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中华人民共和国行业标准公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范 Technical Specifications for Desing andConstruction of Fly ash EmbankmentJTJ 016-93 主编部门:交通部重庆公路科学研究所 批准部门:交通部 实行日期:1993年12月 1日 关于发布交通行业标准公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范的通知交工发1993694号 (不另行文) 兹批准、发布交通行业标准公路粉煤灰路堤设计与施工技术规范,编号为JTJ016-93,自一九九三年十二月一日起实行。该规范由交通部重庆公路科学研究所负责解释。希各单位在实践中注意积累资料,总结经验,及时将发现的问题和修改意见函告交通部重庆公路科学研究所,以便修订规范时参考。 中华人民共和国交通部 一九九三年七月三日目 录1 总则2 粉煤灰路堤设计2.1 一般规定2.2 粉煤灰2.3 设计参数2.4 路堤横断面2.5 稳定验算和沉降计算2.6 压实标准3 粉煤灰路堤施工 3.1 准备工作 3.2 粉煤灰储运 3.3 粉煤灰摊铺 3.4 粉煤灰压实 3.5 粉煤灰路堤的养护4 粉煤灰路堤施工质量管理及检验4.1 一般规定4.2 材料试验4.3 中间检验4.4 骏工检验1 总 则1.0.1 为促进粉煤灰填筑公路路堤技术的推广应用,确保工程建设质量,特制定本规范。1.0.2 本规范适用于各级公路新建、改建的纯粉煤灰路堤工程,间隔粉煤灰路堤或其他结构类似的粉煤灰回填工程可参照使用。1.0.3 本规范所述的粉煤灰是指燃煤发电厂排放的湿排灰(池灰)和调湿灰(干灰掺水调湿),属硅铝型低钙粉煤灰。1.0.4 粉煤灰路堤系指全部采用粉煤灰(纯灰)或部分采用粉煤灰(灰土间隔)填筑的公路路堤,应具有足够的强度和稳定性,满足公路路堤的技术要求。软弱地基上的高路堤在技术经济合理的条件下应优先采用粉煤灰修筑路堤方案。1.0.5 粉煤灰路堤具有不同于土石路堤的特性,必须按照设计要求,认真做好施工前的准备工作,编制切实可行的施工组织设计并精心组织施工,健全科学的现场管理制度,坚持“质量第一”的方针,充分发挥工程的经济效益。1.0.6 粉煤灰路堤的设计与施工,应符合国家有关环保规定,应采取必要措施,预防运输和施工过程中对环境的污染。1.0.7 粉煤灰路堤的设计、施工及有关测试方法,除应符合本规范外,尚应符合现行部颁规范的规定。2 粉煤灰路堤设计2.1 一般规定2.1.1 用粉煤灰修筑公路路堤,应采取相应的技术措施,做好断面设计、结构设计和排水设计,保证粉煤灰路堤有足够的强度和稳定性,在荷载作用和水温等自然因素的不利影响下,应能满足设计要求,并具有可供铺筑路面的坚实基础。2.1.2 对道路局部边角地带,如检查井周围、桥台或挡墙后背,沟槽回填等不能使用大型压路机碾压的部位,应采取换填其他材料等措施,如换填石灰土、粉煤灰掺石灰、砂砾料等,以保证达到压实度和强度的要求。2.1.3 对于软弱地基上的粉煤灰路堤,其设计结构形式应与软基处治设计同步进行,并应进行稳定验算和沉降计算。2.1.4 位于地震基本烈度6度和6度以上地区的粉煤灰路堤,应按现行的公路工程抗震设计规范的有关规定进行设防。2.2 粉煤灰2.2.1 电厂排放的硅铝型低钙粉煤灰,都可作为路堤填料使用。2.2.2 用于高速公路、一级公路路堤的粉煤灰烧失量宜小于12%,烧失量超过标准的粉煤炭应作对比试验,分析论证后采用。2.2.3 粉煤灰粒径应在0.0012mm之间,为便于压实,小于0.074mm的颗粒含量宜大于45%。2.2.4 设计粉煤灰路堤应预先调查料源并作好必要的室内试验,掌握粉煤灰材料的工程特性。室内试验项目参见表2.2.4,试验方法遵照公路土工试验规程执行。 2.3 设计参数2.3.1 粉煤灰使用前必须选择有代表性的试样进行击实试验,以实测确定最大干密度和最佳含水量,粉煤灰的松干密度在450700kg/m2范围内。2.3.2 应通过试验测定粉煤灰的内摩擦角和粘结强度C。用直剪仪在不固结快剪状态测得的C、值范围参见表2.3.2,可供初步设计稳定验算时选用。2.3.3 宜通过承载板法等实测手段确定粉煤灰路堤的回弹模量值。在初步设计中如无实测资料时,可按表2.3.3选用。2.3.4 粉煤灰的渗透系数、压缩系数、毛细水上升高度随粉煤灰的粒组成份、压实度不同而变化,宜通过试验确定。2.4 路堤横断面2.4.1 粉煤灰路堤由路堤主体部分(粉煤灰)、护坡和封顶层 (粘性土或其他材料)、隔离层、排水系统等部分组成。粉煤灰路堤结构示意图如图2.4.l所示。2.4.2 纯灰路堤的边坡和路肩应采取土质护坡保护措施。 2.4.2.1 土质护坡的坡面防护应符合现行的路基设计规范的规定。 2.4.2.2 护坡上料宜采用塑性指数不低于6的粘质土。土质护坡厚度应根据道路等级、地理环境、自然条件、土质、施工条件等因素而定,土质护坡水平方向厚度应保证不小干lm。如果护坡土的塑性较低,应适当加宽护坡宽度并采取坡面防护措施,防止地表径流水冲刷坡面。 2.4.2.3 应根据施工季节或当地降雨量大小,决定是否在土质护坡中设置排水盲沟。盲沟断面尺寸宜为40cm50cm,水平间距1015m,垂直间距l.01.5m呈梅花形交叉布置。路堤底都可适当增加盲沟数量,并应采取措施防止盲沟淤塞。2.4.3 粉煤灰路堤路横标高以下2030cm应设置土质封顶层,也可与路面结构层相结合,采用石灰土、二灰土等路面底基层材料作封顶层。2.4.4 为隔离毛细水的影响,粉煤灰路堤底部应离开地下水位或地表长期积水位50cm以上,否则应设置隔离层。宜采用稳定性好的工业废渣、炉渣、钢渣、矿渣,或天然砂砾料、采石场碎块片石等逐水性良好的材料填筑隔离层。隔离层厚度不宜小于30cm,如地基软弱应根据计算沉降量留足备沉土质路拱,防止倒拱和离地下水位高度不足。隔离层横坡不宜小于3%,以利排水。2.4.5 临时积水或毛细水影响不大的路段,隔离层可采用粘质土或砂性土,但禁用粉性土。2.4.6 粉煤灰路堤边坡率应视路堤高度而定。5m以下的路堤,边坡率应为1:1.5,5m以上的路堤,上部边坡率应为1:1.5,下部边坡率应为1:1.75。如受用地限制,下部可做路肩挡墙,视具体条件可适当减小边坡率。2.4.7 粉煤灰路堤的挡墙结构,应按有关规范设计,但应注意,墙体泄水孔进水口处应设置反滤层,以防止粉煤灰淋溶流失。下层泄水孔须高出墙面积水位30cm以上,防止水流倒灌。2.5 稳定验算和沉降计算2.5.1 对于非软弱地基上的粉煤灰路堤,其高度小于5.0m,采用不小于1:1.5边坡率时,可不作稳定性验算。对于5.0m以上的路堤,必须验算路堤自身的稳定性,一般采用简单的直线滑动面或圆弧滑动面进行验算。也可查用有关稳定验算图表,其抗滑安全系数应大于1.25。2.5.2 对厚层软土地基上的粉煤灰路堤,其高度超过软土地基极限高度时,应考虑堤身和地基共同的滑动破坏,必须进行边坡稳定性验算。 2.5.2.1 厚层均质软土地基上路堤极限高度可按下式估算:3 粉煤灰路堤施工3.1 准备工作3.1.1 施工单位应全面熟悉设计文件,进行现场核对和施工调查,对不符合实际的设计可根据施工管理程序向有关部门提出修改意见。3.1.2 根据工程数量和工期要求,制订施工组织设计。做到材料、机具设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。3.1.3 应按设计图表,恢复路线中桩,定出路堤坡脚、护坡道及边沟等具体位置,以便清理现场和施工。3.1.4 在路堤填筑前,应按现行公路路基施工规范的规定,将路堤范围内原地面的淤泥、腐殖土、杂草、农作物根茎、树根等进行清理和整修。若路堤位于水塘、水沟等局部低洼积水地段,应先抽干积水,清除淤泥,回填符合要求的当地土、粗粒料或工业废渣,并分层碾压至基底标高,且应防止基底积水。3.1.5 施工前,应截断流向路堤作业区的水源,并应在设计边沟的位置上开挖临时排水沟,保证施工期间的排水。3.1.6 湿润粉煤灰的用水,应采用人或牲畜可饮用的水,遇有可疑水源时,应进行试验鉴定。3.1.7 粉煤灰路堤宜用机械施工,机具主要有自卸汽车、推土机、平地机、洒水车或其他洒水设备,2050t的中型和重型振动压路机或自行式、拖式羊足碾,机械设备性能应良好,并作好检修和保养工作。3.1.8 凡粉煤灰与桥涵等混凝土结构、金属结构物接触处,宜在结构物表面均匀涂刷一层沥青,以防腐蚀。3.2 粉煤灰储运3.2.1 粉煤灰含水量的调节宜在堆场或灰地中进行。过湿的粉煤灰应堆高沥干,过干的粉煤灰应在摊铺前23天在堆场中洒水闷料,视运输距离和气候条件将含水量调节到略高于最佳含水量范围。3.2.2 运输方式要因地制宜,宜采用自卸汽车运输和机械化装车,减少中转环节,降低运输成本。应防止运输途中的扬尘或流失污染,必要时应采取覆盖措施。3.2.3 中转站堆灰场地宜为硬地面,以利机械作业和排水。大型灰场需设置雨水沉淀池,防止粉煤灰流失并减少污染。堆场应设有洒水设备,以利控制、调节粉煤灰的含水量,并防止干灰扬尘污染环境。3.2.4 粉煤灰的颗粒组成以及最大干密度和最佳含水量有显著差别的灰源应分别堆放,分段填筑,分段检测。3.2.5 粉煤灰宜采用机械装卸,当采用人工取灰和装卸时,应配备劳动保护用品,以保证工人的劳动安全。3.3 粉煤灰摊铺3.3.1 按设计要求铺筑土质或粒料隔离层,隔离层底的路拱横坡度不宜小于3%,碾压应达到规定的压实度。3.3.2 摊铺前应先放样,划出路堤边线、土质护坡界线、盲沟位置等。边线要准确、顺直、弯道要圆顺。摊铺长度应以当天摊铺、当天碾压结束为原则。3.3.3 粉煤灰路堤采用水平分层填筑法施工。当分成不同作业段填筑时,先填地段应分层留台阶,使每个压实层相互重叠搭接,搭接长度应大于150cm,保证相邻作业段接头范围内的压实度。3.3.4 土质护坡应与粉煤灰填筑同步进行。土质护坡摊铺宽度应保证削坡后的净宽满足设计要求,同时应按设计要求作好土质护坡的排水盲沟。3.3.5 摊铺前应在路堤中心、路堤边缘等处设置松铺厚度控制桩,控制摊铺厚度。粉煤灰的松铺系数应通过试验确定,无实测资料时,可按下列数值选用并在施工中予以调整。 人工摊铺: 1.51.7; 推土机摊铺: 1.21.3; 平地机摊铺: 1.11.2。3.3.6 粉煤灰的含水量宜在灰场调节后再运到工地直接摊铺碾压,以达到提高工效之目的。已摊铺的粉煤灰因故造成过湿或过干,应晾晒或喷洒水分调整含水量,以达到1.01.1倍含水量为度。加水量可按下式计算:3.4 粉煤灰压实3.4.1 摊铺后的粉煤灰必须及时碾压,做到当天摊铺,当天碾压完毕,以防止水分蒸发而影响压实效果。碾压时,应使粉煤灰处于最佳含水量范围内。3.4.2 粉煤灰路堤应分层填筑,分层碾压,宜采用振动压路机碾压。民实厚度应根据压实机械的种类和压实功能的大小而定,事先应进行碾压试验。一般2030t的中型振动压路机,每层压实厚度应不大于20cm,中型振动羊足碾或4050t的重型振动压路机,每层压实厚度不得大于30Cm。3.4.3 粉煤灰碾压,应遵循先轻后重原则。对人工摊铺的发展宜先用履带式机具或812轻型压路机静在12遍,稳压后,用振动压路机振碾34遍。机械摊铺的灰层可直接用20t以上的中型或重型振动压路机碾压34遍,振动压路机压后再以静作用压路机静碾12遍。碾压完毕应及时检验压实度,符合规定要求后方可继续填筑上层。3.4.4 碾压顺序应遵循先低后高的原则,直线段由土质护坡向路中心碾压,曲线段由弯道内侧向外侧碾压。碾压速度,稳压时采用1档(1.51.7km/h),振碾时用2档(2.02.5km/h)为宜。碾压轮迹应相互搭接,后轮必须超过两段的接缝。3.4.5 对道路局部边角地带,如检查井周围、桥台或挡墙后背、沟槽回填等不能使用压路机碾压的部位,应采用小型手扶或振动压路机、蛙式夯实机进行碾压夯实并达到规定的压实度。3.4.6 因粉煤灰压实时的最佳含水量较高,为防止粉煤灰含有大量冰晶影响压实效果和工程质量,粉煤灰路堤的施工气温应在0以上。3.4.7 每层粉煤灰碾压结束后,应在压实层中间部位用环刀法检验压实度。也可用灌砂法、核子密度仪等方法检验压实度,但应建立相关关系。3.4.8 铺筑上层时,应控制卸料汽车的行驶方向和速度,不得在下层灰面上调头、高速行驶、急刹车等,以免造成压实层松散。5.5 粉煤灰路堤的养护3.5.1 阴雨天气,当土质护坡高于灰面时,应及时挖好护坡临时排水沟,排除灰面的积水,以免影响上层铺筑。对湿软的局部地方,要采取翻晒或挖换处理。3.5.2 经检验达到要求压实度的粉煤灰压实层,如暂时不能立即铺筑上层粉煤灰,应禁止或限制车辆行驶并适量洒水润湿,防止表层干燥松散。3.2.3 当粉煤灰路堤因故较长时间不能继续施工时,应进行表层覆土封闭并碾压密实,作好路拱横坡,以利表面排水。应保持路基排水设施的完好,加强日常养护工作。复工前,路堤若有损毁,应按设计要求进行整修。4 粉煤灰路堤施工质量管理及检验4.1 一般规定4.1.1 本章所定质量管理及检验内容适用于质量管理中施工单位的自检、工序交接检验、质检部门的检查以及工程竣工检验。4.1.2 必须建立、健全质量管理体系,实行施工单位自检和质监部门抽检相结合的质量管理制度。检查应做到方法规范、原始资料齐全、数据可靠。检验不合格的部位必须采取补救措施使其达到规定要求,经检查合格后,方可进行了一道工序。路堤施工结束后,应进行全面检查、验收。4.1.3 施工质量管理包括所用材料的标准试验、中间检查和竣工检验。工程质量检验评定标准应按照部颁公路工程质量检验评定标准中对于土方路基的有关规定执行。4.1.4 施工单位的工地试验室应能进行施工质量检验,应配备进行材料、施工质量控制和检验所需的试验设备和仪具,同时还应配备相应的技术和管理人员。4.2 材料试验4.2.1 在组织现场施工前及粉煤灰料源变化时,必须对拟采用的材料进行表2.2.4所规定的基本性能试验,评定材料质量是否符合要求。4.2.2 土质护坡和封顶层所用土料和一段土方路基相同,其性能试验应遵照部颁公路土工试验规程执行。4.2.3 隔离层和排水盲沟所用砂砾料、矿渣料等,最大粒径应不大于8cm,5mm以下细料含量不大于50%,含泥量小于5%为宜。4.3 中间检验4.3.1 施工过程中的检验包括路堤外形尺寸和路堤质量的控制、检验。4.3.2 外形尺寸主要靠日常管理加以控制。在各层施工中应注意路基宽度、护坡宽度、边坡率、松铺厚度、平整度、高程、压实度等项目的控制,并满足表4.4.5、表4.4.6、表4.4.7中所规定的工程验收标准。4.3.3 路堤工程的质量应按表4.3.3进行控制施工和管理。4.4 竣工检验4.4.1 竣工检验的目的是评价所完成的粉煤灰路堤是否满足设计文件和施工规范的要求。检验内容包括基本要求、外观鉴定和实测项目三部分。只有在符合基本要求的规定,并无严重的外观缺陷,始能进行实测项目的检查评定。4.4.2 基本要求 4.4.2.1 施工原始记录完整齐全。根据材料试验报告核查所用各种材料的各项性能指标,应符合设计规范要求。 4.4.2.2 根据自检记录核查每层的压实厚度、含水量、压实度等,应符合设计或规范要求,检验报告齐全,频率符合规定。 4.4.2.3 根据施工原始记录检验软弱地段,应按设计要求进行处治加固、设置隔离层或排水盲沟等处治措施。4.4.3 外观鉴定 4.4.3.1 路槽表面平整密实,光湿软、弹簧等现象,没有明显的碾压轮迹。 4.4.3.2 路堤边坡顺直,曲线圆滑,坡面平整稳定。 4.4.3.3 路拱平顺,排水良好。 4.4.3.4 盲沟布置合理,无阻塞。边沟通畅,路堤无浸泡。4.4.4 进行抽样检查必须是随机的,不能带有任何倾向性,实测项目分为路堤、路肩、边坡和边沟等项。4.4.5 路堤 粉煤灰路堤检验内容和要求见表4.4.5。4.4.6 路肩 路肩边线应顺直,弯道应圆顺,表面平整稳定,无阻水现象。路肩允许偏差应符合表4.4.6的规定。4.4.7 边坡和进沟边坡坡面必须平整、密实、稳定。严禁贴坡;边沟上口线应平齐、顺直,沟底平整,不积水,排水畅通;边坡、边沟允许偏差应符合表4.4.7的规定。4.4.8 检验评定段的计算弯沉值,考虑采用一定保证率(或概率)的测量值上波动界限应不大于设计计算容许弯沉值。4.4.9 检验评定段的压实度(算术平均值的下置信界限)应大于设计值或表2.6.2的规定值。4.4.10 用承载板法实测的路基顶面的回弹模量值应不低于设计要求值或表2.3.3的规定值。附加说明 主编单位: 交通部重庆公路科学研究所 参加单位: 云南省公路规划设计院 山东省交通科学研究所 浙江省交通设计院 江苏省交通厅公路局 江苏省交通科学研究所 云南省交通科学研究所主要起草人员: 张斌涛 (执笔)、张帮元、张善法、汪银华、 程怀祖、方 唏、蒋振雄、郑 治、张春霖、 朱振祥。