体颗粒、有机化合物以及吸附水膜产生离子交换反应,减少混合料之间水膜间隙,改善土体工程性能的一种材料。生物离子复合固化剂 biological lon composite solidifying agent兼有生物型和离子型混合属性的土壤固化剂,能够较快增强土壤固化强度和稳定性,保持固化强度成长性,持续提高土壤固化层的承载力。生物酶土壤固化混合料 enzyme soil solidification mixture生物酶土壤固化
7、剂、基土、水泥(或石灰)、水等材料,按设计配合比拌和形成的混合料。生物酶土壤固化结构层 enzyme soil solidified structural layer生物酶土壤固化混合料经摊铺、碾压、养生等工艺,形成满足相关技术要求的路面结构层。增柔改性碾压混凝土 flexibility-enhanced rolling concrete以水泥、碎石、砂、粉煤灰、水为原料,添加胶粉、纤维、活性剂、生物酶土壤固化剂等多种改性催化元素聚合,经搅拌、摊铺等施工过程三次改性形成的新型聚合物混凝土。生物酶土壤固化剂封层 enzyme soil stabilizer sealing layer粉状固化剂浆
8、液洒布于结构层间形成的防水黏结层。4 固化路面结构设计一般规定a) 应根据公路等级和交通荷载等级,选用生物酶土壤固化路面结构层和增柔改性碾压混凝土面层。b) 路面结构层设计参数应按照JTG E51、JTG 3450 的方法通过试验确定。c) 路面结构层回弹模量宜自上而下递减。d) 垫层(改善层)应满足均匀性、稳定性和强度要求。沥青路面生物酶土壤固化基层与沥青面层层间应铺设同步碎石透粘封层,透粘封层宜采用生物酶土壤固化剂透粘封层,也可采用沥青稀浆透粘层。图1 生物酶土壤固化基层沥青路面示意图 水泥混凝土路面图2 生物酶土壤固化基层水泥混凝土路面示意图路面结构设计参数4.4.1 设计采用的公路交通
9、荷载等级划分符合 JTG D50、 JTG D40 的规定。4.4.2 路面结构层材料设计参数见表 1。表1 生物酶结构层材料抗压回弹模量生物酶土壤固化混合料作基层和底基层,面层采用普通水泥混凝土或增柔改性碾压混凝土,在基层与面层之间采用粉状固化剂浆液化饱和透洒封粘层。材料名称回弹模量取值范围(MPa)高速、一级公路采用值(MPa)二级公路三、四级公路生物酶固化土(集料)40010008001000600800400600增柔改性碾压混凝土19000230002300021000190004.4.3 生物酶土壤固化类材料 7d 无侧限抗压强度标准(代表值)见表 2。表2 生物酶土壤固化土类材料
10、 7d 无侧限抗压强度标准(代表值)材料名称公路等级特重交通重交通中等、轻交通MPaMPaMPa基层二级及以下公路1.51.31.1底基层高速公路、一级公路二级及以下公路1.21.21.00.90.90.8垫层(改善层)高速公路、一级公路二级及以下公路0.90.90.80.80.70.74.4.4 增柔改性碾压混凝土的设计强度采用 28d 龄期的弯拉强度。各交通荷载等级要求的增柔改性碾压混凝土弯拉强度标准值应不低于表 3 的规定。4.4.5 生物酶土壤固化基层沥青路面典型结构组合,宜符合表 4 规定。表4 生物酶土壤固化路面典型结构表公路等级交通荷载等级不同土基模量下的厚度(cm)结构层名称结
11、构层材料40MPa50MPa60MPa70MPa高速、一级中等特重底基层垫层(改善层)生物酶土壤固化900MPa生物酶土壤固化600MPa20222022182018202022202218201820面层沥青混凝土1012一、二级轻中等基层水泥稳定碎石3036生物酶土壤固化底基层2023202318221820表3 增柔改性碾压混凝土弯拉强度标准值交通荷载等级特重、重中等轻增柔改性碾压混凝土的弯拉强度标准值(MPa)5.55.04.5面层沥青混凝土1518基层水泥稳定碎石3236800MPa面层沥青混凝土812二、三级轻基层水泥稳定碎石2030表4 生物酶土壤固化路面典型结构表(续)公路等级
12、交通荷载等级结构层名称结构层材料不同土基模量下的厚度(cm)底基层生物酶土壤固化40MPa50MPa60MPa70MPa202218221820182048182218201818700MPa三、四级轻面层沥青混凝土 生物酶土壤固化基层600MPa4.4.6 生物酶土壤固化基层水泥混凝土或增柔改性碾压混凝土路面结构组合,宜符合表 5 规定。表5 增柔改性碾压水泥混凝土路面典型结构表公路等级累计标准轴次(Ne)结构层名称结构层材料增柔改性碾压混面层凝土23GPa不同土基模量下的厚度(cm)50MPa20MPa50MPa 30MPa70MPa1518141513151314363620202020
13、202012141213111311123632202012109720202020100MPa100MPa二级100400万次基层底基层面层二四级3100万次基层面层三、四级3万次基层生物酶土壤固化800MPa生物酶土壤固化700MPa增柔改性碾压混凝 土 21GPa 生物酶土壤固化750MPa增柔改性碾压混凝土19GPa 生物酶土壤固化600MPa注: 交通量大、土基模量小的条件下取厚度较大值,交通量小、土基模量大的条件下取厚度较小值。5 生物酶土壤固化路面材料配合比设计一般规定a) 混合料配合比采用质量比。b) 混合料配合比设计所用材料技术指标应符合相关规范要求。c) 混合料配合比设计试
14、验应按JTG E51 相关规定执行。生物酶土壤固化混合料5.2.1 原材料选择a) 混合料原材料主要包括:生物酶土壤固化剂或生物离子复合固化剂、水泥(或石灰)、基土、水等。b) 生物酶土壤固化剂的技术性能指标应符合CJ/T 486 和附录 A 的规定。c) 水泥技术指标应符合 GB 175 的规定。d) 石灰等级应符合 JC/T 479 的规定。e) 自然土壤试验方法应符合 GB/T 50123、JTG 3430 的规定。f) 拌和及养生用水应符合JTG/T F20 的规定。5.2.2 基土中有机质含量不超过 10%,最大粒径不得大于结构层厚度 35%。5.2.3 生物酶土壤固化结构层所用混合
15、料配合比设计,应根据技术设计要求或相关规定,结合表 6 和试验结果合理调整确定。表6 生物酶土壤固化混合料参考配合比孔径(mm)通过率(%)60 52.0 300.075 85通过率 15%65%的被固化土壤,11X 生物型土壤固化原液在混合料配合比中的用量,参照图 3 压实方用量。图3 11X 生物型原液固化土壤压实方(m3/L)设计用量g) 一般情况,每升 11X 生物酶土壤固化剂原液稀释用水量按式 1 计算:𝑟𝑟 = 1/𝛿𝛿(𝑊𝑊𝑜𝑜𝑜
16、9900; 𝑊𝑊)𝑎𝑎𝑎𝑎0 1000 (1)式中:𝛿𝛿每升11X生物固化剂原液的体积处理量(m3/L);𝑊𝑊𝑜𝑜𝑜𝑜混合料最佳含水率(%);𝑊𝑊 混合料天然含水率(%);5.2.4 混合料配合比宜用11X 生物型土壤固化剂原液用量插值法确定。塑性指数5%18%、孔径0.075mm𝑎𝑎 压实系数;⻔
17、6;𝑎0-混合料配合比最大容重(t/m3);𝑟𝑟 每升11X生物酶土壤固化剂原液加水量(kg)。注: 生物酶土壤固化结构层设计和施工中,水的使用量,受应用现场混合料天然含水率影响。生物酶土壤固化剂稀释液掺拌混合料后的含水率应控制在最佳含水率1.5%。 增柔改性碾压混凝土5.3.1 原材料选择a) 水泥应符合 JTG/T F30 水泥的有关规定,各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应符合表 7的规定。表7 各交通等级路面水泥各龄期的抗压强度、抗折强度交通等级特重交通重交通中、轻交通龄期(d)328328328抗压强度(MPa),25.557.522
18、52.516.042.5抗折强度(MPa),4.57.54.07.03.56.5耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。c) 粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石,并应符合 JTG/T F30 粗集料的有关规定。d) 用于增柔改性碾压混凝土的粗集料不得使用无级配的统料,应根据最大公称粒径的不同采用24 个粒级的集料进行掺配,粗集料公称最大粒径不得大于 31.5mm,并应符合表 8 级配的要求。表8 粗集料级配范围b) 选用水泥时,除满足水泥的各项规定外,还应通过混凝土配合比试验,根据其配制弯拉强度、方筛孔尺寸(mm)级配范围2.364.759.5016.019.026.531.537.5
19、通过百分率(%)4.751695100851004060010-4.751995100859560753045050004.7526.595100901007090507025400505-4.7531.595100901007590607540602035-4.759.595100801000150-9.516-95100801000150-9.519-951008510040600150001626.5-9510055702540010010-1631.5-951008510055702540-h) 水应符合GTJ 63 标准要求。i) 活性添加剂应符合 JTG/T F30 的要求。滑模摊
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