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中国行业标准

公路粉煤灰路堤设计和施工
技术规范
Technical Specifications for Desing and
Construction of Fly ash Embankment
JTJ 016-93

主编部门:交通部重庆公路科学研究所
同意部门:交通部
实施日期:1993年12月 1日

相关公布交通行业标准《公路粉煤灰
路堤设计和施工技术规范》通知

交工发[1993〕694号

(不另行文)
兹同意、公布交通行业标准《公路粉煤灰路堤设计和施工技术规范》,编号为JTJ016-93,自一九九三年十二月一日起实施。
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,立即将发觉问题和修改意见函告交通部重庆公路科学研究所,方便修订规范时参考。

中国交通部
一九九三年七月三日

目 录

1 总则
2 粉煤灰路堤设计
2.1 通常要求
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 粉煤灰路堤养护
4 粉煤灰路堤施工质量管理及检验
4.1 通常要求
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推广应用,确保工程建设质量,特制订本规范。
1.0.2 本规范适适用于各级公路新建、改建纯粉煤灰路堤工程,间隔粉煤灰路堤或其它结构类似粉煤灰回填工程可参考使用。
1.0.3 本规范所述粉煤灰是指燃煤发电厂排放湿排灰(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取粉煤灰(纯灰)或部分采取粉煤灰(灰土间隔)填筑公路路堤,应含有足够强度和稳定性,满足公路路堤技术要求。软弱地基上高路堤在技术经济合理条件下应优先采取粉煤灰修筑路堤方案。
1.0.5 粉煤灰路堤含有不一样于土石路堤特征,必需根据设计要求,认真做好施工前准备工作,编制切实可行施工组织设计并精心组织施工,健全科学现场管理制度,坚持“质量第一”方针,充足发挥工程经济效益。
1.0.6 粉煤灰路堤设计和施工,应符合国家相关环境保护要求,应采取必需方法,预防运输和施工过程中对环境污染。
1.0.7 粉煤灰路堤设计、施工及相关测试方法,除应符合本规范外,尚应符合现行部颁规范要求。

2 粉煤灰路堤设计
2.1 通常要求
2.1.1 用粉煤灰修筑公路路堤,应采取对应技术方法,做好断面设计、结构设计和排水设计,确保粉煤灰路堤有足够强度和稳定性,在荷载作用和水温等自然原因不利影响下,应能满足设计要求,并含有可供铺筑路面坚实基础。
2.1.2 对道路局部边角地带,如检验井周围、桥台或挡墙后背,沟槽回填等不能使用大型压路机碾压部位,应采取换填其它材料等方法,如换填石灰土、粉煤灰掺石灰、砂砾料等,以确保达成压实度和强度要求。
2.1.3 对于软弱地基上粉煤灰路堤,其设计结构形式应和软基处治设计同时进行,并应进行稳定验算和沉降计算。
2.1.4 在地震基础烈度6度和6度以上地域粉煤灰路堤,应按现行《公路工程抗震设计规范》相关要求进行设防。

2.2 粉煤灰
2.2.1 电厂排放硅铝型低钙粉煤灰,全部可作为路堤填料使用。
2.2.2 用于高速公路、一级公路路堤粉煤灰烧失量宜小于12%,烧失量超出标准粉煤炭应作对比试验,分析论证后采取。
2.2.3 粉煤灰粒径应在0.001～2mm之间,为便于压实,小于0.074mm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需室内试验,掌握粉煤灰材料工程特征。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》实施。

2.3 设计参数
2.3.1 粉煤灰使用前必需选择有代表性试样进行击实试验,以实测确定最大干密度和最好含水量,粉煤灰松干密度在450～700kg/m2范围内。
2.3.2 应经过试验测定粉煤灰内摩擦角φ和粘结强度C。用直剪仪在不固结快剪状态测得C、φ值范围参见表2.3.2,可供初步设计稳定验算时选择。

2.3.3 宜经过承载板法等实测手段确定粉煤灰路堤回弹模量值。在初步设计中如无实测资料时,可按表2.3.3选择。

2.3.4 粉煤灰渗透系数、压缩系数、毛细水上升高度随粉煤灰粒组成份、压实度不一样而改变,宜经过试验确定。

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 (粘性土或其它材料)、隔离层、排水系统等部分组成。粉煤灰路堤结构示意图图2.4.l所表示。
2.4.2 纯灰路堤边坡和路肩应采取土质护坡保护方法。
2.4.2.1 土质护坡坡面防护应符合现行路基设计规范要求。
2.4.2.2 护坡上料宜采取塑性指数不低于6粘质土。土质护坡厚度应依据道路等级、地理环境、自然条件、土质、施工条件等原因而定,土质护坡水平方向厚度应确保不小干lm。假如护坡土塑性较低,应合适加宽护坡宽度并采取坡面防护方法,预防地表径流水冲刷坡面。
2.4.2.3 应依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40cm×50cm,水平间距10～15m,垂直间距l.0～1.5m呈梅花形交叉部署。路堤底全部可合适增加盲沟数量,并应采取方法预防盲沟淤塞。
2.4.3 粉煤灰路堤路横标高以下20～30cm应设置土质封顶层,也可和路面结构层相结合,采取石灰土、二灰土等路面底基层材料作封顶层。

2.4.4 为隔离毛细水影响,粉煤灰路堤底部应离开地下水位或地表长久积水位50cm以上,不然应设置隔离层。宜采取稳定性好工业废渣、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材料填筑隔离层。隔离层厚度不宜小于30cm,如地基软弱应依据计算沉降量留足备沉土质路拱,预防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路段,隔离层可采取粘质土或砂性土,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以下路堤,边坡率应为1:1.5,5m以上路堤,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,视具体条件可合适减小边坡率。
2.4.7 粉煤灰路堤挡墙结构,应按相关规范设计,但应注意,墙体泄水孔进水口处应设置反滤层,以预防粉煤灰淋溶流失。下层泄水孔须高出墙面积水位30cm以上,预防水流倒灌。

2.5 稳定验算和沉降计算
2.5.1 对于非软弱地基上粉煤灰路堤,其高度小于5.0m,采取大于1:1.5边坡率时,可不作稳定性验算。对于5.0m以上路堤,必需验算路堤本身稳定性,通常采取简单直线滑动面或圆弧滑动面进行验算。也可查用相关稳定验算图表,其抗滑安全系数应大于1.25。
2.5.2 对厚层软土地基上粉煤灰路堤,其高度超出软土地基极限高度时,应考虑堤身和地基共同滑动破坏,必需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 施工单位应全方面熟悉设计文件,进行现场查对和施工调查,对不符合实际设计可依据施工管理程序向相关部门提出修改意见。
3.1.2 依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、生活供给等全方面落实。
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,方便清理现场和施工。
3.1.4 在路堤填筑前,应按现行《公路路基施工规范》要求,将路堤范围内原地面淤泥、腐殖土、杂草、农作物根茎、树根等进行清理和整修。若路堤在水塘、水沟等局部低洼积水地段,应先抽干积水,清除淤泥,回填符合要求当地土、粗粒料或工业废渣,并分层碾压至基底标高,且应预防基底积水。
3.1.5 施工前,应截断流向路堤作业区水源,并应在设计边沟位置上开挖临时排水沟,确保施工期间排水。
3.1.6 湿润粉煤灰用水,应采取人或牲畜可饮用水,遇有可疑水源时,应进行试验判定。
3.1.7 粉煤灰路堤宜用机械施工,机具关键有自卸汽车、推土机、平地机、洒水车或其它洒水设备,20～50t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 凡粉煤灰和桥涵等混凝土结构、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 粉煤灰含水量调整宜在堆场或灰地中进行。过湿粉煤灰应堆高沥干,过干粉煤灰应在摊铺前2～3天在堆场中洒水闷料,视运输距离和气候条件将含水量调整到略高于最好含水量范围。
3.2.2 运输方法要因地制宜,宜采取自卸汽车运输和机械化装车,降低中转步骤,降低运输成本。应预防运输途中扬尘或流失污染,必需时应采取覆盖方法。
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,预防粉煤灰流失并降低污染。堆场应设有洒水设备,以利控制、调整粉煤灰含水量,并预防干灰扬尘污染环境。
3.2.4 粉煤灰颗粒组成和最大干密度和最好含水量有显著差异灰源应分别堆放,分段填筑,分段检测。
3.2.5 粉煤灰宜采取机械装卸,当采取人工取灰和装卸时,应配置劳动保护用具,以确保工人劳动安全。

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,隔离层底路拱横坡度不宜小于3%,碾压应达成要求压实度。
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。边线要正确、顺直、弯道要圆顺。摊铺长度应以当日摊铺、当日碾压结束为标准。
3.3.3 粉煤灰路堤采取水平分层填筑法施工。当分成不一样作业段填筑时,先填地段应分层留台阶,使每个压实层相互重合搭接,搭接长度应大于150cm,确保相邻作业段接头范围内压实度。
3.3.4 土质护坡应和粉煤灰填筑同时进行。土质护坡摊铺宽度应确保削坡后净宽满足设计要求,同时应按设计要求作好土质护坡排水盲沟。
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。粉煤灰松铺系数应经过试验确定,无实测资料时,可按下列数值选择并在施工中给予调整。
人工摊铺: 1.5～1.7;
推土机摊铺: 1.2～1.3;
平地机摊铺: 1.1～1.2。
3.3.6 粉煤灰含水量宜在灰场调整后再运到工地直接摊铺碾压,以达成提升工效之目标。已摊铺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,以达成1.0～1.1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 摊铺后粉煤灰必需立即碾压,做到当日摊铺,当日碾压完成,以预防水分蒸发而影响压实效果。碾压时,应使粉煤灰处于最好含水量范围内。
3.4.2 粉煤灰路堤应分层填筑,分层碾压,宜采取振动压路机碾压。民实厚度应依据压实机械种类和压实功效大小而定,事先应进行碾压试验。通常20～30t中型振动压路机,每层压实厚度应小于20cm,中型振动羊足碾或40～50t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,应遵照先轻后重标准。对人工摊铺发展宜先用履带式机具或8～12轻型压路机静在1～2遍,稳压后,用振动压路机振碾3～4遍。机械摊铺灰层可直接用20t以上中型或重型振动压路机碾压3～4遍,振动压路机压后再以静作用压路机静碾1～2遍。碾压完成应立即检验压实度,符合要求要求后方可继续填筑上层。
3.4.4 碾压次序应遵照先低后高标准,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,稳压时采取1档(1.5～1.7km/h),振碾时用2档(2.0～2.5km/h)为宜。碾压轮迹应相互搭接,后轮必需超出两段接缝。
3.4.5 对道路局部边角地带,如检验井周围、桥台或挡墙后背、沟槽回填等不能使用压路机碾压部位,应采取小型手扶或振动压路机、蛙式扎实机进行碾压扎实并达成要求压实度。
3.4.6 因粉煤灰压实时最好含水量较高,为预防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 粉煤灰路堤养护
3.5.1 阴雨天气,当土质护坡高于灰面时,应立即挖好护坡临时排水沟,排除灰面积水,以免影响上层铺筑。对湿软局部地方,要采取翻晒或挖换处理。
3.5.2 经检验达成要求压实度粉煤灰压实层,如临时不能立即铺筑上层粉煤灰,应严禁或限制车辆行驶并适量洒水润湿,预防表层干燥松散。
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 通常要求
4.1.1 本章所定质量管理及检验内容适适用于质量管理中施工单位自检、工序交接检验、质检部门检验和工程完工检验。
4.1.2 必需建立、健全质量管理体系,实施施工单位自检和质监部门抽检相结合质量管理制度。检验应做到方法规范、原始资料齐全、数据可靠。检验不合格部位必需采取补救方法使其达成要求要求,经检验合格后,方可进行了一道工序。路堤施工结束后,应进行全方面检验、验收。
4.1.3 施工质量管理包含所用材料标准试验、中间检验和完工检验。工程质量检验评定标准应根据部颁《公路工程质量检验评定标准》中对于土方路基相关要求实施。
4.1.4 施工单位工地试验室应能进行施工质量检验,应配置进行材料、施工质量控制和检验所需试验设备和仪具,同时还应配置对应技术和管理人员。

4.2 材料试验
4.2.1 在组织现场施工前及粉煤灰料源改变时,必需对拟采取材料进行表2.2.4所要求基础性能试验,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》实施。
4.2.3 隔离层和排水盲沟所用砂砾料、矿渣料等,最大粒径应小于8cm,5mm以下细料含量小于50%,含泥量小于5%为宜。

4.3 中间检验
4.3.1 施工过程中检验包含路堤外形尺寸和路堤质量控制、检验。
4.3.2 外形尺寸关键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、压实度等项目标控制,并满足表4.4.5、表4.4.6、表4.4.7中所要求工程验收标准。
4.3.3 路堤工程质量应按表4.3.3进行控制施工和管理。

4.4 完工检验
4.4.1 完工检验目标是评价所完成粉煤灰路堤是否满足设计文件和施工规范要求。检验内容包含基础要求、外观判定和实测项目三部分。只有在符合基础要求要求,并无严重外观缺点,始能进行实测项目标检验评定。
4.4.2 基础要求
4.4.2.1 施工原始统计完整齐全。依据材料试验汇报核查所用多种材料各项性能指标,应符合设计规范要求。
4.4.2.2 依据自检统计核查每层压实厚度、含水量、压实度等,应符合设计或规范要求,检验汇报齐全,频率符合要求。
4.4.2.3 依据施工原始统计检验软弱地段,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方法。
4.4.3 外观判定
4.4.3.1 路槽表面平整密实,光湿软、弹簧等现象,没有显著碾压轮迹。
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 盲沟部署合理,无阻塞。边沟通畅,路堤无浸泡。
4.4.4 进行抽样检验必需是随机,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。路肩许可偏差应符合表4.4.6要求。

4.4.7 边坡和进沟
边坡坡面必需平整、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,排水通畅;边坡、边沟许可偏差应符合表4.4.7要求。

4.4.8 检验评定段计算弯沉值,考虑采取一定确保率(或概率)测量值上波动界限应小于设计计算许可弯沉值。
4.4.9 检验评定段压实度(算术平均值下置信界限)应大于设计值或表2.6.2要求值。
4.4.10 用承载板法实测路基顶面回弹模量值应不低于设计要求值或表2.3.3要求值。

附加说明
主编单位: 交通部重庆公路科学研究所
参与单位: 云南省公路计划设计院 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
关键起草人员:
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。