团体标准 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 Design and Construction Guide for Silt Subgrade of Highway in Huang Huai Area T/CHTS XXXXX-20XX 主编单位 : 安徽省交通控股集团有限公司 发布单位 : 中国

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1 ICS 号 中国标准文献分类号 团体标准 T/CHTS XXXXX-XXXX 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 Design and Construction Guide for Silt Subgrade of Highway in Huang Huai Area ( 征求意见稿 ) xxxx-xx-xx 发布 xxxx-xx-xx 实施 中国公路学会发布

2 团体标准 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 Design and Construction Guide for Silt Subgrade of Highway in Huang Huai Area T/CHTS XXXXX-20XX 主编单位 : 安徽省交通控股集团有限公司 发布单位 : 中国公路学会 实施日期 :2018 年 月 日 ( 出版单位 )

3 中国公路学会关于发布 黄淮地区公路粉土 路基设计施工技术指南 的公告 ( 文号 ) 现发布中国公路学会标准 黄淮地区公路粉土路基设 计施工技术指南 (T/CHTS ), 自 2018 年 月 日起实施 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 (T/CHTS ) 的版权和解释权归中 国公路学会所有, 并委托主编单位安徽省交通控股集团有 限公司负责日常解释和管理工作 中国公路学会 2018 年 月 日

4 前言 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 ( 以下简称 指南 ) 编写组通过大量的 现场调研 文献调查及室内试验等工作, 并广泛征求了有关单位和专家的意见, 经过反复的 讨论修改, 最终形成本指南 本指南总结了黄淮地区多年来公路粉土路基建设经验和科技成果, 对 公路路基设计规 范 (JTG D30) 和 公路路基施工技术规范 (JTG F10) 中相关内容进行了细化和补充, 用于规范和指导黄淮地区的公路粉土路基设计和施工 请将标准实施过程中发现的问题和对标准的意见反馈至安徽省交通控股集团有限公司 ( 地址 : 安徽省合肥市望江西路 520 号, 联系方式 : , 电子邮箱 : huangzf053@ahjkjt.com), 供修订时参考 本指南由安徽省交通控股集团有限公司提出, 受中国公路学会委托, 由安徽省交通控股 集团有限公司负责具体解释工作 主编单位 : 安徽省交通控股集团有限公司 参编单位 : 中交第二公路勘察设计研究院有限公司 安徽省交通规划设计研究总院股份 有限公司 主要起草人 : 黄志福吴万平冯守中胡可杨晓光王宏祥段海澎张静波国文新陈 维平陈修和刘宝奎潘家升吴义华姚孝虎钱叶琳阮艳彬王凯何斌张晶李洁 主要审查人 :

5 目次 1 总则 术语与符号 术语 符号 粉土路基勘察 一般规定 工可勘察 初步勘察 详细勘察 粉土路基设计 一般规定 粉土路堤设计 地基处理设计 防排水工程设计 防护工程设计 取土场设计 粉土路基施工 一般规定 施工准备 粉土路基填筑 改良粉土路基施工 防护工程施工 排水工程施工 取土场施工 粉土路基质量检测与验收 一般规定 施工质量检测标准 交工验收... 29

6 黄淮地区公路粉土路基设计施工技术指南 1 总则 为了提高黄淮地区公路粉土路基设计施工技术水平, 保证粉土路基的工程质量, 制定本指南 本指南适用于黄淮地区各等级公路新建和改扩建工程粉土路基的设计与施工 公路粉土路基设计施工应按照因地制宜 就地取材 节约土地 保护环境节约土 地 保护环境的原则进行综合设计, 保证路基具有足够的强度 稳定性和耐久性 公路粉土路基设计与施工应贯彻国家有关技术经济政策, 积极稳妥地采用新技术 新材料 新工艺 新设备 公路粉土路基设计施工, 除应符合本技术指南要求外, 还应符合国家和行业现行 有关标准的规定 1

7 2 术语与符号 2.1 术语 粉土 silt 粒径小于 0.075mm 的颗粒含量超过全部质量 50%, 且塑性指数位于塑性图中 A 线以下的 细粒土 围 低液限粉土 low liquid limit silt 液限含水率小于 50%, 且塑性指数位于塑性图中 A 线以下或小于 4 的细粒土 路基工作区 subgrade workaround 汽车荷载通过路面传递到路基的应力与路基自重应力之比大于 0.1 的应力分布深度范 空气率 air ratio 土中空气体积与土体总体积的比值, 以百分率表示 隔断层 aquiclude 为隔断毛细水对路基工作区或路面结构层的影响, 采用透水性良好的砂砾 碎石或防渗 土工合成材料铺筑的功能层 回弹模量 modulus of resilience 路基 路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值 它是衡量 路基土抗压强度的指标 路基平衡湿度 subgard equilibrium humidity 公路建成通车后, 路基在地下水 降雨 蒸发 冻结和融化等因素作用下, 湿度达到相 对稳定的平衡状态时的湿度 2.2 符号 E 0 平衡湿度状态下路基回弹模量设计值 ; [ E 0 ] 路面结构设计的路基回弹模量要求值 ; I le 液化指数 ; K s 路基回弹模量湿度调整系数 ; K 干湿循环条件下路基土模量折减系数 ; M R 标准状态下路基动态回弹模量值 ; 2

8 3 粉土路基勘察 3.1 一般规定 粉土路基工程地质勘察, 应按公路基本建设程序各阶段要求的深度开展工作, 结 合现场地形地质条件 路基高度以及不同勘察手段的特性等, 统筹考虑 合理确定勘察方法 及勘察工作量 粉土路基工程地质勘察应查明下列内容 : 1 地形地貌及其成因 类型 分布 形态特征 气象及水文资料和植被情况 ; 2 地基土的地层成因类型 地质年代 土层结构 土的类别 密实程度或状态 ; 3 粉土地基的分布范围 厚度 埋深 物理力学性质, 以及液化的可能性和液化等级 液化范围 ; 4 地表水的分布 聚集 排泄条件, 洪水淹没范围及水流冲刷作用和影响 ; 5 地下水的类型 分布 埋深 水位变化幅度及趋势 ; 6 路基填料的来源 土层分布 物理力学性质 7 地震动参数和历史震害资料以及当地工程的抗震措施及经验 8 改扩建的路基填土类别 物理力学性能, 断面特征 稳定状况 防护排水效果 路 基病害情况 粉土路基工程地质调绘应满足 公路工程地质勘察规范 要求, 重点查明下列内 容 : 1 粉土的分布范围 埋深 工程地质性质等 ; 2 路基范围内的地貌单元边界 地层界限 地下水出露点 河漫滩 河流阶地 古河 道 古湖塘 沟谷低洼地带 喷水冒砂和液化沉陷等震灾遗迹 3 地下水的类型 埋深 赋存 补给 排泄和径流条件, 以及地表水系 井 泉的分 布位置 高程和动态特征等 4 既有工程的使用情况等 粉土路基工程地质勘探应采用简易勘探 钻探和原位测试相结合的勘探方法, 勘 探工作量应根据地形地质条件 路基高度 与工程结构的衔接等合理确定 粉土路基原位测试应根据测试目的 土的类型及测试方法的适用性按表 合理 选用 表 粉土路基原位测试方法及适用范围 取得的岩土参数 测试方法 适用土层 剖面分层 物理状态 强度参数 承载力 液化判别 3

9 标准贯入 静力触探 十字板剪切试验 粉土 砂土 粘性土 软土 填土 粉土 砂土 粘性土 软土 填土 粉土 粘性土 软土 注 : 很适用 ; 适用 ;* 较适用 粉土路基勘察的室内试验应根据土样的来源 工程用途 地下水条件 排水条件 试验目的等按表 合理选用, 试验方法应符合现行 公路土工试验规程 (JTG E40) 的 相关规定 表 粉土路基室内试验项目表 试验项目地基土填料土 颗粒分析 天然含水率 液 塑限 密度 固结 ( 压缩 ) 试验 渗透试验 击实试验 承载比 回弹模量 有机质含量 易溶盐含量 剪切试验 注 : 必选 ; 选用 ; 不用 地震动峰值加速度 0.1g 地区存在饱和粉土时, 应参照 公路工程抗震规范 (JTG B02) 进行液化判别, 确定液化等级 软土地基的勘察应符合 公路工程地质勘察规范 (JTG C20) 的规定 粉土路基改扩建工程, 应对既有路基和拓宽场地进行调查 勘探和测试, 查明既 有路基的填土类别 物理力学性能, 断面特征 稳定状况 防护排水效果 路基病害情况 3.2 工可勘察 粉土路基的工可勘察应以资料收集和工程地质调绘为主, 辅以必要的简易勘探手段开展工作 粉土路基的工可勘察应在满足 公路工程地质勘察规范 (JTG C20) 的条件下, 重点查明以下内容 : 4

10 1 地基土的土层结构 成因类型 分布范围 厚度 埋深 2 软土地基的分布范围 厚度 深度 稠度状态 3 地震动峰值加速度 0.1g 地区饱和粉土液化的可能性 液化土的范围 历史震害资料 4 可用填料的分布情况 填料数量 开采和运输条件 古河道 古湖塘 暗浜 暗沟 沟谷低洼地带 喷水冒砂 地震液化遗迹等位置 应增加必要的勘探手段 3.3 初步勘察 粉土路基的初步勘察应根据现场地形地质条件, 采用遥感解译 工程地质调绘 钻探 物探 原位测试等手段相结合的综合勘察方法, 重点查明以下内容 : 1 软土和液化土的分布范围 埋深 厚度和物理力学性质 2 地基土的土层结构 物理力学性质 填筑路基的稳定性 3 古河道 古湖塘 暗沟 暗浜的分布范围 埋深 厚度和土层的物理力学性质 4 路基填料的分布情况 数量和物理力学性质 粉土路基的工程地质勘探除满足相关规范要求外, 勘探点的数量和勘探深度尚应 符合表 的要求 表 粉土路基的勘探数量和深度 工程条件勘探点数量勘探深度 路基 <6m 的一般路段 2 个 /km >2m 路基 6m 的一般路段 4 个 /km >10m 存在软土的路段 4 个 /km 穿过软土层且 >10m 桥头路基 2 个 / 处 >10m 地震动峰值加速度 0.1g 且存在饱和粉土 砂土的路段临河 湖塘 河漫滩 沟谷低洼 古河道 古湖塘 暗浜等位置 横向斜坡 4 个 /km >20m 纵向 2 个 / 处纵向 1 个 / 处 >20m >10m 粉土路基勘察在下列路段应布置横断面, 查明地层发育情况, 判断路基稳定性 : 1 临河路基下伏地层有饱和粉土 ; 2 路基下存在古河道 古湖塘 暗沟 暗浜 ; 3 路基填高 6m; 4 桥头路基 5

11 3.3.4 当地震动峰值加速度 0.1g 时, 存在饱和粉土 砂土的地基应采用钻探 标准贯 入试验等进行综合勘探, 判别液化的可能性, 确定液化等级 粉土取土场的勘探 测试应符合下列要求 : 1 勘探测试的断面不少于 1 个, 且勘点数量不少于 2 个 ; 2 应取代表性土样进行路基填料的物理力学性质试验 3.4 详细勘察 详细勘察应充分利用初勘取得的各项地质资料, 采用以钻探 测试为主, 调绘 简易勘探等手段为辅的综合勘察方法, 重点对初步设计未查明的或需要补充的工程地质条件 进行勘察 粉土路基的工程地质勘探除满足相关规范要求外, 勘探点的数量和勘探深度尚应 符合表 的要求 表 粉土路基的勘探数量和深度 工程条件勘探点数量勘探深度 路基 <6m 的一般路段 3 个 /km >2m 路基 6m 的一般路段 5 个 /km >10m 存在软土的路段 5 个 /km 穿过软土层且 >10m 桥头路基 2 个 / 处 >10m 地震动峰值加速度 0.1g 且存在饱和粉土 砂土的路段 临河 湖塘 河漫滩 沟谷低洼 古河道 古湖塘 暗浜等位置 横向斜坡 5 个 /km >20m 纵向 2 个 / 处 横向 1 个断面纵向 2 个 / 处横向 1 个断面 >20m >10m 取土场的详细勘察应在初步勘察资料的基础上进行补充勘探, 每个取土场的勘探 断面不少于 2 个, 每个勘探断面上不少于 2 个勘点 ;10 万 m 3 以上的取土场应增加勘探断面 和勘探点数量, 并补充室内试验, 明确填料的物理力学性能 6

12 4 粉土路基设计 4.1 一般规定 粉土路基设计应收集公路沿线气候 水文 地形地貌 地质 地震 筑路材料等 资料, 做好沿线地质勘察 路基填料试验工作, 并重点查明沿线冲沟 故旧河道或软弱土 层的岩土性质 空间分布特征及有关物理力学参数 粉土路基设计应充分考虑水对路基性能的影响, 设置完善的防排水系统, 以及必 要的路基防护工程 新建粉土路基的路床应处于干燥或中湿状态, 路基填料应满足强度和回弹模量的 要求 平衡湿度状态下, 路床顶面回弹模量应符合下列规定 : 1 采用沥青路面时, 路床顶面回弹模量应满足表 的要求 表 沥青路面路床顶面回弹模量要求 交通荷载等级极重特重重中等 轻 路基顶面回弹模量 (Mpa) 采用水泥混凝土路面时, 路床顶面回弹模量应满足表 的要求 表 水泥混凝土路面路床顶面回弹模量要求 交通荷载等级特重 极重中等 重轻 路床顶面回弹模量 (Mpa) 沥青路面路床顶面竖向压应变的计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求 ; 水泥 混凝土路面路床顶面竖向压应变可不作控制 条文说明 : 现行 公路水泥混凝土路面设计规范 ( JTG D ) 交通荷载等级划分标准与 公路沥青路面设计 规范 ( JTG D ) 不同, 在确定交通荷载等级和路床顶面回弹模量设计标准时应注意区分 1 公路沥青路面设计规范 ( JTG D ) 第 条规定, 路面结构所承受的交通荷载应按设 计使用年限内设计车道累计大型客车或货车交通量进行分级 具体分级标准见表 表 沥青路面交通荷载等级划分标准 交通荷载等级极重特重重中等轻 设计使用年限内设计车道累计大型客车或货车交通量 ( 10 6, 辆 ) ~ ~ ~4.0 <4.0 2 公路水泥混凝土路面设计规范 ( JTG D ) 第 条规定, 路面结构所承受的交通荷载应按设计基准期内设计车道承受设计轴载 (100KN) 累计作用次数进行分级 具体分级标准见表 表 水泥混凝土路面交通荷载等级划分标准 交通荷载等级极重特重重中等轻 7

13 设计基准期内设计车道承受设计轴载 (100KN) 累计作用次数 Ne(10 4 ) > ~ ~ ~3 < 粉土路基设计除符合本指南的规定外, 尚应符合现行 公路路基设计规范 (JTG D30) 的规定 4.2 粉土路堤设计 粉土路堤的填高应根据粉土填料的工程性质 水文地质条件 道路交叉情况等因 素合理确定, 并符合下列规定 : 1 不设隔断层的粉土路堤最小填高不应小于中湿状态路基临界高度 2 粉土路堤最大填高不宜超过 6m 当路堤填高超过 6m 时, 应进行路堤稳定性验算, 必要时可采取放缓边坡或加筋等措施 3 地震动峰值加速度 Amax 0.10g 的地区路基地基存在液化土层时, 高速公路 一级 公路和二级公路粉土路基填高不宜超过 3m, 三级公路和四级公路路基填高不宜超过 4m 条文说明 : 相关试验研究表明压实粉土中毛细水的上升高度约为 1.50m~1.70m 桥涵过渡段 低填浅挖路段及路床不宜直接采用粉土填料填筑, 宜采用粒料类或 无机结合料处治粉土填筑 粉土路堤的边坡形式和坡率应根据边坡高度和工程地质条件确定, 并符合表 的规定 表 粉土路堤边坡形式和坡率 路基填高边坡形式边坡坡率平台宽度 H 6m 直线型不陡于 1:1.5-6m<H 10m 折线型上部 6m 不陡于 1:1.5, 下部不陡于 1: H>10m 台阶型上部 6m 不陡于 1:1.5, 下部不陡于 1:1.75 2m 地基表层处理设计应符合下列要求 : 1 地基表层应碾压密实 高速公路 以及公路和二级公路基底压实度不应小于 90%; 三 四级公路不应小于 85% 2 低路堤路段, 应对地基表层土采取超挖 外掺无机结合料等处理措施, 其处理深度 不应小于路床深度 3 沿河 湖 沟 塘路段, 应视具体情况采取排水 清淤等处理措施 4 当地基表层土含水率较高难以碾压密实时, 宜开挖 井字形 临时排水沟以降低含 水率, 或采取外掺无机结合料等处理措施 当路基处于潮湿状态时, 可采取在路基底部设置隔断层或提高路基高度等措施 隔断层可采用砂砾或碎石等透水性材料铺筑而成, 其厚度不宜小于 0.5m; 亦可采用复合土 8

14 工膜和复合排水板铺设而成, 其铺设部位距离地表不宜小于 0.5m 粉土路基应具有足够的强度 对于高速公路和一级公路, 当粉土填料的 CBR 值小于 3% 时, 宜在路堤中部增设无机结合料稳定土夹层, 夹层间距宜为 1.5m~2.0m, 厚度不宜小于 0.3m; 当粉土填料的 CBR 值小于 4% 时, 上路堤应采用无机结合料稳定土填筑 当路基填料 CBR 路床回弹模量和竖向压应变等不能满足要求时, 应根据气候 土质 地下水赋存和料源等条件, 经技术经济比选后, 对路床采取换填 改良等处理措施 处理层厚度应根据处治材料的强度和回弹模量, 按照弯沉等效的原则经计算确定 无机结合料的种类 掺量以及稳定土的适用部位等应通过物理力学试验确定 无 机结合料的最小掺量应符合表 的规定 : 表 无机结合料掺量 路基部位地基表层路堤路床或桥涵台背 掺量 ( 质量百分比 ) 3%~4% 3%~5% 4%~8% 拓宽部分的路基应与既有路基之间保持良好的衔接, 并采取开挖台阶 加筋等工 程措施以减小新老路基之间的差异沉降, 防治产生纵向裂缝 新建公路粉土路基回弹模量设计值 E0 应按式 ( ) 确定, 并应满足式 ( ) 的要求 E K K 0 s M R ( ) E E ] ( ) 0 [ 0 式中 : E 0 平衡湿度状态下路基回弹模量设计值 (MPa); [ E 0 ] 路面结构设计的路基回弹模量要求值 (MPa), 应符合第 条的有关规定 ; M 标准状态下路基动态回弹模量值 (MPa), 按第 条确定 ; R K 路基回弹模量湿度调整系数, 为平衡湿度 ( 含水率 ) 状态下的回弹模量与标 s 准状态下的回弹模量之比, 按第 条确定 ; K 干湿循环条件下路基土模量折减系数, 通过试验确定 标准状态下粉土路基回弹模量值应按下列方法确定 : 得 ; 1 粉土填料的回弹模量应按 公路路基设计规范 ( JTG D ) 附录 A 通过试验获 2 受试验条件限制时, 粉土填料的 M R 值取 50Mpa~90Mpa 小于 0.075mm 颗粒含量大和塑性指数高时取低值, 反之, 取高值 ; 同等条件下, 轻 中等及重交通荷载时取较小值, 特重 极重交通条件下取较大值 3 初步设计阶段, 也可按式 ( ) ( ) 由填料的 CBR 值估算标准状态下 填料的回弹模量值 : M R CBR (2<CBR 12) ( ) 9

15 M R CBR (12<CBR<80) ( ) 路基结构的平衡湿度宜结合既有路基湿度调查测试确定, 也可根据路基相对高 度 毛细水上升高度 路基干湿类型等, 按 公路路基设计规范 ( JTG D ) 附录 C 的方法预估 条文说明 : 根据 公路路基设计规范 ( JTG D ) 附录 C 所提供的路基平衡湿度预估方法, 黄淮地区粉土路 基的平衡湿度可按如下方式确定 : 1. 潮湿类粉土路基可按表 确定距地下水或地表长期积水水位不同高度处的饱和度 表 距地下水或地表长期积水位不同高度处的饱和度 距离 饱和度 (%) 94~100 80~90 76~86 73~83 71~81 69~80-2 干燥类粉土路基的饱和度可取 72%~80% 3 对于中湿类粉土路基, 则先按路基工作区上部和下部分别确定其平衡湿度, 再以厚度加权平均计算 路基的平衡湿度 地下水毛细润湿面以上的路基工作区上部, 其平衡湿度按干燥类路基取值 ; 地下水毛细 润湿面以下的路基工作区下部, 其平衡湿度按潮湿类路基取值 路基回弹模量湿度调整系数宜由试验确定, 也可参照 公路路基设计规范 ( JTG D ) 附录 D 取值 条文说明 : 根据 公路路基设计规范 ( JTG D ) 附录 D 所提供的路基回弹模量湿度调整系数的取值范围, 黄淮地区粉土路基回弹模量湿度调整系数可按如下方式确定 : 1 潮湿类路基, 路基工作区顶面回弹模量湿度调整系数取 0.5~0.7, 底面回弹模量湿度调整系数取 0.4~0.6 小于 0.075mm 颗粒含量大和塑性指数高时取低值, 反之, 取高值 ; 2 干燥类路基, 路基回弹模量湿度调整系数取 0.68~1.04, 小于 0.075mm 颗粒含量大和塑性指数高 时取低值, 反之, 取高值 3 中湿类路基的回弹模量湿度调整系数, 可按路基工作区内两类湿度来源的上部和下部分别确定其 湿度调整系数, 并以路基工作区上 下部的厚度加权计算路基总的回弹模量湿度调整系数 4.3 地基处理设计 对于饱和粉土 软弱土或软土路段, 应进行路基稳定性和沉降检算, 必要时应进 行地基处理设计, 并应符合 公路路基设计规范 (JTG D30) 的有关规定 地震动峰值加速度 Amax 0.10g 的地区, 路基地基中存在可液化土层, 但满足下列条件之一时, 可不采取抗震措施 : 1 高速公路和一级公路路堤高度小于 3m, 二级 三级 四级公路路基高度小于 4m 2 上覆非液化土层厚度 du 或地下水位埋深 dw 值大于表 规定的限值 10

16 表 du 或 dw 的限值 (m) 设计基本地震动峰值加速度 Amax 公路等级 0.10g(0.15g) 0.20g(0.30g) 0.40g 高速公路和一级公路 二级公路 三级 四级公路 设计基本地震动峰值加速度大于或等于 0.10g(0.15g) 0.20g(0.30g) 0.40g 的地区, 对应地面以下 5m 6m 7m 深度内, 液化土层的累计厚度小于 2m 且高速公路和一级公路路堤高度小于 5m, 二级公路路堤高度小于 6m 条文说明 : 由于公路路基相对于桥梁和大型挡土墙而言较易修复, 位于抗震不利地段的路基经短期抢修即可恢复 使用, 因此液化地基上的公路路基允许在发生设防烈度的地震时有轻微损坏, 不是凡有液化土层的路基均 要采取抗震液化措施, 应区别不同情况分别对待 液化地基处治方案除与不同地质情况有关外, 还与震后 修复及抢修难易程度 路线等级 重要性有关 如大桥和特大桥的桥头引道与大面积液化地基上的路堤相 比, 无论从修复难易程度, 还是从整条路线的抗震救灾 维护交通畅通而言, 都更为重要 地表覆盖非液化土层对地基液化能起到抑制作用, 这种抑制能力与覆盖土层类别和厚度 地下水位深 度以及地震烈度等有关 在一定的覆盖压力下, 液化现象可被减轻或停止 这是因为地基土具有一定的初 始密度, 当上覆压力 ( 超载 ) 增加时, 地基液化所需要的循环应力和历时都相应增加, 使液化的可能性减小 地震动峰值加速度 Amax 0.10g 的地区, 路基地基中存在可液化土层, 但不满足 本指南第 条所规定的条件之一时, 应根据公路等级 地基液化等级, 按照表 的规定确定地基抗液化处理措施要求 公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 表 地基抗液化处理措施要求 路段类别 桥头路基 一般路基 h 3m 桥头路基 一般路基 h 4m 桥头路基 一般路基 h 4m 地基液化等级 轻微中等严重 B A A C B A C B A - C B - C B - - C 注 :C- 浅层处理措施 ;B- 部分消除液化措施 ;A- 全部消除液化措施 条文说明 : 部分消除地基液化一般有两种途径 : 一种是沿地基深度方向上的, 即处理深度未达到液化深度的下界, 未完全消除地基土液化的工程措施, 通常和抗液化沉降影响的结构措施配合使用 ; 一种是沿地基表面上的, 即在路基中心线两侧一定范围内不处理或只进行简单处理, 而在其外侧作处理, 如对于填高较大的高速公 11

17 路路基, 考虑上部填土对于地基液化的抑制作用, 只在硬路肩至坡脚外 3m 范围内进行复合地基处理, 两侧硬路肩范围内则只进行冲击碾压或强夯处理 地基抗液化处理措施应根据本指南第 条所确定的地基抗震液化处理原则及液化土层埋深 具体措施的有效处理深度, 按照表 选用 表 地基抗液化处理措施 处理措施冲击碾压重锤夯实强夯碎石桩 砂桩等 有效处理深度 1m~2m 2~3m 5m~10m 20m 改扩建工程中, 饱和粉土地基宜采用复合地基处理, 不宜采用排水固结 采用冲 击碾压或强夯法处理 液化地基处理除符合本指南的规定外, 尚应符合 公路工程抗震设计规范 (JTG B02) 中的有关规定 4.4 防排水工程设计 粉土路基的防排水设计应与路面 桥梁 涵洞等防排水系统相协调, 并与边坡防 护相结合, 形成完善 通畅的防排水系统, 防止出现渗透 冲刷等病害 粉土路段的路表水应采用集中排水方式, 集中排水系统由拦水带或路肩排水沟 急流槽 消力池 排水沟等组成, 各设施间应衔接平顺, 防止路表水冲刷边坡 1 拦水带泄水口的间距应根据过水断面水面漫盖宽度的要求和泄水口的泄水能力计算 确定, 宜为 25m~50m; 高速公路 一级公路车道较多时, 宜采用较小的泄水口间距 在凹 形竖曲线底部 道路交叉口 匝道口 与构造物连接等处应设置拦水带泄水口 凹形竖曲 线的底部应加密设置泄水口 2 拦水带泄水口宜设置成喇叭口式, 设在纵坡较大坡段上的泄水口, 宜采用不对称的 喇叭口式 ; 路肩排水沟可采用 U 形或浅蹀形 3 急流槽底的纵坡应与地形相结合, 进水口应予防护加固, 中部和出水口应分别设置 跌水和消力池等消能设施 ; 急流槽底应设置防滑平台或凸榫, 防止基底滑动 中央分隔带防排水设计应符合下列要求 : 1 中央分隔带表面采用铺面封闭时, 分隔带铺面应采用两侧外倾的横坡, 坡度宜与路 面横坡度相同, 铺面之下应设置防水层 2 中央分隔带表面未采用铺面封闭时, 中央分隔带内部应设置由防水层 纵向排水渗 沟 集水槽和横向排水管等组成的综合防排水系统, 渗沟宜设置在通信管构件之下 3 凹型中央分隔带的表面宜设置成浅碟型, 坡度宜为 1:4~1:6, 并应在中央分隔带设 置由纵向边沟 集水井 横向排水管 边坡急流槽 消力池等组成的综合排水系统, 其断面 尺寸 设置间距应通过水力计算确定 12

18 4 中央分隔带回填土与路面结构层之间应设置防水层 当地下水位小于 1.0m 时, 低路堤底部宜设置排水垫层和隔断层 : 1 排水垫层厚度不应小于 0.50m, 垫层材料宜选用天然砂砾或中粗砂 采用复合防排水板作为防渗隔离层时, 可不设排水垫层 2 防渗隔断层可选用复合土工膜 复合防排水板等土工合成材料, 防渗材料的厚度 材 质及类型应根据气候 地质条件确定, 土工合成材料应符合 公路土工合成材料应用技术规 范 (JTG D32/T) 规定 路域范围排水困难地段, 可利用沿线的取土场或专门设置蒸发池汇集地表水 蒸 发池的设计应符合下列规定 : 1 蒸发池边缘距路基边沟外缘的距离应以保证路基的稳定和安全为原则, 并不应小于 5m 池中设计水位应低于排水沟的沟底 2 蒸发池的容量应以一个月内路基汇流入池中的雨水能及时完成渗透与蒸发作为设 计依据 每个蒸发池的容水量应根据蒸发池的纵向间距经水力 水文计算后确定 3 蒸发池应根据具体情况采取适当的防护加固措施, 蒸发池的设置不应使附近地面盐 渍化或沼泽化 下挖式通道应设置独立 完善的排水系统, 排除汇水区域的地表径流水和影响道 路功能的地下水 排水设施的布设应与周围其他排水设施相协调 1 通道附近有河渠 修建的出水管较短, 汇水面积较小 总水量不超过 1000m 3 可采用 先蓄后排方式 2 降雨量大 地下水位较高 且通道底面低于河渠底面而无法自排的通道, 可采用泵 站排水方式 排水泵站设计应符合 泵站设计规范 (GBT50265) 的相关规定 3 地下水位低或含水层渗透性好且埋深不超过 10m 的通道, 可采用渗井排水方式 渗 井距离路堤坡脚不宜小于 10m, 渗井尺寸应根据下挖式通道的排水量通过水力计算确定 通 道内水流入渗井前, 应设置油水分离池, 以保护地下水质 路基排水沟出口宜设置油水分离池, 排泄的水质应满足现行 污水综合排放标准 (GB 8978) 的有关规定 油水分离池设计应符合下列要求 : 1 油水分离宜采用沉淀法处理 污水进入油水分离池前, 应先通过格栅和沉砂池 2 油水分离池的大小应根据所在路段排水沟汇入水量确定, 并保证流入分离池的油水 能有足够的时间分离或过滤净化 4.5 防护工程设计 粉土路基防护设计应根据地区降雨量 路基填高 填料性质等合理确定防护措施, 防治路基病害, 保证路基稳定 当粉土路基边坡高度不大于 3m 时, 宜采用草灌结合的植物防护, 可选用喷播植草 铺草皮 植物纤维毯等防护型式 13

19 条文说明 : 路基坡面植物防护当前主要有喷播植草 喷混植生 铺草皮 植物纤维毯等方式 由于植被生长需要一定的周期, 在绿化施工的初期, 雨水对坡面冲刷, 易造成坡面破坏, 三维网片脱空, 整体植被难以形成, 直接影响坡面防护的效果, 对安徽大别山区的砂性土 淮河以北粉质土等易冲刷边坡这种现象更为严重 ; 其次, 传统的施工方法种子发芽全靠后期养护, 往往由于后期养护不到位或天气干燥, 造成种子发芽率不 高, 植被形成效果不好 ; 再者, 由于传统施工方法对坡面要求高, 需动用大型机械, 施工转场难, 很难做 到随挖随整, 及时防护, 在路基施工期间水土流失严重 植物纤维毯以农作物秸秆, 例如 : 稻 麦秸秆 棕榈 麻 椰壳绒等植物纤维为基底, 连同优质草籽 营养剂 专用纸 定型网等多种材料 ( 视用途而定 ), 还可加入腐质土和营养土, 在大型生产流水线上加工 缝纫形成植物纤维毯 在现场坡面整理后将植物纤维毯铺设在坡面上, 通过锚固沟 锚固钉将植物纤维毯 固定, 覆土压实后形成植物纤维毯护坡 植物纤维毯初期可对坡面有效防护, 对草籽初期的出芽生长有良 好的保墒效果, 草籽的出芽率高, 后期植物纤维毯腐蚀为植被提供了肥料, 植物生长旺盛 在安徽岳武 周六等高速公路边坡防护中, 收到了显著的效果 当粉土路基边坡高度大于 3m 时, 宜采用骨架植物防护或植物纤维毯 骨架可采用 拱形 人字形或方格形浆砌片石或水泥混凝土骨架, 骨架内采用植物防护, 骨架边部宜增设 拦水带和排水槽 植物纤维毯防护设计应符合下列规定 : 1 边坡高度不大于 6m 时, 可采用植物纤维毯防护设计 2 纤维毯的厚度不宜小于 3mm, 重量不宜小于 260g/ m2 ( 种植季节 ) 或 300 克 / m2 ( 非 种植季节 ) 3 纤维毯下部土层厚度不宜小于 20cm, 可适量加入底肥, 增加土壤肥力, 便于草种快 速生长 4 选择的物种应适于在粉土中生长, 且出芽迅速 生长快, 根系发达, 易于养护, 并 能与附近植被和景观相协调 5 应在坡顶拦水带或路肩排水沟内侧开挖锚固沟 锚固沟宽和深一般不小于 20cm, 用木条 木棍或竹竿卷住纤维毯并用 U 型钉固定在挖好的沟里, 然后再覆土压实, 防止纤 维毯滑脱 6 纤维毯应与坡面保持充分接触并铺设整齐 纤维毯应用 U 型钉固定, 每平米 U 型钉 不少于 2 个,U 型钉的长度不小于 15cm 纤维毯底部应埋入边坡底端并进行固定 浸水路堤边坡宜采用浆砌片石或水泥混凝土预制块护坡, 铺砌层下应设置砂砾或 碎石垫层, 厚度不宜小于 0.10m 4.6 取土场设计 取土场设计应遵循节约土地 保护环境的原则, 与当地有关部门充分协商, 确定 取土方案 宜采用集中取土方案, 并根据土层分布特点和土地复垦需要, 合理确定取土深度 14

20 有条件时可结合当地农田水利 河道整治等工程取土 取土场与路基边坡坡脚之间的距离不宜小于 50m, 以保证路基边坡稳定 不得在桥下或桥头引道两侧 100m 范围内设置取土场 取土前应清除表土集中堆放, 用于复耕或坡面绿化 15

21 5 粉土路基施工 5.1 一般规定 应根据设计要求 合同和现场的实际情况, 正确选用施工方法, 认真编制实施性 粉土路基施工组织设计 粉土路基施工, 应严格按照工程质量标准进行管理, 加强施工过程控制及质量检 测工作, 保证路基工程质量 施工前应熟悉相关文件, 加强对粉土特殊路用特性的认识, 作好对相关人员的技 术培训 粉土路基应分层铺筑, 碾压密实 粉土路基压实质量宜采用压实度和空气率双指 标控制, 并应符合表 的规定 下路床 上路堤 下路堤 条文说明 : 路基部位 表 粉土路基压实质量控制标准 路面底面以下深度 (m) 高速公路 一级公路 压实度 (%) 空气率 (%) 二级公路 三 四级公路 高速公路 一级公路 二级及以下公路 上路床 0~ 轻 中等及重交通 0.3~ 特重 极重交通 0.3~ 轻 中等及重交通 0.8~ 特重 极重交通 1.2~ 轻 中等及重交通 特重 极重交通 1.5 以下 1.9 以下 粉土既不同于粘性土, 又不同于无粘性土 图 击实曲线呈马鞍形, 有两个驼峰, 与粘性土的 饱和曲线相比, 它的饱和曲线离击实曲线较远, 说明常规的击 ( 压 ) 实方法, 即便在最大干密度状态, 土中 的孔隙体积仍较大 粉土因其特殊的物理力学性能, 其渗透系数高 渗透固结性能较强, 干燥时呈粉状, 只有在一定含水 量的条件下才能成型, 粉土中因粉粒含量高, 粒径较均匀, 毛细管发育, 水稳性差 粉土填筑路堤常规的 压实方法是难以压实的, 粉土施工中须采用特殊的工艺方法进行压实 同时, 由于粉土颗粒较均匀, 它具 有与粘土不同的根本特性, 采用密度法进行施工检测, 因其颗粒离散性的问题, 标准最大干密度难以取得, 故密度法检测压实准确度较低 16

22 图 含水量与干密度关系曲线 由空气率结果可知, 即使在最佳含水量下, 压实到最大干密度, 其空气体积率仍为 7.83%, 这表明土 的吸水空间较大, 可达近 3.83%( 一般最小空气体积率为 4% 左右 ), 这对于土的稳定极为不利 根据击实 曲线 ( 图 ) 知, 对于同一干密度, 在不同含水量下压实, 其 Va 并不相同, 如压实度 98%, 对应的含 水量范围 17~21.5, 这时 Va 的大小为 6.16~13.36% 对该类土, 水的侵入量随空气体积率减小而减小, 淮北粉土对水的敏感性较强, 试验表明当含水量大于最佳含水量时, 土体试样的 CBR 值 无侧限抗压强度 及回弹模量都呈降低趋势, 土体在最佳含水率状态时又最易压实 故此, 为保证土体处于稳定状态, 粉土 路基施工中应在保证最佳含水率状态下控制空气率 表 空气率计算结果 含水率 (%) 干密度 (g/cm 3 ) 空气率 (%) 采用空气率作为路基的压实控制标准, 具有压实度无法拥有的优点 : (1) 能有效控制路基的压实状况, 真实反映土的密实程度 ; (2) 体现出含水量和干密度对路基密实和稳定性的影响 ; (3) 空气率是由现场测得的干密度和含水量计算求得, 人为影响因素小 日本土质路堤的压实度是根据土的级配 (0.075mm) 筛的通过量来划分控制标准 对 0.075mm 筛通过量 在 20% 以上的土用空气体积率 Va 控制, 而对 0.075mm 筛通过量在 20% 以下的土用密度比 ( 即压实度 ) 控制, 详细规定见表 实际上, 英国道路与桥梁施工规范对路基压实状态也是以土中的空气体积率控制的, 要求路堤上层 Va<5%, 下层 Va 10% 表 日本土质路基的标准试验和现场管理试验方法及控制标准标准值部位类别试验项目压实度施工含水量 路床 路床上层 用 Va 控制的土质 标准试验 细粒土比重 密度和含水量 75μ m 50%,Va 8% 50%>75μ m 20%,Va 13% 满足沉降量的含水量 17

23 用 Dc 控制的土质 标准击实 密度和含水量 75μ m 20% Dc 90% 路堤 路床下层 路床上层 路床下层 用 Va 控制的土质 用 Dc 控制的土质 用 Va 控制的土质 用 Dc 控制的土质 用 Va 控制的土质 用 Dc 控制的土质 标准试验 标准击实 密度和含水量 标准击实 密度和含水量 细粒土比重试验 密度和含水量 标准击实 密度和含水量 标准击实 密度和含水量 标准击实 密度和含水量 75μ m 50%,Va 8% 50%>75μ m 20%,Va 13% 75μ m 20% Dc 90% 75μ m 50%,Va 8% 50%>75μ m 20%,Va 13% 75μ m 20% Dc 90% 75μ m 50%,Va 8% 50%>75μ m 20%,Va 13% 75μ m 20% Dc 90% 能确保天然含水量或施工机械可通行的含水量 采用空气体积率进行控制的原因在于, 在工地使用不同吨位和不同类型的压路机碾压时, 各自的最佳 含水量和所能达到的最大干密度虽然不同, 但达到最大干密度时, 土中的空气体积率却几乎是相同的, 土 中始终保留有一定的空气体积 参考国内外有关规定, 安徽泗浒高速 界阜蚌高速公路 德上高速等典型粉土路基现场试验与专题研 究, 为保证粉土路基的压实效果, 须保证在最佳含水率状态下进行碾压, 含水率与最佳含水量的误差范围 控制在 ±2%, 依据现行设计规范规定的高速公路下路堤, 采用 Va 11% 作为压实控制指标 ; 而针对现行设 计规范规定的高速公路 ( 一级公路 ) 上路堤, 采用 Va 9% 作为压实控制指标 ; 而针对现行设计规范规定的 二级及以下公路上路堤, 采用 Va 10% 作为压实控制指标 粉土路基施工前宜先完成临时排水设施 施工期间应经常维护临时排水设施, 确 保排水效果 粉土路基施工尚应符合 公路路基施工技术规范 (JTG F10) 公路工程质量 检验评定标准 (JTGF80/1) 的有关规定 5.2 施工准备 在全面理解设计要求和技术交底的基础上, 进行现场调查, 根据工程特点着重收 集下列资料 : 1 核查施工范围内的地质 水文 气象等条件 2 核对粉土类别及分布情况, 调查施工环境条件 填料来源和运输条件等 粉土路基填筑的机械配备应符合下列规定 : 1 粉土路基填筑施工机械应依据填料性质 施工条件 施工工艺和施工进度等综合优化配置, 确保路基填筑质量可靠 高效 18

24 2 压实设备可根据需要, 选用振动压路机等 3 翻晒设备 : 旋耕机 推土机 4 其他设备 : 自卸车 洒水车 平地机等 粉土路基试验段的实施应符合下列规定 : 1 粉土路基大范围施工前, 应选择代表性粉土填料进行试验段铺筑, 以确定不同压实 机械 不同填料的施工方法及工艺参数 2 应通过粉土路基试验段, 确定下列主要技术参数 : 1) 粉土路基标准施工方法 : (1) 粉土摊铺方法与适用机具 ; (2) 粉土含水量的标准与控制方法 ; (3) 粉土填筑的松铺厚度与松铺系数 ; (4) 整平与整形的合适机具和方法 ; (5) 压实机械的选择和组合, 压实的顺序 速度和遍数 ; (6) 运输 摊铺及碾压机械的协调与配合 ; (7) 施工质量的控制 检测方法, 每一作业段的检测数量 ; 2) 确定每一作业段的合适长度 3 试验路段应选择在地质条件 断面型式等工程特点具有代表性的地段, 路段长度不 宜小于 100m, 填筑不少于 3~4 层 4 试验段实施过程中, 应每隔一定的碾压遍数 ( 或每遍 ) 进行压实质量检测, 并应明 确各类粉土填料在不同压实控制工艺下的空隙率与沉降差 沉降率 施工参数 动 / 静回弹 模量 弯沉等指标之间的关系, 以确定大范围施工中的各类粉土填料压实质量控制标准及检 测方法 5 应根据试验段的实施, 提出粉土路基地基处理 排水设施 防护工程等技术要求 6 应通过试验段确定石灰 水泥等改良土施工的改良土配合比 控制固化材料数量与 拌和均匀性的方法 7 试验段施工总结报告及施工组织报告上报监理工程师批准后方可进行大规模粉土填 筑施工 5.3 粉土路基填筑 粉土路基工程填筑施工的工艺流程见图 根据作业流程的需要, 一般划为四 个区段 : 填筑区段 平整区段 碾压区段 检验区段 每个区段的长度按碾压机械施工的最 佳距离确定, 但最短不得少于 40m 19

25 机械检修 测量放样 料场选择 清除表土 清除表土 图 一般路段粉土路基填筑施工工艺流程图 粉土路基填筑应符合下列基本原则 : 1 粉土路堤填筑作业宜采用水平分层方式, 逐层向上填筑 2 应先确定粉土填料类型, 不同类型的粉土不得在同层填筑, 不同性质的粉土填料应 分层或分段填筑于路堤的不同部分 3 填方相邻作业段交接处若非同时填筑, 则先填地段应按 1:1 坡度分层留好台阶 ; 若 同时填筑, 应分层相互交叠衔接, 交叠长度不得少于 2m 粉土填料准备应符合下列规定 : 1 粉土填料应满足设计要求, 填料应尽量利用附近路堑或排水沟等的弃土作为填料, 料 场取土场应布置在荒地 空地或劣地上 填方前压实 检查 分层填筑 碾压 检查 路基整修 检测验收 土方挖运 2 填料使用前应进行物理力学性质试验, 通过试验确定最佳含水率 对于含水量较大的 粉土填料, 应用挖掘机将土一次挖到位并堆放在土场中晾晒, 待含水量合适时再运至路基上 粉土地基路段应根据实际情况对路基原地表进行有效的彻底处理, 并符合下列要 求 : 1 粉土路基填筑前应按设计做好原地基处理 清表 斜坡地形开挖反向台阶等基础工作 2 二级及二级以上公路路堤基底的压实度 ( 重型 ) 不应小于 90%, 三 四级公路不应 小于 85% 3 低洼和地下水位较高的路段, 应提前开挖纵向及横向排水边 ( 盲 ) 沟, 以降低路基范 20

26 围的地下潜水位及疏干地基, 边沟深度可根据地下水位确定, 一般不小于 50cm, 路堤基底应设置排水隔离垫层, 可选用厚度为 40cm~60cm 的改良土 砂砾垫层或防水土工材料等防排水层, 以阻止基底毛细水上升进入路堤 粉土填料摊铺应符合下列规定 : 1 粉土路基施工时宜在路基设计宽度以上增加宽度 50cm-100cm 以预留冲刷宽度, 维持 和保护主体路基的稳定 多余土方可在路基填筑至工作区后, 采用挖掘机挖出, 但保留 20cm 左右超宽待路面施工前再预整理, 路基整理挖刷的多余土方运至路基上作为填筑用土 2 施工时运送填料车辆宜选用中型运输设备, 如 5t~8t 自卸翻斗车, 按路基宽度计算 出路基每延米填料用料及每车卸料间距, 均匀卸土布料, 利用推土机初平, 达到填土松铺厚 度 ( 一般可为 30cm~35cm), 表面具有 1%~2% 的横坡 车辆上路基卸土填筑时, 现场应 安排好运输路线, 防止重载车辆破坏下面已经碾压好的路基 3 粉土填料运到填方段后, 应专人指挥卸料, 每方格网内卸一车, 用推土机粗平, 严格 控制松铺厚度 根据填筑厚度及作业面积, 计算上料数量, 用自卸车将填料按方格网均匀堆 放在路基上, 控制每车料的数量尽可能相等 若填料中夹含的大岩块或其他杂质, 应剔除或 破碎, 以确保路基压实的均匀性 4 在路基侧面直接取料或运料汽车不上路基时可将填料直接卸放在路基侧, 然后由推土 机或铲运车填筑路基 推土机或铲运车填筑路基的施工方法可采用横向填筑或纵向填筑方 式 5 粉土填筑不宜进行大面积施工, 应分段施工, 每个区段的长度按碾压机械施工的最佳 距离和施工时间确定, 尽量使各工序作业时间大致相等 每段碾压施工时间不宜超过 30 分钟 条文说明 : 本指南提出的松铺厚度要求, 是采用振动式压路机施工时的经验范围 同时, 在本指南编制过程中的 调研发现, 也有部分工程 (2009 年的山东省高唐 - 临清高速公路施工 2015 年的山东省济南 - 东营高速公路 ) 根据地区经验, 采用了松铺厚度为 80cm, 其对应的填料碾压采用冲击式压路机 粉土填料碾压应符合下列规定 : 1 粉土路基填料碾压时应保证含水量控制在大于最佳含水量 3%~5%, 且开始碾压后中 途不得停顿 当粉土含水量较低时, 应洒水至要求含水率时开始碾压 若天气干燥, 在碾压 过程中, 为防止表面失水碾压不实, 洒水车应随时在碾压过程中对表面进行洒水, 以保持表 面湿润 2 粉土填料路基碾压前应由推土机初平, 然后用振动碾压机静压 1~2 遍 3~4% 3 对稳压后的路基采用平地机粗平, 偏差在宜 5cm 之内, 施工中路拱横坡不宜小于 4 粉土路基填料的碾压工艺应遵循稳压 重型低频强振 高频弱振 静压的顺序原则, 工艺参数应根据试验段论证确定 5 轮压痕迹重叠 40cm~60cm, 严禁压路机在填筑段上转弯掉头 急刹车和横向碾压 6 碾压后应达到表面无轮迹, 无软弹, 压实指标达到设计规定后停止碾压 出现松散 21

27 起波 软弹等异常现象时, 应及时查找原因, 并加以处理 条文说明 : 粉土保水性差, 碾压施工时, 应重点控制施工含水率状态, 确保达到最佳压实状态 根据安徽泗浒高 速 界阜蚌高速公路 德上高速等典型粉土路基工程施工工艺的调研 : 一般采用振动压路机进行碾压施工, 首先由重型振动压路机低频强振碾压 2~4 遍 ; 然后, 高频弱振碾压 2~4 遍 ; 最后再静压 1~2 遍, 在工程 中进行了推广, 运营效果良好 在调研中也发现, 部分工程 (2009 年的山东省高唐 - 临清高速公路 2015 年的山东省济南 - 东营高速公 路 ) 粉土路基施工中, 根据地区经验, 采用了冲击碾压对粉土填料进行填筑压实 上述调研工程施工中, 采用错轮 错峰 压缝的碾压方式, 行驶路线 3-5 遍循环一次, 碾压完成后, 采用振动压路机或光轮压路 机对表层填土进行压实, 有关工程应用也取得了一定的效果 应在粉土路堤施工成型层路段上采取帆布或薄膜覆盖, 在进行下一层的填筑料铺 筑时, 可揭开覆盖层进行布料, 如此循环直至施工完毕 对于失水后表面松散的成型路段在 进行下一轮施工前可通过洒水养护和压路机静压进行修补 粉土路基雨季施工应符合下列规定 : 1 遇雨或雨后碾压施工中应及时做好防护措施, 遇雨或雨后, 施工表面不干时, 不得 开放交通, 下层粉土填方须重新压实, 符合要求, 方可施工 2 下雨时应派人上路看护, 及时疏导积水 3 粉土路堤施工完成后, 应及时将路堤边坡按设计修整, 并进行边坡防护施工, 防止 雨水直接侵蚀 粉土路基冬季施工应符合下列规定 : 1 粉土路堤不宜冬季施工 ; 当环境温度低于 5 时, 严禁施工 2 当确需进行冬季施工时, 应作好冬季施工保护措施, 应着重做好以下工作 : 1) 路基湿度大, 其地基应在冻结前处理, 清除冰雪, 疏干积水, 坑洼处用与路基同类 的未冻土, 并添加 3%~6% 生石灰均匀路拌填筑压实, 处理好的路基及时掩盖, 以防冻结 2) 选用渗水性较好的砂质粉土, 控制其含水量在最佳含水量上下 2% 范围内, 并加大压 实功能 3) 基床下及边坡面 lm 厚度以内, 桥涵台背 ( 锥坡 ) 及位于河床上的路堤不得用冻结粉 土填筑 4) 路基填土应随挖随压 随填随压, 在铺土层未压实前, 不得中断施工, 应保证运填 的时间小于土的冻结时间 ; 当进行工程量较大的路基施工时, 应编制详细的施工组织设计, 集中力量分段完成, 不宜全段铺开 ; 施工中途停工时, 应整平填层及边坡面并用松草或草袋加以覆盖 5) 对取土场 路基的外露土层, 用松草或草袋覆盖 ; 分层填筑摊铺厚度应按一般规定适量减薄, 一般减少正常摊铺厚度的 20%~40%, 并不得摊成斜层 特殊路段粉土路基填筑应符合下列规定 : 22

28 1 桥涵台背的分层压实质量应符合设计要求, 宜在安装 ( 或现浇 ) 梁 ( 盖 ) 板之前进行施工 2 桥涵台背难以进行机械化作业的部位 ( 如挖方段 ), 可采用液态类水泥土 低标号片石混凝土等自密性好的材料浇筑 3 当路基填料采用粉土填筑时, 路堤与桥梁 涵洞接头处均应设置过渡段, 过渡段长 度不得小于 公路路基设计规范 (JTG D30) 规定值, 桥头 ( 涵侧 ) 路基每填筑 2-3m 宜采 用液压夯实机补强, 压实度不得小于 96%, 并在下路床顶部和底部各铺设一层土工格室 ( 栅 ) 4 粉土路基加宽拼接时应清除老路堤边坡的松散层, 厚度应根据实际情况确定 ; 拼接 宽度过小时, 可采用超宽填筑再削坡的方式处理 ; 不宜采用冲击碾压 强夯等对既有路基产 生严重影响的措施 5.4 改良粉土路基施工 改良粉土施工应符合下列基本原则 : 放 1 填筑前应按设计提供的配合比进行室内试验, 确定施工配合比 2 原材料应符合设计要求, 设计未明确时应符合下列要求 : 1) 石灰应选用钙质生石灰或消解石灰, 其指标应达到合格标准 2) 水泥的初凝时间应大于 3h, 终凝时间宜大于 6h 3) 当用其他化学类固化剂进行改良时应符合设计要求 3 堆放材料的场地应整平 压实, 固化材料应采取防风 防潮 防雨措施, 并分类堆 4 在设计规定范围内取土, 当土源发生变化时, 必须按照要求重新进行配合比试验 5 施工用水质应符合工程用水标准 6 粉土改良土施工应做好场地的临时排水和防雨措施, 严禁雨天作业, 避免低温施工 和人为停工 确需停工时, 必须做好养生 防雨 防暴晒等工作, 防止水分流失 改良粉土路基施工应符合下列要求 : ) 为保证路基填筑的质量和工程进度, 可采用 三阶段 九流程 的作业方式 ( 见图

29 石灰改良土路基施工工序 准备阶段施工阶段验收阶段 施工准备 / 5.5 防护工程施工 图 石灰改良土路基施工工序 图 水泥改良土路基施工工序 粉土路基防护施工前, 应根据防护设计方案和工程量对防护材料进行选择和储备, 搜集相关工程建设经验, 制定防护施工方案, 配备完善的管理和养护措施 边坡生态恢复试验 粉土路基施工初期应在早期开挖或填筑的路基边坡或便道边 坡上开展生态恢复试验, 用于选择植被物种, 制定生态恢复周期, 确定基材配比, 落实施工 工艺 基底处理 坡面防护施工应根据自然条件选择合适的施工季节, 并充分考虑植物生长的自然 规律, 避免反季节育苗或栽植 ; 充分利用雨季植被易于生长的特点安排工期, 同时要考虑雨 季的冲刷防治 土场掺灰拌合 闷料 3 天以上 分层摊铺 补灰 控湿 水泥改良土路基施工工序 准备阶段施工阶段验收阶段 施工准备 基底处理 土场取土 掺水泥拌和 分层填筑 摊铺整平 机械碾压 机械碾压 质量检测 质量检测 路基整形 路基整形 粉土路基边坡采用植物纤维毯防护时, 施工应符合下列要求 : 1 边坡坡面应顺直 平滑 平整且稳定, 不得有工程垃圾 松石和大的石块等突起物, 宜采用铁锹 铁耙等工具将坡面不稳定石块或杂物清除 24

30 2 植物纤维毯施工宜根据边坡状况选择横向铺设或纵向铺设方式 ; 铺设应保持整齐一致 铺展平顺 紧贴坡面, 无皱褶和悬空现象, 并采用木桩 锚钉将草毯固定在坡面上 3 植物纤维毯铺设时宜向坡脚和坡顶各延伸不少于 50cm 在坡顶 坡脚设置锚固沟, 深度应大于植物纤维毯厚度 20cm, 并将草毯端部锚固在沟内, 回填原土压牢播种 4 铺设完毕, 在锚固沟底 搭接处钉固定物紧实 ( 每米固定物不少于一个 ); 土质疏松 或其他原因造成固定物不受力的情况下, 应增加用量或更换固定方式, 以保证植物纤维毯固 定牢靠 5 植物纤维毯摊平后宜在表面覆盖一层约 1cm 的种植土, 并拍实 ; 种植土使用前应打 碎, 剔除大粒径的土块或石块, 对于种植土紧张的地区可用粘土破碎后掺加营养土或草木灰 条文说明 : 调研过程发现, 植物纤维毯在郑民高速郑州段 安徽周六高速 安徽岳武高速 安徽德上高速等黄淮 地区公路粉土 砂土路基边坡绿化施工中有一定的应用 工程应用表明, 植物纤维毯在本地区具有一定的 适应性 同时, 相关建设 施工 材料单位开展技术攻关, 研发出农作物秸秆草毯公路生态护坡施工技术, 形成农作物秸秆草毯公路生态护坡施工工法 主要施工工艺流程如下 : 由于施工质量对本防护措施的使用效果影响较大 施工前, 应做好详细的施工技术规划, 施工时严格 按照指定的施工方案进行 此外, 宜成立专门的质量管理小组, 实行质量负责制 施工准备 坡面处理 线 绿化放样 播种 铺设 固定草毯 覆土压实养护图 植物纤维毯施工工艺流程图 植物纤维毯生产及运输 5.6 排水工程施工 粉土填筑路段路基施工期间应加强临时防排水工程 ; 施工场地的临时防排水设施, 应尽可能与永久性防排水设施相结合 25

31 5.6.2 粉土路基路表防排水施工, 应满足如下要求 : 1 应通过设置临时排水沟 泄水槽等排水构造物将土基顶面汇水集中排出路基以外, 避免雨水在漫流冲刷边坡 2 施工中的粉土路基或成型路段表面两侧边缘地带应保持一条宽不小于 40cm 高不小 于 30cm 的土埂, 雨水沿土埂方向引至路基两侧设置的临时排水槽处, 顺排水槽流入路基坡 脚处临时排水沟排出路基范围 施 3 施工间隔较长时, 应在成型的路堤顶面覆盖适当厚度的封闭土层或其他防水封闭措 粉土路基坡面防排水施工, 应满足如下要求 : 1 坡面临时排水槽宜在路基两侧 30~50m 对称设置一道, 临时排水槽可由可降解塑料 薄膜铺面组成, 排水槽的出口应采取必要的防冲刷措施 施工时将坡面轻度拍实并形成凹陷 区, 再将薄膜铺上, 形成临时集中排水通道 2 应先完成临时集中排水设施施工, 再进行边坡绿化施工 待草灌植被成活, 塑料薄 膜降解后, 培土回填路肩边缘及边坡上的排水凹槽 低填浅挖路段地下防排水设施施工应与地基处理同时进行, 选择合适地点作为出 水口, 保证出水顺畅和安全, 必要时应设置排水管将渗水排出 粉土路基中央分隔带防排水施工, 应符合下列要求 : 1 中央分隔带防排水施工, 横向排水管应在路面基层施工完成后, 采用反挖法进行施 工, 纵向排水设施宜安排在基层施工结束后进行施工, 路面结构层施工之前进行 2 中央分隔带排水开挖横断面应符合设计图纸要求, 底部及边坡应夯实 拼宽路基施工期间应在水流汇集的路肩外侧设置拦水带, 以便于路面积水流入集 水槽 ; 应根据水流情况在拓宽路基中合理设置临时急流槽与泄水口, 老路面积水能够迅速排 出, 不得滞留和冲刷拓宽路基 5.7 取土场施工 施工前应对所设取土场进行简易钻探, 复查取土场土层的分布情况, 并重新取样 进行路基填料的相关试验, 当所取土或经处理后的土料满足要求时方可进行大规模施工 地下水位较高路段粉土填料取土, 可结合实际条件采用 明沟结合抽水降水取土 施工方法 在取土场周边施工时应先利用浅井抽取地下水, 待水降至稳定水位后再开挖水沟, 取土时不得使作业面积水, 如使用反铲挖掘机挖, 应考虑地基承载力, 不应使机械陷入泥土中 取土场沟堤开挖方法宜结合场地水文地质条件及开挖需求, 采用沟堤同步开挖法, 或沟堤交替法, 并符合下列要求 : 1 当小范围取土时, 采用沟堤同步开挖法 在明沟的基础上使明沟有序地加深 加宽, 26

32 加之土堤不断随明沟的加深而降低, 并随时向土堤上抛土作为堤的一部分, 土堤互相交替作 业, 最后将剩余土堤一次取完 2 当大面积表层取土时, 采用沟堤交替法 在保证汽车运输正常运行 开挖作业正常的条件下, 沟堤相互交替进行, 同时使沟与堤宽度相等, 高差在保证正常排水的条件下保持 2m~2.5m 条文说明 : 安徽省根据省内粉土地区路基取土工程时间, 总结了取土场交替取土施工工艺, 指南使用过程中, 类 似项目可根据场地实际情况参考借鉴 A 区 一期直接开挖 交替取土示意图 二期 : 抽水至 A 区,B 区继续开挖 三期 : 排水至 B 区,AB 区继续开挖 四期 : 抽水至 B 区,A 区继续开挖 注图 沟堤交替法取土施工程序示意图 1 本图适用于平原区路侧集中取土场典型断面设计, 绘图比例为示意 粉土路基以及取土场范围内清表后 2 取土场取土深度 4.0~5.0, 不得填埋或碾压腐殖土米, 确保取土量, 为还塘创造条件, 宜设置临时弃土场, 3 取土坑边坡开挖成台阶型, 每级台阶高 1.0 米, 宽 1.0 米, 台阶破坏后应修复 将地表草皮和腐殖土集中堆放以备将来地表回填恢复植被 4 取土时根据场地规模 地下水情况设置分区, 交替取土 5 原地表耕植土应妥善管理, 取土完成回填 应重视取土场在取土过程及完成后的场地环保及利用 6 取土底面应保持平整, 周边开挖排水沟排水, 针对还田 还塘等不同使, 取土完成后排水沟应填平 用目的, 制定施工期取土场防护排水措施 对于夹有粉砂 粉土的取土场, 还塘前应注意采 用粘性土封层 1:1 1:1 1:1 1:1 B 区 1:1 1:1 1:1 1:1 27

33 6 粉土路基质量检测与验收 6.1 一般规定 粉土路基工程应按照 公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1) 的规定进行质 量检验与验收 每 1km~3km 路段长度的粉土路基作为 1 个分项工程进行质量检验评定, 高速公路 一级公路宜按每 1km 路段长度进行检验评定, 二级及二级以下公路可按 3km 路段长度进行检 验评定, 应分别对路基的基本要求 实测项目 外观质量和质量保证资料等检验项目进行检 查 工地试验要能进行粉土路基填料的各项试验, 应具备进行现场压实度 平整度检 测和路基回弹模量检测的能力, 并宜配备便携式路基回弹模量荷载板检测仪或落锤弯沉仪 (FWD) 粉土路基的压实质量须分层检测, 并应符合 公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1) 和 公路路基施工技术规范 (JTG F10) 的规定 当路基顶面弯沉实测值不满足设计要求时, 应对路床进行处理 6.2 施工质量检测标准 路基施工前, 必须对拟采用的粉土填料进行基本性质试验, 当填料来源发生变化 时, 应当重新试验, 评定填料的质量和性能是否符合设计要求 粉土路基施工时路基土每压实一层均应检查, 检测方法和频率应满足表 的 要求, 必要时, 可根据需要增加检验 表 粉土路基实测项目 项次检查项目规定值或允许偏差检测方法和频率 1 压实度或空气率 (%) 满足表 条压实度的要求密度法, 每 200m 每压实层测 2 处 2 弯沉 (0.01mm) 不大于设计验收弯沉 落锤式弯沉仪, 每一双车道评定路段 (1km)40 点 3 纵断高程 (mm) +10, ,-20 水准仪, 中线位置每 200m 测 2 点 4 中线偏位 (mm) 全站仪, 每 200m 测 2 点, 弯道加 HY YH 两点 5 宽度 (mm) 满足设计要求尺量, 每 200m 测 4 点 6 平整度 (mm) m 直尺, 每 200m 测 2 处 5 尺 7 横坡 (%) ±0.3 ±0.5 水准仪, 每 200m 测 2 个断面 8 边坡满足设计要求尺量, 每 200m 测 4 点 粉土路基压实质量检测应采用压实度和空气率双指标检测法 路基压实度宜按表 的要求进行检测 采用空气率作为路基的压实控制指标的具体检测方法步骤为 : 28

34 1 根据 公路工程土工试验 (JTG E40) 的试验方法对路基粉土填料进行比重试验, 测得路基土的颗粒密度 ρs; 2 根据路基施工检测频率的要求, 在路基每一施工层的表面往下 5cm 位置, 用环刀法取土样测得其实际的干密度 含水率 ; 3 根据空气体积率的公式计算求得空气率 ; V a =[100-ρ d (100/ρ s +ω/ρ ω )] 100% (6.2.4) 4 按上式检测计算的空气率应满足本指南 条规定的控制指标 ; 当检测计算的空 气率小于控制指标时, 应喷洒补水, 并补压直至土层达到压实标准 6.3 交工验收 粉土路基交工验收时, 应测定路基顶面弯沉值, 路基顶面弯沉值应采用落锤式弯 沉仪的测试方法 路基顶面的验收弯沉值按照式 计算确定 式中 :l g 路基顶面验收弯沉值 (0.01mm); p 落锤式弯沉仪承载板施加荷载 (MPa); r 落锤式弯沉仪承载板半径 (mm); E 0 标准湿度状态下路基顶面回弹模量 (MPa) l g =176pr/E 0 (6.3.1) l 0 路段内实测的路基顶面弯沉代表值 (0.01mm) 粉土路基工程验收前, 应按照本指南及 公路工程质量检验评定标准 (JTG F 80/1) 的要求进行自检, 自检合格后, 编制符合要求的交工资料, 申请进行交接验收 粉土路基交工验收应按照现行 公路工程竣 ( 交 ) 工验收办法 和 公路工程质 量检验评定标准 (JTG F 80/1) 的有关规定执行 29

35 用词说明 1 本指南执行严格程度的用词, 采用下列写法 : 1) 表示严格, 在正常情况下均应这样做的用词, 正面词采用 应, 反面词采用 不应 或 不得 2) 表示允许稍有选择, 在条件许可时首先应这样做的用词, 正面词采用 宜, 反面词 采用 不宜 3) 表示有选择, 在一定条件下可以这样做的用词, 采用 可 2 引用标准的用语采用下列写法 : 1) 在标准条文及其他规定中, 当引用的标准为国家标准或行业标准时, 应表述为 应 符合 ( ) 的有关规定 2) 当引用标准中的其他规定时, 应表述为 应符合本标准指南第 章的有关规定 应 符合本指南第. 节的有关规定 应按本指南第.. 条的有关规定执行 30