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1、公路粉煤煤炭路堤堤设计与与施工技术规范范JTJ 0166-933条文说明明目 录编制说明明1 总则则2 粉煤煤灰路堤堤设计2.1 一般般规定2.2 粉煤煤灰 2.3 设计参参数 2.4 路堤横横断面 2.5 稳定验验算和沉沉降计算算 2.6 压实标标准3 粉煤煤灰路堤堤施工 3.4粉煤煤灰压实实4 粉煤煤灰路堤堤施工质质量管理理及检验验。 4.4 竣工检检验编 制 说 明明 随着我我国电力力工业的的发展,粉煤灰灰的排放放量将以以每年6600万万t骤增增。预计计到20000年年,年排排灰量将将达到11.6亿亿t,占占地将增增加到440多万万亩,已已成为我我国三大大工业废废渣之一一。为改改善粉煤煤
2、灰排放放污染环环境和占占用大量量土地堆堆放贮存存的问题题,积极极开展工工业废渣渣粉煤煤灰的综综合利用用已是当当前一项项刻不容容缓的紧紧迫任务务。 利用粉粉煤灰筑筑路是解解决粉煤煤灰大宗宗利用的的有效途途径之一一。尤其其是以灰灰代土修修筑公路路路堤,它具有有用灰量量大、上上马快、投投资较少少、效益益显著等等特点,对减少少环境污污染,节节约土地地,开拓拓筑路材材料的新新来源都都具有重重大的现现实意义义。 交通部部粉煤灰灰筑路技技术推广广课题组组先后在在云南、浙浙江、山山东、江江苏等省省市开展展了用粉粉煤灰修修筑公路路路堤的的示范工工程。借借鉴国外外的经验验,吸取取了“七五”攻关和和市政部部门的研研
3、究成果果,结合合试验工工程的实实践,在在送审稿稿基础上上,经广广泛征求求各方面面专家、学学者的意意见和建建议,作作了进一一步的修修改和补补充形成成该稿。 本规范范由总则则、粉煤煤灰路堤堤设计、粉粉煤灰路路堤施工工,粉煤煤灰路堤堤施工质质量管理理及检验验四部分分组成。为为了使本本规范更更好地适适应粉煤煤灰路堤堤修筑技技术的发发展,在在执行过过程中尚尚需结合合各地的的实际情情况,不不断总结结经验,积累资资料,以以趋完善善。 对本规规范的修修改意见见和建议议,请信信寄交通通部重庆庆公路科科学研究究所,以以便修订订时参考考。1 总总 则1.0.1 关关干制定定目的 目前粉粉煤炭公公路路堤堤设计与与施工
4、尚尚未发布布部颁标标准。为为了促进进用粉煤煤灰修筑筑公路路路堤新技技术的推推广应用用,为了了使粉煤煤灰路堤堤设计与与施工有有章可循循,确保保工程建建设质量量,满足足生产实实践的迫迫切需要要,特制制定本规规范,其其对于促促进用粉粉煤灰修修筑公路路路堤新新技术的的推广应应用具有有重要的的现实意意义。1.0.2 关于适适用范围围 本规范范系交通通行业标标准,其其适用范范围主要要针对交交通系统统的公路路工程。由由于纯灰灰路堤工工程与间间隔土粉粉煤灰路路堤工程程、墙背背回填以以及其它它陆上结结构回填填工程的的特性、施施工工艺艺基本相相类似,可参照照使用。 灰土间间隔路堤堤中的灰灰层对用用过湿土土作为填填
5、料的路路堤有其其有利一一面,由由干粉煤煤灰的透透水性好好,在路路堤中形形成侧向向排水通通道,对对路堤的的强度和和稳定性性的提高高均有利利。但是是间隔填填土层往往往受含含水量偏偏高的影影响,会会给施工工碾压带带来困难难,尤其其雨季施施工,更更影响施施工进度度。另一一方面,灰土间间隔路堤堤的强度度低于纯纯灰路堤堤,用灰灰量也小小于纯灰灰路堤。所所以在灰灰源充足足的前提提下,推推荐采用用纯灰路路堤,发发挥其用用灰量大大,强度度高,自自重轻,施工简简便,受受雨季影影响小的的优点。1.0.3 目前公公路粉煤煤灰路堤堤所用的的粉煤灰灰主要是是湿排灰灰(池灰灰),调调湿灰次次之,均均属硅铝铝型的低低钙粉煤煤
6、灰。干干灰、炉炉底渣灰灰和硫钙钙型的高高钙粉煤煤灰均没没有工程程实践经经验和应应用实例例。所以以本规范范只针对对硅铝型型低钙粉粉煤灰而而言。 1.0.44 粉粉煤灰的的湿密度度比一般般的土科科低255%左右右,是一一种理想想的轻质质填料。与与土质路路堤相比比,由于于粉煤灰灰路堤自自重减轻轻,软弱弱地基和和路堤的的沉降变变形得到到改善,总沉降降量可减减少200%330%;相应地地也提高高了地基基的抗滑滑稳定性性,粉煤煤灰路堤堤的极限限高度可可增加330%40%,节省省了地基基的处治治费用。在在软弱地地基上应应用粉煤煤灰修筑筑高路堤堤,工程程经济效效益明显显,具有有广泛的的应用前前景。2 粉粉煤灰
7、路路堤设计计2.1 一般般规定2.1.1 粉煤灰灰路堤应应注意基基底和边边坡的稳稳定性,应采取取相应的的技术防防护措施施。其中中以加强强排水为为主,严严禁长期期积水浸浸泡路堤堤基底。2.1.3 对软土土地基上上的粉煤煤灰路堤堤,其设设计结构构形式,主要应应考虑软软基的固固结沉降降量,从从而设计计土质路路拱或隔隔离层的的厚度。为为了防止止因沉降降量过大大而产生生倒拱,应与软软基处治治设计同同步进行行。2.2 粉煤煤灰2.2.2 本规范范所述的的粉煤灰灰属硅铝铝型低钙钙粉煤灰灰,相当当于美国国标准(ASTTM CC6188-877)中的的F级粉粉粉灰。该该标准是是针对用用作普通通水泥混混凝土添添加
8、料的的粉煤灰灰技术要要求而制制定的。规规定最大大烧失量量为6%,若有有试验资资料作依依据,可可允许使使用最大大烧失量量12%的F级级粉煤灰灰,但对对路堤填填料未作作明确规规定。据据报导,含碳量量的大小小影响粉粉煤灰压压实和强强度性能能。目前前国内绝绝大部分分电厂湿湿排灰的的烧失量量一般为为3%11%,作为为路堤填填料烧失失量指标标可放宽宽,以使使国内绝绝大部分分灰源均均能满足足用作路路堤填料料的要求求。2.2.3 粉煤灰灰的粒度度成分与与它的路路用性能能有一定定关系,粗颗粒粒含量偏偏大,比比表面积积偏小,会影响响石灰和和粉煤灰灰之间的的物理化化学作用用的效应应,尤其其是7天天早期强强度增长长变
9、慢。用用于加固固的粉煤煤灰,法法国资料料报导通通过0.04mmm筛的的含量不不小于440%,白(莱莱因)氏氏比面积积2 22004 0000ccm2/g。美美国ASSTM C6118-887标准准,要求求0.0045mmm(3325号号)筛上上的最大大筛余量量(湿筛筛法)为为34%。原建建工部硅硅酸盐生生产工艺艺规程,要求00.0774mmm分计筛筛余量不不大于115%。 国内外外标准均均要求粉粉煤灰有有一定数数量的细细料含量量,以利利早期强强度的发发展。但但作为路路堤填料料,主要要是利用用其机械械强度,对粉煤煤灰的粒粒度成分分并无严严格的要要求。从从压实角角度看,含较多多粗颗粒粒的粉煤煤灰,
10、材材料的内内摩擦角角会增大大,表现现出一定定的有利利的倾向向。但实实践中也也发现,纯炉灰灰或炉底底渣,颗颗粒尺寸寸单一,细料太太少,粗粗颗粒易易压碎,压实成成型困难难。所以以控制一一定数量量的细料料含量是是必要的的。2.2.4 粉煤灰灰路堤对对环境的的影响一一直是各各国研究究关注的的问题。从从上海和和杭州地地区粉煤煤灰浸出出液微量量元素分分析和现现场地下下水水质质分析试试验结果果表明:浸出液液中铜、镉镉、铅、铬铬、砷、汞汞、镍、锌锌等重金金属元素素均符合合二级地地面水质质量标准准(GBB38333-883),另外,粉煤灰灰固体中中重金属属含量与与农田淤淤泥中污污染控制制标准(GB442844-
11、844)对比比,除铬铬和砷个个别试样样超标外外(砷标标准为不不大于775pppm,实实测为001665pppm;铬铬标准为为不大于于1000ppmm,实测测为54413331pppm),其他他指标均均在允许许范围内内。 上述室室内外试试验结果果表明,采用湿湿排灰和和结合结结构封闭闭措施后后,对周周围地下下水和地地表水不不会造成成污染。英英国、加加拿大的的报告也也有类似似结论。2.3 设计计参数2.3.1 粉煤炭炭的粒度度成分是是直接影影响粉煤煤灰最大大干密度度和最佳佳含水量量的主要要因素之之一。它它与燃煤煤性质、煤煤粉细度度、燃烧烧条件、收收尘和输输送方式式等因素素有关。同同一灰池池不同部部位
12、的试试样,差差异较大大,所以以选择有有代表性性的试样样进行测测定甚为为重要。 标准密密度值是是衡量现现场压实实度的尺尺度,要要求具有有足够精精度。由由于平行行试验误误差,一一组试验验求得的的标准值值难以如如实反映映试样的的实际情情况。为为此,规规定标准准密度试试验一般般应进行行三组,以平均均最大干干密度作作为标准准密度值值。2.3.2 粉煤灰灰的粘结结强度CC和内摩摩擦角是路堤堤稳定验验算的重重要指标标,C、值随粉煤灰种类,粒组成分、密实程度的不同而有较大变化。饱水后的C、值均有降低趋势。表2.3.2所列参考值是根据昆明水塘、杭州钱江二桥、济青高速公路、104国道徐州段等试验路堤室内试验结果汇
13、总而提出的。鉴于目前粉煤灰高路堤实践经验不多,需要重视饱水后粉煤灰C、值的测定和稳定性验算。2.3.3 表2.3.33所列的的粉煤灰灰路堤设设计回弹弹模量值值是根据据上海沪沪嘉、莘莘松高速速公路、 1044国道徐徐州段,路堤高高度小于于3m的的试验工工程,杭杭州钱江江二桥引引进和济济青高速速公路334mm路堤,昆明水水塘68m路路堤的实实测资料料分析得得出。当当地基强强度小于于20MMPa时时,需要要采取软软基加固固处治措措施。2.3.4 粉煤灰灰渗透系系数、压压缩系数数、毛细细水上升升高度按按部颁标标准公公路土工工试验规规程进进行试验验测定。 粉煤灰灰在松散散状态下下有良好好的渗透透性,这这
14、与粉煤煤灰的多多孔结构构、球形形粒径等等材料固固有特性性有关。在在压实状状态下,粉煤灰灰的渗透透性取决决于它的的粒度成成分、压压实度和和火山灰灰反应程程度。据据室内试试验,粉粉煤灰的的渗透性性与试样样的压实实度有密密切关系系,即压压实度越越大,其其渗透性性越小。粉粉煤灰的的渗透系系数比粘粘性土的的渗透系系数大数数百倍。可可见粉煤煤灰的渗渗透性比比粘性土土优越得得多。 粉煤灰灰的压缩缩性表示示在外荷荷载作用用下材料料的压缩缩特性。压压缩系数数愈小,路堤建建成后的的沉降量量越小,路面平平整度易易于保证证。据室室内压缩缩试验结结果表明明:压缩缩系数随随压实度度增加而而减小,例如某某组试件件,相同同密
15、实度度(重型型K=1100%)的土土与灰相相比较,土的压压缩系数数a100n-220n=0.24MMPa-1,而而灰的压压缩系数数a100n-220n=0.115MPPa-11,土的的压缩系系数比灰灰的压缩缩系数大大40%500%。因因此 可以认认为相同同密实度度的粉煤煤灰路堤堤的压缩缩变形要要小,优优于土质质路堤。粉煤灰的的毛细水水上升高高度与试试件的原原始含水水量、压压实度及及试件的的密封程程度等因因素有关关,尤其其是压实实度影响响较显著著。随压压实度的的增加,毛细水水上升高高度呈下下降趋势势。据现现有资料料分析,轻型击击实标准准压实度度95%时,粉粉煤灰毛毛细水上上升高度度1.001.4
16、m,重型击击实标准准压实度度9O%时,粉粉煤灰毛毛细水上上升高度度0.881.2m,比粘性性土毛细细水上升升高度00.40.66m大一一倍左右右,而轻轻重型击击实标准准制件测测得的毛毛细水上上升高度度,轻型型要大220%左左右。总总的来看看,粉煤煤灰的毛毛细现象象十分强强烈,为为保证路路堤稳定定性,在在路堤设设计与施施工中应应采取隔隔离地下下水的措措施,限限制其不不利影响响。表2.33.4系系根据几几个试验验工程室室内试验验结果分分析汇总总得出的的,当无无实测资资料时,可参见见表值选选用。2.4 路堤横横断面2.4.1 隔隔离层起起隔断毛毛细水的的作用,应根据据当地的的地质、水水文条件件,地表
17、表积水情情况,决决定是否否需要设设置隔离离层。2.4.2 为为防止排排水盲沟沟的淤塞塞,宜采采用20004400gg/m22的无纺纺土工织织物作滤滤层,也也可采用用排水板板作为横横向排水水通道。2.4.4 据据室内粘粘质土毛毛细水上上升高度度试验结结果,一一般在440660cmm范围,故规定定粉煤灰灰路堤底底部距地地下水位位或地表表长期积积水水位位50ccm以上上,否则则应设置置隔离层层。2.4.7 泄泄水孔进进水口处处宜采用用20004000g/m2无纺土土工织物物作滤层层,防止止粉煤灰灰淋溶流流失,施施工也比比较简便便。2.5 稳定验验算和沉沉降计算算2.5.1 对对于一般般地基上上的粉煤
18、煤灰路堤堤,经几几个试点点工程的的设计与与施工实实践经验验表明,其抗滑滑稳定性性验算均均能满足足规范要要求,施施工中也也未出现现过任何何不良征征兆。为为了减少少设计工工作量,规定了了5m以以下的粉粉煤灰路路堤可以以不作稳稳定性验验算和沉沉降计算算。2.6 压实实标准2.6.1 路堤压压实标准准对路堤堤的强度度、稳定定性、施施工周期期、压实实机械的的配置等等影响较较大。国国内多雨雨潮湿地地区,土土方路基基因土壤壤天然含含水量偏偏大,采采用重型型压实标标准存在在一定困困难,需需要采取取工程措措施才能能达到压压实标准准,增加加了工程程费用或或使工期期延长。而而粉煤灰灰与土的的工程特特性有显显著差别别
19、,特别别是它的的渗透性性比粘性性土大得得多,施施工受雨雨季的影影响较小小,雨季季施工的的优越性性特别明明显。另另外,粉粉煤灰的的各项物物理力学学指标采采用重型型压实标标准比轻轻型压实实标准均均有明显显的提高高,有利利于提高高路基强强度。在在多雨潮潮湿地区区也有采采用重型型压实标标准的工工程实例例。所以以,对汽汽车专用用公路采采用重型型压实标准准是可行行的,也也是适宜宜的。3 粉粉煤炭路路堤施工工3.4 粉煤煤灰压实实3.4.2 粉粉煤灰路路堤的压压实度与与碾压机机械压实实功能的的大小、摊摊铺厚度度、最佳佳含水量量控制、碾碾压遍数数等因素素密切相相关。其其中碾压压机械压压实功能能的大小小至关重重
20、要。从从试验工工程压实实效果分分析可看看出,总总的趋势势是要求求采用大大吨位(2050tt)的振振动压路路机或振振动羊足足碾进行行压实作作业,能能取得满满意的压压实效果果。吨位位较轻的的光轮静静碾机具具压实效效果较差差,不能能满足压压实度标标准要求求。3.4.7 现现场压实实度检测测试验方方法,对对于细粒粒土,公公路土工工试验规规程规规定的环环刀法和和灌砂法法两种试试验方法法均可采采用。但但实践中中发现,环刀法法比灌砂砂法结果果偏小11%左右右。粉煤煤灰的颗颗粒较细细,应以以细粒土土压实度度检测试试验方法法中的环环刀法为为准,取取样位置置应在压压实展的的中间部部位,代代表压实实层压实实度的平平均水准准。4 粉煤煤灰路堤堤施工质质量管理理及检验验4.4 竣 工工 检 验448 为为了与其其他规范范取得一一致，弯弯沉测量量的统计计计算方方法采用用正态分分布的单单边上波波动界限限，用下下式计算算:当lll0时，评评定路段段弯沉值值为合格格；当lll00时，评评定路段段弯沉值值为不合合格。449 标标准密度度试验一一般应作作三组，取取其平均均值作为为现场检检验的标标准值。检验评定定段的压压实度kk采用tt分布单单边下置置信界限限，用下下式计算算：当kkk0时，评评定路段段该层压压实度为为合格；当kk0时，则则为不合合格。长江委信息研究中心馆藏 11