DB64+1835-2022公路工程湿陷性黄土地基处理技术规范.docx
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1、ICS93.020CCSP2264宁 夏 回 族 自 治 区 地 方 标 准DB 64/T 18352022公路工程湿陷性黄土地基处理技术规范Technical Specifications for Treatment of Collapsible Loess Foundation of Highway Engineering2022 - 12 - 06 发布2023- 03 - 06 实施宁夏回族自治区市场监督管理厅发 布DB 64/T 18352022目次前言II引言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 地质勘察与评价25 设计要求66 施工要求117 质量检验评定14附
2、录A21(资料性)21条文说明21参考文献25I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专利的责任。本文件由宁夏回族自治区交通运输厅提出、归口并实施。本文件起草单位:宁夏回族自治区道路运输事务中心、宁夏公路管理中心、宁夏海平高速公路管理有限公司、宁夏交通科学研究所有限公司、中交基础设施养护集团宁夏工程有限公司、宁夏公路勘察设计院有限责任公司、宁夏公路桥梁建设有限公司。本文件主要起草人:严晓平、马壮、江敏、秦岭、柳国杰、姚爱军、李俊杰、王建宝、刘彦珍、穆超、巫茂寅、张晶、尹
3、松乾、杜明、王豪、祁得亨、张立丹、王杰、陈晓炜、陈欣、董永超、孙跃轩、杨军、任克峰。II引言宁夏回族自治区黄土分布范围广,土质疏松、多孔、稳定性差,具有明显湿陷特征,尤其是在宁夏盐池、同心、海原等中部干旱带,原州区、彭阳、隆德、泾源、西吉县等六盘山阴湿地区,修建的公路因黄土湿陷造成的路基沉陷变形、路面开裂等病害直接影响了公路的健康运营。为提高湿陷性黄土地区公路的施工质量与运行耐久性,宁夏交通运输厅总结了2004年至2018年来实施的湿陷性黄土地区公路工程的设计与施工经验,并结合科研成果发布了挤密桩法处理公路湿陷性黄土地基技术规程(试行)(宁交办发2018183号),用于指导宁夏公路工程湿陷性黄
4、土地基的设计与施工。通过近3年的试行发现该技术规程与近几年来发布的国家标准及行业标准存在着设计、施工、质量检验标准的差异,此规程已不能指导目前公路工程湿陷性黄土地基处理设计、施工与检验评定。为此,宁夏回族自治区交通运输厅组织相关单位在原试行规程的基础上,全面总结了我区已通车G70 福银高速同心至沿川子段、G22东山坡至毛家沟段、G69银百高速宁东至甜水堡段3条国家高速和S70彭阳至青石嘴段、S60固原至会宁段等4条省级高速公路湿陷性黄土地基处理方面的实践经验,在正在实施的S50海平、G85银昆高速公路建设项目选取了我区湿陷性黄土的典型地区和路段,组织了大量的验证试验, 调取汇总分析了大量试验检
5、测数据,参考了周边省份陕西、甘肃、山西等黄土地区类似工程实践成果和科研成果,在广泛征求意见的基础上形成了本规范。本规范共7章,主要内容包括:公路湿陷性黄土地基地质勘察与评价、设计、施工和质量检验评定等内容。IIIDB 64/T 18352022公路工程湿陷性黄土地基处理技术规范1 范围本文件规定了公路工程湿陷性黄土地基处理的地质勘查与评价、设计要求、施工要求,描述了质量检验评定方法。本文件适用于宁夏境内的新建和改扩建公路工程湿陷性黄土地基处理。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
6、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 500252018 湿陷性黄土地区建筑标准JTG D302015 公路路基设计规范JTG/T D31-052017 黄土地区公路路基设计与施工技术规范JTG F80/12017 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。湿陷性黄土 collapsible loess在一定压力下受水浸湿,土结构迅速破坏并产生显著附加下沉的黄土。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.1 非湿陷性黄土 noncollapsible loess在一定压力下受水浸湿,无显著附加下沉
7、的黄土。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.2 自重湿陷性黄土 loess collapsible under overburden pressure在上覆土的自重压力下受水浸湿,发生显著附加下沉的湿陷性黄土。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.3 非自重湿陷性黄土 loess noncollapsible under overburden pressure在上覆土的自重压力下受水浸湿,不发生显著附加下沉的湿陷性黄土。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.4 湿陷量 collapse deformation湿陷性黄土在一定压力作用下,下沉稳定后,浸
8、水饱和产生的受水浸湿所产生的附加下沉量。1来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.10 湿陷系数 coefficient of collapsibility单位厚度的环刀试样,在一定压力下,下沉稳定后,浸水饱和产生的附加下沉。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.12 自重湿陷系数 coefficient of collapsibility under over burden pressure单位厚度的环刀试样,在上覆土的饱和自重压力作用下,下沉稳定后,浸水饱和产生的附加下沉。来源:JTG/T D31-05-2017, 2.1.13 湿陷性黄土地基 collapsib
9、le loess foundation含有湿陷性黄土的建筑物地基。基底下湿陷性黄土层下限深度小于20 m定为一般湿陷性黄土地基, 大于等于20 m定为大厚度湿陷性黄土地基。来源:GB 50025-2018, 2.1.12 4 地质勘察与评价 一般要求地区按照场地工程地质条件分类见表 3。表1黄土地貌类型24.1.1 工程地质勘察应查明黄土层的地质年代、成因、厚度等地质特征,以及黄土湿陷性等物理力学特性。黄土的地貌类型可按表 1 的规定进行划分。黄土可根据地层的地质年代进行分类,见表 2,黄土地貌类型亚类地貌特征堆积地貌黄土高原黄土塬黄土高原受现代沟谷切割后,保存下来的平坦地面,周边为沟谷环境黄
10、土梁顶面平坦,两侧为深切的冲沟,中部为长条状黄土低丘。长数百米、数千米到上万米,宽数十米到上百米黄土峁孤立的黄土丘陵,顶面平坦或微有起伏,呈圆穹状。大多数是由黄土梁进一步切割而成黄土平原分布于新构造运动下降区,是由黄土堆积形成的低平原,局部发育沟谷,无梁、峁河谷阶地沿河谷及大型河谷两岸分布(或断续分布),表层全部由冲积-洪积黄土等沉积物堆积的阶地表3黄土场地工程地质条件分类表4.1.2 二级及以上公路工程,在地质条件复杂或有特殊要求的项目或特殊工点,可进行专门勘察。三级、四级公路工程,在地质条件简单,或有工程经验的地区,可根据设计阶段简化勘察阶段。4.1.3 勘探点、测试点和观测点的布置应查明
11、各地质体界线及工程地质特性,其密度、深度应根据勘3表 1(续)地貌类型亚类地貌特征侵蚀地貌大型河谷形成及发展与一般侵蚀河谷相似,但其形成发展过程有时还伴随有风积黄土堆积冲沟因黄土土质疏松,常伴有重力崩塌、潜蚀作用,因此发展快,其特征是沟深、壁陡、向源侵蚀作用显著潜蚀地貌碟形洼地流水聚集,使黄土发生湿陷或潜蚀,引起地面下沉后形成的一种直径数米至数十米的洼地黄土陷穴地表水沿黄土孔隙、裂隙下渗潜蚀形成的黄土洞穴黄土井黄土陷穴向下发展,形成深度大于宽度若干倍的洞穴黄土桥两个陷穴之间被水流串通,在陷穴崩塌之后残存的土体呈桥状洞穴黄土柱黄土沿垂直节理崩塌后残存的土柱重力地貌崩塌体由于黄土冲沟深切,岸坡高陡
12、,上部土体向下崩落滑塌,在坡脚下堆积形成崩塌体的裙状地貌形态黄土滑坡黄土斜坡土体,在重力或地下水作用下产生下滑变形后的簸箕状地貌形态表2黄土地层地质年代分类表地质年代地层名称湿陷性特征全新世 Q4近期 Q 24新黄土新近堆积黄土一般具有湿陷性,常具有高压缩性早期Q14湿陷性黄土具有湿陷性晚更新世 Q3马兰黄土中更新世 Q2离石黄土老黄土上部部分土层具有湿陷性早更新世 Q1午城黄土不具有湿陷性序号场地工程地质条件描述1复杂场地地形起伏很大,地貌、地层复杂,有其他特殊性岩土,不良地质现象广泛发育,场地湿陷类型、地基湿陷等级变化复杂且严重很严重居多,地下水位变化幅度大或变化趋势不利2较复杂场地地形起
13、伏较大,地貌、地层较复杂,局部有其他特殊性岩土,局部有不良地质现象发育场地湿陷类型、地基湿陷等级变化较复杂且中等居多3简单场地地形平缓,地貌、地层简单,无其他特殊性岩土,不良地质现象不发育,场地湿陷类型单一,地基湿陷等级变化不大且轻微居多察阶段、成图比例、露头情况和工程结构要求等确定。 工程地质勘察4.2.1 工程地质勘察工作应编制勘察大纲。当现场地质条件、工程要求、勘察要求等发生变化时,勘察大纲应进行相应调整。4.2.2 黄土地区工程地质勘察可分为四个阶段,即预可行性研究阶段工程地质勘察(简称预可勘察)、工程可行性研究阶段工程地质勘察(简称工可勘察)、初步设计阶段工程地质勘察(简称初步勘察)
14、和施工图设计阶段工程地质勘察(简称详细勘察)。各阶段的勘察成果应符合各相应设计阶段的要求。4.2.3 黄土地区公路工程地质勘察应包括下列主要内容。a) 黄土的地貌成因、类型、分布、形态特征。b) 黄土地层的地质年代、成因、地层结构、厚度。c) 黄土层与基岩的接触面形态,下伏地层的岩性和风化程度。d) 黄土的土质特征,物理力学性质,地基承载力。e) 黄土的湿陷性,场地湿陷类型与等级,土层湿陷下限深度。f) 地表水的分布、积聚、排泄条件,洪水淹没范围,水流冲刷作用。g) 地下水的类型、埋深、季节性变化情况,及其与地表水体、灌溉、开采地下水强度的关系等。h) 路线附近黄土陷穴的位置、形状、大小、发展
15、趋势,以及形成陷穴的水源和水量,对公路构筑物的危害程度。i) 黄土湿陷洼地、冲沟、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象的分布、规模、形成条件、发展趋势及其对公路工程的影响。j) 落水洞、人工坑洞等黄土微地貌的分布、规模、发展趋势及其对公路工程的影响。k) 既有工程的现状、变形情况及原因。4.2.4 工程地质勘察应符合下列要求。a) 应与路线及沿线构造物相结合,为路线方案比选、工程场地选址以及勘探、测试工作量的拟定等提供依据。b) 应充分收集、分析勘察区既有的各种地质资料,结合必要的遥感解译及勘探手段进行。c) 采用的地层单位应与公路基本建设程序各阶段的工作内容、深度和成图比例尺相适应。d)
16、 应沿路线及其两侧的带状范围进行,勘察范围宽度应满足工程方案比选及工程地质分析评价的要求。e) 需判明环境水、土的腐蚀性以及岩土性质时,应取样进行相关试验分析。4.2.5 应选择代表性地貌地质单元布置挖探点,取黄土原状土样,测试其湿陷性。4.2.6 工程地质勘察应提交文字说明、工程地质平面图、综合地层柱状图、工程地质断面图、照片以及相关调查图表等。4.2.7 黄土场地的勘探应符合下列要求。a) 根据各个勘察阶段对地质成果的要求,应在充分搜集、分析勘察区既有的各种地质资料基础上,开展工程地质勘探工作。b) 黄土地区的勘探方法应根据现场地形地质条件、工点类型、技术要求、勘探手段的适用性等统筹考虑确
17、定,可选择钻探、洛阳铲、麻花钻、井探、坑探、槽探、静力触探等原位测试, 开展岩性、水质、土工试验以及工程物探等综合勘探工作。c) 有地下水发育时,应量测地下水的初见水位和稳定水位。d) 黄土地基的勘探深度应满足黄土地基湿陷性评价的要求:非自重湿陷性黄土场地的勘探深度应至基底以下不小于 10 m;自重湿陷性黄土场地,宁夏地区不应小于 15 m,且不小于压缩层4厚度。对挡土墙地基的勘探深度不应小于持力层厚度,控制性勘探点应至非湿陷性黄土层顶面。 黄土湿陷性评价4.3.1 黄土的湿陷性应按室内浸水饱和压缩试验在一定压力下测定的湿陷系数值𝛿𝛿𝑠w
18、904;判定,当湿陷系数𝛿𝛿𝑠𝑠0.07湿陷程度湿陷性轻微湿陷性中等湿陷性强烈4.3.2 黄土场地的湿陷类型判定应符合下列规定。a) 当自重湿陷量的实测值或计算值小于或等于 70 mm 时,应定为非自重湿陷性黄土场地。b) 当自重湿陷量的实测值或计算值大于 70 mm 时,应定为自重湿陷性黄土场地。c) 当自重湿陷量的实测值和计算值出现矛盾时,应按自重湿陷量的实测值判定。4.3.3 湿陷系数𝛿𝛿𝑠𝑠可按式(1)计算:𝑝𝑝𝛿
19、;𝛿 = 𝑝𝑝 (1)式中:𝛿𝛿𝑠𝑠湿陷系数;𝑠𝑠0𝑝𝑝𝑝𝑝保持天然湿度和结构的土样,加压至一定压力时,下沉稳定后的高度(mm); 上述加压稳定后的土样,在浸水饱和作用下,附加下沉稳定后的高度(mm); 0土样的原始高度(mm)。4.3.4 自重湿陷系数𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠可按式(2)计算:ү
20、11;𝑧𝛿𝛿= 𝑧𝑧 (2)式中:𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠自重湿陷系数;𝑧𝑧𝑠𝑠0𝑧𝑧保持天然湿度和结构的土样,加压至该土样上覆土的饱和自重压力时,下沉稳定后的高度(mm);𝑧𝑧 上述加压稳定后的土样,在浸水饱和作用下,附加下沉稳定后的高度(mm)。𝑧𝑧=14.3.5 湿陷性
21、黄土场地自重湿陷量的计算值𝑧𝑧𝑠𝑠可按式(3)计算:式中:𝑍𝑍𝑍𝑍= 𝛽𝛽0 𝑛𝑛𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠𝑧𝑧 𝑧𝑧 (3)𝑍𝑍𝑍𝑍湿陷性黄土场地自重湿陷量的计算值;𝛽ҵ
22、73;0因地区土质而异的修正系数。有实测资料时,按照实测资料取值,缺乏实测资料时,宁夏地区可取1.40;𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠𝑧𝑧第i层土的自重湿陷系数;𝑧𝑧第i层土的厚度(mm)。4.3.6 自重湿陷量的计算值𝑍𝑍𝑍𝑍应自天然地面算起,挖方路基应自设计高程算起,至其下非湿陷性黄土 层的顶面为止。其中,埋深 10 m 范围内自重湿陷系数𝛿𝛿ү
23、11;𝑧𝑠𝑠小于 0.015,埋深 10 m15 m 的自重湿陷系数5𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠小于 0.020,埋深大于 15 m 的自重湿陷系数𝛿𝛿𝑧𝑧𝑠𝑠小于 0.025 时,不应累计计算。𝑧𝑧=14.3.7 湿陷性黄土地基受水浸湿饱和时,其湿陷量𝑍𝑍可按式(4)计算:式中:𝑍w
24、885;= 𝑛𝑛𝛽𝛽𝛿𝛿𝑠𝑠𝑧𝑧 𝑧𝑧 (4)𝑍𝑍湿陷性黄土地基受水饱和时的湿陷量的计算值; 𝑧𝑧第i层土的湿陷系数;𝛿𝛿𝑠𝑠𝑧𝑧第i层土的湿陷系数;𝛽𝛽考虑基底以下地基土受水浸湿可能性和侧向挤出等因素的修正系数。当
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