（高清版）JTGT D31-06-2017 季節(jié)性凍土地區(qū)公路設計與施工技術規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標準季節(jié)性凍土地區(qū)公路設計與施工技術規(guī)范TechnicalSpecificationsforDesignandConstruc實施日期：2017年09月01日人民交通出版社股份有限公司第14號2017年4月19日交通運輸部辦公廳2017年4月20日印發(fā)根據交通運輸部廳公路字〔2012〕184號《關于下達2012年度公路工程標準制修訂項目計劃的通知》的要求，吉林省交通運輸廳承擔《公路工程抗凍設計與施工技術規(guī)范》的制定工作。本規(guī)范編寫過程中，編寫組對季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程凍害進行了廣泛的調研，全面總結了季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程抗凍設計與施工的實踐經驗，充分吸納了近年來國內外先進的研究成果和成熟技術，針對抗凍設計與施工方面的主要問題開展了專題研究工作；在《公路工程抗凍設計與施工技術指南》(交公便字〔2006〕02號)的基礎上，編寫了本規(guī)范，對季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程抗凍設計與施工做出了全面的規(guī)定，并將標準名稱改為《季節(jié)性凍土地區(qū)公路設計與施工技術規(guī)范》(簡稱“本規(guī)范”)。本規(guī)范共分8章、5個附錄，主要內容包括：1總則；2術語和符號；3基本資料調查；4抗凍水泥混凝土和抗凍水泥砂漿技術要求；5路基設計與施工；6路面設計與施工；7橋梁和涵洞設計與施工；8隧道設計與施工；附錄A氣象資料；附錄B瀝青混合料抗凍性試驗；附錄C瀝青與集料的低溫黏結性試驗；附錄D引氣水泥混凝土和引氣水泥砂漿配合比設計；附錄E現場水泥混凝土拌合物含氣量試驗(體積密度法)。本規(guī)范由冷曦晨起草第1章，侯相琛起草第2章，王彩霞、陳志國、張冬青起草第3章，葛勇、陳東豐起草第4章，陳志國、閆秋波起草第5章，馮德成、陳志國、李曉民起草第6章，鄭繼光、王潮海起草第7章，王潮海、鄭繼光起草第8章。各有關單位在執(zhí)行過程中，如有問題和意見，請函告本規(guī)范日常管理組，聯系人：王潮海(地址：長春市解放大路2518號，吉林省交通運輸廳，郵編：130012,電話郵箱：jlsjitkjc@163.com),以便下次修訂時參考。參編單位：吉林省交通科學研究所哈爾濱工業(yè)大學甘肅省交通規(guī)劃勘察設計院有限責任公司主編：冷曦晨主要參編人員：王潮海侯相琛主審：汪雙杰陳志國馮德成陳東豐閆秋波王彩霞張冬青李曉民鄭繼光 12術語和符號 2 2 43基本資料調查 63.1一般規(guī)定 63.2氣象資料調查 63.3水文和地質資料調查 83.4既有工程凍害資料調查 93.5改擴建工程資料調查 9 4.1一般規(guī)定 4.2水泥混凝土凍融環(huán)境等級的確定、 4.3水泥混凝土的抗凍等級及技術要求 4.4原材料技術要求 4.5引氣水泥混凝土和引氣水泥砂漿的施工技術要求 5.1一般規(guī)定 5.2路基抗凍設計指標 5.3冰凍條件下路基臨界高度 5.4路基填料選擇 5.5路基壓實要求 5.6路基排水設計 5.7涎流冰路段路基設計 5.8路基防護與支擋 5.9改擴建路基設計 6.1一般規(guī)定 6.2原材料技術要求 6.3結構層技術要求 ———季節(jié)性凍土地區(qū)公路設計與施工技術規(guī)范(JTG/TD31-06—2017)6.4瀝青面層低溫抗裂設計 6.5路面最小防凍厚度的確定 406.6路面排水設計 6.7橋面瀝青鋪裝層 416.8路面施工 427橋梁和涵洞設計與施工 447.1一般規(guī)定 447.2橋梁和涵洞基礎埋深 447.3橋梁和涵洞抗凍構造 467.4橋梁和涵洞抗凍材料要求 477.5結構抗凍計算 487.6橋梁和涵洞施工 8隧道設計與施工 8.1一般規(guī)定 8.2隧道抗凍設防等級 8.3抗凍保溫構造 8.4襯砌結構抗凍設計 578.5防水和排水設計 8.6保溫層施工 附錄A氣象資料 附錄B瀝青混合料抗凍性試驗 附錄C瀝青與集料的低溫黏結性試驗 71附錄D引氣水泥混凝土和引氣水泥砂漿配合比設計 附錄E現場水泥混凝土拌合物含氣量試驗(體積密度法) 78本規(guī)范用詞用語說明 ———1.0.1為適應季節(jié)性凍土地區(qū)公路建設的需要，指導季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程設計1.0.2本規(guī)范適用于季節(jié)性凍土地區(qū)二級及二級以上公路新建與改擴建工程的設計與施工。1.0.3季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程應具有足夠的冰凍穩(wěn)定性與抗凍耐久性，工程建設的各階段工作均應考慮冰凍作用對工程的不利影響。1.0.4公路工程抗凍設計與施工應遵循以防為主、防治結合的原則，借鑒已有工程的凍害防治經驗，因地制宜、就地取材，采用技術成熟、經濟合理的工程方案和措施。1.0.5公路工程抗凍設計與施工應貫徹國家有關技術經濟政策，積極穩(wěn)妥地采用新技術、新材料、新結構和新工藝。1.0.6季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程抗凍設計與施工除應符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現行有關標準的規(guī)定。22術語和符號2.1術語2.1.1季節(jié)性凍土地區(qū)seasonalfrozenregion地表層土冬季凍結、夏季全部融化的土稱為季節(jié)性凍土，其所在地區(qū)稱為季節(jié)性凍某年的凍結指數為該年內日平均溫度中的負溫度累計值。日平均溫度為每日的2時、8時、14時和20時4個時刻的氣溫平均值。本規(guī)范所用凍結指數為工程所在地不少于10年的凍結指數最大值。表征氣象條件對公路工程凍害的影響程度，以凍結指數為指標對季節(jié)性凍土地區(qū)進行的區(qū)劃，分為重凍區(qū)、中凍區(qū)、輕凍區(qū)。在空曠野外、地表裸露平坦的不凍脹性黏性土凍深觀測站，實測不少于10年的年最大凍深的平均值。道路橫斷面中從路面表面最低點到最大凍深線處不包括凍脹量的凍結厚度。路基路面抗凍設計時，根據標準凍深、路基濕度狀態(tài)、路基斷面形式、路基和路面材料的熱物性計算確定的道路凍深最大值。2.1.7全凍路堤full-frostembankment路基填筑高度內冬季路基土全部凍結的路堤。2.1.8非全凍路堤partial-frostembankment路基填筑高度內冬季路基土未全部凍結的路堤。2.1.9路基凍脹量heaveofsubgrade路面橫斷面寬度內各測點的凍脹量平均值。2.1.10土的凍脹率frostheaveratioofsoil試件土體的凍脹量與其凍結厚度的比值，以百分率表示。2.1.11路面防凍層frostprotectionlayerofpavement路面結構中按防凍要求所設置的功能層。2.1.12土的凍脹等級frostheavegradeofsoil表征季節(jié)性凍土在一定的含水率及冰凍條件下的凍脹特性，分為不凍脹、弱凍脹、凍脹、強凍脹和特強凍脹5個凍脹等級，分別以I、Ⅱ、Ⅲ、IV、V表示。2.1.13瀝青路面低溫設計溫度minimumdesigntemperatureforasphaltpavement瀝青路面低溫抗裂設計采用的不少于10年的年最低氣溫的平均值。水泥混凝土在一年內當日最低地表溫度小于或等于-6℃且最高地表溫度大于0℃的天數。2.1.15凍融環(huán)境等級freeze-thawgradeofenvironment表征水泥混凝土結構在冰凍氣候條件和化學腐蝕環(huán)境等綜合影響下的凍害嚴重程度，分為7個等級，分別以D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7表示。2.1.16水泥混凝土抗凍等級frost-resistantgradeofcementconcrete表征水泥混凝土在標準試驗條件下抵抗反復凍融破壞的能力，分為8個等級，分別2.1.17橋涵基礎設計凍深designfrostdepthofbridgeandculvert根據工程所在地的標準凍深、地基土的類別及凍脹性、地形坡向等環(huán)境因素計算確定的橋梁與涵洞基礎凍深最大值。2.1.18凍脹力frost-heavingforce土體凍脹受到約束時產生的作用力，以切向凍脹力、法向凍脹力和水平向凍脹力表示。42.1.19隧道防凍保溫層antifreezingandinsulatinglayerofE?—平衡濕度狀態(tài)下路基回彈模量設計值；ds——基底最小理置深度；h——土質路基冰凍臨界高度；z,(x)——隧道設計斷面x處的圍巖凍結深度。K,——路基回彈模量濕度調整系數；K?——季節(jié)性凍土地區(qū)路基土回彈模量凍融循環(huán)折減系數；k?——凍結深度系數；nr——標準凍深修正系數。63基本資料調查表3.2.2季節(jié)性凍土區(qū)劃分表重凍區(qū)中凍區(qū)凍結指數F(℃·d)季節(jié)性凍土地區(qū)約占我國國土面積的53.5%,各地區(qū)冰凍程度不一，公路路基、合近10年的凍結指數及凍深調查結果，對季節(jié)性凍土區(qū)進行了區(qū)劃。凍區(qū)劃分方法重凍區(qū)：當凍結指數為2000℃·d時，標準凍深平均為1.5～1.7m,路基凍深范圍在1.3～1.5m,路基填料選用凍脹率較小(為2%～3%)的填料，路基產生的凍脹圍在0.5～0.7m,路基填料選擇凍脹率較大(為5%)的填料，路基產生的凍脹量為凍脹率稍大(為5%～6%)的材料，凍脹量也很小，該地區(qū)路面及公路構造物在冬季3.2.5水泥混凝土年有害凍融循環(huán)次數的平均值應按式(3.2.5)計算。當缺乏氣式中：nm——水泥混凝土年有害凍融循環(huán)次數的多年平均值(次/年),當最冷月平均氣溫低于-10℃時，如計算得到的年有害凍融循環(huán)次數不足60,按60n:——水泥混凝土第i年有害凍融循環(huán)次數(次/年),i=1~n。南京水利科學研究院、天津港灣研究院、中國水利科學研究院等單位及本規(guī)范的專題研究結果表明，混凝土孔隙中水的冰點為-2℃。哈爾濱工業(yè)大學、中國水利科學研究院的研究表明，在-5℃以上時凍融對混凝土的損害很小，故將-5℃稱為混凝土的有害凍結溫度。地表溫度(即零厘米地溫)與混凝土表面溫度存在差異，經專題實測，此差值約為1.0℃,即混凝土表面的-2℃和-5℃相當于地表溫度-3℃、-6℃。零厘米地溫的測量分為人工測量與自動測量，自動測量因溫度測頭在冬季可能被冰雪覆蓋，此時所測溫度為冰雪一定深度處的溫度，而非表面溫度，故本規(guī)范采用人工測量的零厘3.3水文和地質資料調查3.3.1中凍區(qū)、重凍區(qū)水文調查及水文地質勘察應查明凍前地表水的分布及水位變化情況、地下水位及波動范圍、涎流冰規(guī)模、地下水出露情況等。3.3.2工程地質勘察應按下列要求確定地基土、路基土的巖土類型及凍脹特性：1對地基土和擬用取土場的土進行顆粒分析，試驗確定凍前天然含水率、液限、塑限、天然密度等指標，明確土的類型。2試驗確定土的凍脹特性，對粒徑小于0.075mm的顆粒含量超過15%的路基土應測定其凍脹率，試驗方法應符合現行《公路土工試驗規(guī)程》(JTGE40)中T0187的規(guī)定。無條件實測時，凍脹率可按式(3.3.2)計算：式中：η——土的凍脹率(%);w——路基土凍前含水率(%);wo——起始凍脹含水率(%),可取(0.80～0.84)×wp(wp為塑限)或參考表3.3.2選用；λ——系數，黏質土、粉質土及黏土質砂取0.25,細粒土質礫、粉土質砂取0.28。土名黏土質砂細粒土質礫、3.4既有工程凍害資料調查3.4.1季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程設計應按下列要求調查公路所在區(qū)域既有工程的凍害資料和凍害防治措施：1調查已有路基的凍脹、融沉變形、翻漿、邊坡融滑、涎流冰等常見凍害，調查防護和排水設施的凍害情況。2調查瀝青路面的凍脹和開裂、松散、沉陷等；調查水泥混凝土路面的凍脹、錯臺、裂縫、表面脫皮等。3調查橋梁的基礎凍脹和融沉、樁基凍拔、翼墻開裂、上部結構凍害、附屬設施凍害等。4調查隧道襯砌的開裂與破碎、襯砌的漏水與掛冰、路面積水與結冰、洞口掛冰與仰坡熱融滑塌、排水設施出水口積水與結冰等凍害情況。5調查工程所采取的凍害防治措施及使用效果。3.4.2應調查融雪劑對路面、橋梁、隧道等工程結構與材料的腐蝕情況。3.5改擴建工程資料調查3.5.1改擴建工程除應按本規(guī)范第3.4.1條的有關規(guī)定調查既有公路的凍害資料外，尚應調查凍害位置、分布區(qū)段、類型、損害程度以及凍害防治措施的有效性。3.5.2對凍害嚴重的路段，應通過勘探、測試等查明水文及地質情況、路基土質及含水率，分析凍害的產生原因及發(fā)展規(guī)律。對凍害嚴重的構造物，尚應分析其結構形式及材料抗凍特性等的影響。3.5.3既有路基有明顯凍脹路段應分段進行凍脹觀測，繪制凍脹曲線，計算凍脹量。3.5.4應分段進行路面各結構層材料的取樣和凍融試驗，按本規(guī)范附錄B與現行《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTGE51)中T0858評價其抗凍性能，確4抗凍水泥混凝土和抗凍水泥砂漿技術要求4.1一般規(guī)定4.1.1季節(jié)性凍土地區(qū)公路工程應采用抗凍水泥混凝土和抗凍水泥砂漿。4.1.2抗凍水泥混凝土和抗凍水泥砂漿宜采用引氣水泥混凝土和引氣水泥砂漿，也可采用能夠保證抗凍性的其他水泥混凝土和水泥砂漿。4.1.3抗凍水泥混凝土和抗凍水泥砂漿配合比應根據所在地區(qū)環(huán)境條件、工程特點，并結合原材料情況進行設計。條文說明對C60以下的水泥混凝土，適量的引氣是目前提高水泥混凝土抗凍性較為經濟有效的措施，引氣除可以提高水泥混凝土的抗凍性(包括抗鹽凍性)、耐腐蝕性等耐久性外，還可以提高水泥混凝土的抗彎強度，有利于水泥混凝土的韌性，但單純引氣對水泥混凝土的彈性模量和徐變有不利影響。4.2水泥混凝土凍融環(huán)境等級的確定4.2.1水泥混凝土的凍融環(huán)境等級應根據環(huán)境條件按表4.2.1確定。(次/年)中度飽水高度飽水中度飽水高度飽水條文說明凍融環(huán)境等級與凍融循環(huán)次數、飽水程度、凍結溫度、是否含有氯鹽等有關。水泥混凝土的飽水程度與入冬前和入冬后的降水量密切相關，同一構件處于不同的地區(qū)時飽水程度可能相差較大。飽水程度根據工程所在地受凍期間的降水量多少、部位等來確定。常見公路工程水泥混凝土構件的飽水程度示例見表4-1。中度飽水指冰凍前偶爾受水或受潮，水泥混凝土內飽水程度不高。高度飽水指冰凍前長期或頻繁接觸水或潤濕土體，水泥混凝土內飽水程度高。中度飽水高度飽水中度飽水受氯鹽作用的非水中的豎向構件、偶爾受滲漏影響的高度飽水受氯鹽作用的水平構件，潮汐區(qū)、浪濺區(qū)的豎向構本規(guī)范中凍融環(huán)境等級是依據各地地表受到的有害凍融循環(huán)次數劃分的。專題對水泥混凝土結構的凍害狀況調研情況結果表明，河北北部、北京、遼寧、吉林等地的凍害較為嚴重，而黑龍江、內蒙古東部等嚴寒地區(qū)的凍害則相對較輕。主要原因是黑龍江、內蒙古東部等嚴寒地區(qū)，由于冬季氣溫較低，長期處于凍結狀態(tài)，凍融循環(huán)次數相對較少，凍害相對較輕，因此凍融循環(huán)次數引起的凍害大于凍結溫度。故本規(guī)范采用有害凍融循環(huán)次數來劃分水泥混凝土的凍融環(huán)境等級。對陽光較少照射或照射不到的水泥混凝土構件，如隧道襯砌用噴射水泥混凝土等，其受到的凍融循環(huán)次數遠低于外露表面，故其凍融環(huán)境等級適當降低。4.3水泥混凝土的抗凍等級及技術要求4.3.1水泥混凝土的抗凍等級應滿足下列要求：1水泥混凝土的抗凍等級應根據水泥混凝土結構所處凍融環(huán)境等級和結構設計使用年限按表4.3.1確定。2對直接經受鹽凍的水泥混凝土尚應進行鹽凍試驗，經過30次鹽凍循環(huán)后，5塊試件的平均剝落量應小于1.0kg/m2。結構水泥混凝土設計使用年限(年)條文說明《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》(JTGE30—2005)中T0565的4.7第一款規(guī)定達到300次即停止凍融循環(huán)試驗，而本規(guī)范表4.3.1最高抗凍等級為450次，所以本規(guī)范規(guī)定凍融循環(huán)次數按表4.3.1執(zhí)行。此處凍融試驗未使用《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》(GB/T50082—2009)的方法，原因是該國標規(guī)定在放置控溫傳感器的橡膠筒內盛防凍液而不是水，由于防凍液的熱容小，特別是沒有水變冰、冰變水的相變熱，導致試件的抗凍性試驗結果偏高。水泥混凝土鹽凍試驗按現行《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》(JTGE30)進行。4.3.2引氣水泥混凝土的最低強度與最大水膠比應滿足下列要求：1結構引氣水泥混凝土的最低強度等級與最大水膠比應滿足表4.3.2-1的要求。設計使用年限(年)最低強度等級最大水膠比最低強度等級最大水膠比最低強度等級最大水膠比2路面引氣水泥混凝土的最低彎拉強度與最大水膠比應滿足表4.3.2-2的要求。最大水膠比最大水膠比3設計使用年限小于30年的欄桿等可更換部件用結構水泥混凝土，最低強度等級與最大水膠比應滿足設計使用年限為30年的要求。條文說明調查發(fā)現，欄桿等部位水泥混凝土凍融破壞嚴重，故本規(guī)范中該類混凝土的最低強度等級和最大水膠比按照表4.3.2-1中設計使用年限為30年進行控制。表4.3.3的要求。彎拉強度(MPa)設計含氣量(%) 氣泡間距系數(μm) 條文說明氣泡間距系數與水泥混凝土的抗凍性密切相關，用于施工過程中水泥混凝土的抗凍性質量控制或實體工程抗凍性評價。氣泡間距系數按《公路水泥混凝土路面施工技術細則》(JTG/TF30—2014)中附錄B規(guī)定的方法測試。與現行其他規(guī)范規(guī)定的含氣量、氣泡系數相比較，表4.3.3規(guī)定的含氣量有所降低，而氣泡間距系數有所增大。一方面是表中的含氣量由出機口測定值改為澆筑現場測定值；另一方面哈爾濱工業(yè)大學、同濟大學、中國水利水電科學研究院等的研究成果以及國外的最新研究成果表明，強度較高的混凝土在較低含氣量下和較高氣泡間距下即可獲得良好的抗凍性。此外，采用本規(guī)范規(guī)定的引氣劑，有助于提高混凝土拌合物含氣量的穩(wěn)定性、減少硬化混凝土的氣泡間距系數。在確?？箖鲂缘那疤嵯?，適當降低含氣量、增大氣泡間距系數有利于保證中高強度引氣混凝土的強度。4.3.4引氣水泥混凝土單位體積的膠凝材料用量宜滿足表4.3.4的要求。最小用量(kg/m3)最大用量(kg/m3)結構水泥混凝土強度等級彎拉強度(MPa)條文說明適當的膠凝材料用量可以保證水泥混凝土的致密性，在一定程度上對水泥混凝土的抗凍性及耐久性有利，但膠凝材料用量過多會增大水泥混凝土的干縮、徐變，對水泥混凝土的抗裂性、耐久性均有不利影響。當不能滿足最大膠凝材料用量限制時，需要采取改善粗、細集料的級配，減少針片狀集料含量與含泥量，采用高性能減水劑等措施以減少膠凝材料用量。4.3.5引氣水泥混凝土中漿體體積應滿足表4.3.水泥混凝土強度等級最大漿體體積(m3)條文說明漿體體積指1m3水泥混凝土拌合物中漿體體積(含引氣劑引入的氣體體積)。適宜的漿體體積是水泥混凝土獲得良好的和易性、強度、耐久性的基本保證；漿體體積過大，則硬化過程中水泥混凝土的體積變形大，易產生微裂紋，對水泥混凝土的耐久性不利。4.3.6引氣水泥砂漿的抗凍等級、強度等級、膠砂比、水膠比、拌合物含氣量應滿足表4.3.6的要求。最低強度等級最小膠砂比最大水膠比條文說明對水泥砂漿，膠凝材料用量偏少或膠砂比偏小時雖然常常能夠滿足水泥砂漿的強度要求，但漿體不足以填充滿砂粒間的空隙，硬化后水泥砂漿的密實性很差。限制引氣水泥砂漿的最小膠砂比和最大水膠比是為了保證水泥砂漿的密實度，提高抗凍性。為減少引氣水泥砂漿的水膠比與用水量，配制引氣水泥砂漿時需要摻加適量減水劑。限于目前的技術條件，配制抗凍等級大于F300且經濟性合理的引氣水泥砂漿較困難，故本規(guī)范對用于凍融環(huán)境等級為D5、D6和D7的引氣水泥砂漿，抗凍等級均要求達到F300。對此類環(huán)境下的水泥砂漿砌體需加強運營期養(yǎng)護，保證砌體結構的抗凍耐久性。4.4原材料技術要求4.4.1水泥應滿足下列要求：1應采用旋窯生產的強度等級為42.5及其以上的硅酸鹽類水泥。水泥混凝土路面不應采用火山灰質硅酸鹽水泥。除冬季施工或其他有早強要求的工程外，不宜使用早強型水泥。2硅酸鹽水泥、抗硫酸鹽硅酸鹽水泥的比表面積宜小于350m2/kg,其他水泥的80μm方孔篩篩余宜不大于10%且不小于2%。3氯鹽環(huán)境與硫酸鹽環(huán)境中，不得使用摻加石灰石粉的水泥。氯鹽環(huán)境中不宜使用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥。4各種水泥在進入水泥混凝土攪拌機前的溫度不宜高于60℃,對高溫季節(jié)施工的水泥混凝土路面、橋面混凝土鋪裝層、大體積水泥混凝土等水泥溫度不宜高于50℃。條文說明石灰石粉對水泥混凝土的抗鹽凍性能有不利影響，且在低溫下可能引起碳硫硅鈣石腐蝕?？沽蛩猁}硅酸鹽水泥中的C?A含量少，不利于對氟離子的吸收與固化，對鋼筋防銹有不利影響。4.4.2活性礦物摻合料應滿足下列要求：1水泥混凝土中摻加活性礦物摻合料時，可使用符合要求的硅灰、I級或Ⅱ級低鈣粉煤灰、磨細礦渣等。其中粉煤灰燒失量應滿足表4.4.2-1的要求。對氯鹽凍融環(huán)境與硫酸鹽環(huán)境，活性礦物摻合料中不得含有石灰石粉。水泥混凝土抗凍等級粉煤灰燒失量(%)2活性礦物摻合料宜2種或2種以上復合使用。硅灰用量不宜超過8%,且摻加硅灰時應摻加高效減水劑。3活性礦物摻合料的摻量應滿足表4.4.2-2的要求。凍融類別材料類別預應力預應力水泥條文說明適當摻加活性礦物摻合料可以減小水泥混凝土的水泥用量，降低水化溫升，改善水泥混凝土的和易性，減小水泥混凝土的干縮變形與水化溫升變形，提高水泥混凝土的抗?jié)B性(特別是抗氯離子擴散)、耐腐蝕性等耐久性，有利于后期強度增長；但摻加量過多，會引起水泥混凝土的抗凍性下降，對鋼筋的保護作用降低，并且早期強度下降較大。粉煤灰的燒失量較大時不利于引氣，且會增大拌和用水量以及受凍時水泥混凝土的水飽和程度，明顯降低水泥混凝土的抗凍性，故對粉煤灰的燒失量進行較嚴格的控制。4.4.3粗集料應滿足下列要求：1粗集料應滿足表4.4.3的要求，且最大粒徑不宜超過31.5mm。當最大粒徑大于31.5mm時，應采用不少于3種粒級的粗集料進行級配。無鹽環(huán)境含泥量(%)泥塊含量(%)堅固性(%)吸水率(%)針片狀顆粒含量(%)自然堆積狀態(tài)空隙率(%)2對石灰?guī)r碎石，當用于氯鹽凍融環(huán)境與硫酸鹽環(huán)境時，石灰石粉含量應小于0.5%。特大橋、長大隧道等重要工程應進行石灰?guī)r低溫抗硫酸鹽腐蝕試驗，驗證其可行性。4.4.4細集料應滿足下列要求：1細集料應滿足表4.4.4的要求，宜使用中砂。云母含量(%)堅固性(%)吸水率(%)自然堆積狀態(tài)空隙率(%)2對石灰?guī)r機制砂，當用于氯鹽、硫酸鹽環(huán)境時，石灰石粉含量應小于1%。特條文說明表4.4.3、表4.4.4主要參考了《水工混凝土耐久性技術規(guī)范》(DL/T5241—2010)、《鐵路混凝土結構耐久性設計規(guī)范》(TB10005—2010)、《普通混凝土配合比設4.4.5養(yǎng)護用水與水泥混凝土的溫差應小于15℃。高溫季節(jié)拌和用水的溫度應低于30℃。1引氣水泥混凝土中摻加的引氣劑或引氣減水劑應符合有關規(guī)定。應選用三萜皂甙、松香熱聚物類或改性松香皂類引氣劑，不得使用烷基苯2選用外加劑時，應進行外加劑與膠凝材料的相容性、和易性、強度、耐久性等試驗，確定外加劑的品種、復配組成，并用工程所用原材料進3不宜使用無機鹽類早強劑、防凍劑，不得使用含有堿金屬或氯鹽條文說明三萜皂甙、松香熱聚物類引氣劑引入的氣泡尺寸小、拌合物含氣量穩(wěn)定，對抗凍性的改善明顯優(yōu)于化學合成的引氣劑。部分聚羧酸鹽減水劑雖然可使水泥混凝土拌合物獲得較高含氣量，但氣泡尺寸大，不能提高水泥混凝土的抗凍性。要求選用消泡效率高且與引氣劑相容性好的消泡劑以去除聚羧酸鹽減水劑引入的大氣泡。外加劑與水泥適應性的好壞，集料、活性礦物摻合料中的某些成分(如黏土、碳),不同外加劑間的相互作用，直接影響外加劑在水泥混凝土中的作用效果。故需對擬用的各種原材料進行外加劑相容性試驗。相同材料，不同季節(jié)施工，外加劑的效果也可能有較大的差異，故外加劑的摻量需要根據季節(jié)做實時調整。常用的無機鹽類早強劑、防凍劑對水泥混凝土抗凍性，特別是抗鹽凍性能有不利影響。當使用無機鹽類外加劑時，需增大含氣量，以保證水泥混凝土抗凍性。4.5引氣水泥混凝土和引氣水泥砂漿的施工技術要求4.5.1水泥混凝土和水泥砂漿的拌和應符合下列規(guī)定：1水泥混凝土原材料應采用自動計量系統(tǒng)，稱量誤差應符合規(guī)定。2引氣水泥混凝土宜采用攪拌作用強的雙臥軸混凝土攪拌機等進行拌和，摻加引氣劑或引氣減水劑的水泥混凝土的拌和時間宜延長10～30s。3泵送劑中的引氣組分應符合本規(guī)范第4.4.6條的規(guī)定。4引氣水泥混凝土拌制后應按要求檢測拌合物含氣量，拌合物含氣量不足時應及時調整。5引氣水泥砂漿拌和應采用強制式攪拌機，攪拌時間應不少于3min。拌制后應按要求檢測拌合物含氣量，拌合物含氣量不足時應及時調整。4.5.2水泥混凝土成型與水泥砂漿砌筑應符合下列規(guī)定：1引氣水泥混凝土的振搗時間宜控制在15~30s,不得過分振搗和抹面。2施工過程中不得向水泥混凝土中加水，也不得在抹面時灑水。3砌筑過程中不得向水泥砂漿中加水。過分振搗水泥混凝土或過多抹面將導致氣泡逸出或小氣泡變成大氣泡，引起含氣量過多損失，從而影響水泥混凝土抗凍性能。施工過程中加水將降低水泥混凝土的抗凍4.5.3水泥混凝土、水泥砂漿砌體的養(yǎng)護應符合下列規(guī)定：1水泥混凝土成型、抹面結束后，應及時保濕養(yǎng)護，氣溫低于5℃時應采取保溫2直接接觸鹽類的抗凍水泥混凝土、水泥砂漿養(yǎng)護期不應少于14d。礦物摻合料摻量超過15%的水泥混凝土和礦物摻合料摻量超過40%的水泥砂漿，養(yǎng)護期不應少于14d。其他水泥混凝土、水泥砂漿養(yǎng)護期不應少于10d。3引氣水泥混凝土采用加熱養(yǎng)護時，溫度與濕度應滿足表4.5.3的要求。終凝前終凝后升溫速度最高溫度升溫速度最高溫度條文說明水泥混凝土成型、抹面結束后立即開始保溫、保濕養(yǎng)護，防止養(yǎng)生過程中產生微裂紋與裂縫。引氣水泥混凝土內部含有大量氣體，終凝前暖棚加熱養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護時，如升溫速度快、溫度高，可能導致水泥混凝土產生嚴重開裂。5路基設計與施工5.1一般規(guī)定5.1.1路基設計應滿足強度和穩(wěn)定性要求，并應滿足抗凍性能要求。條文說明在各種環(huán)境因素(水、溫度、凍融等)和車輛荷載的作用影響下，路基的強度、剛度將產生衰減，進而影響路基承載能力，使路基產生變形和強度變化，尤其是季節(jié)性凍土地區(qū)的反復凍融作用對路基的強度和變形影響明顯。因此，設計時，要綜合考慮環(huán)境因素和車輛荷載對路基長期性能的影響，重視路基的冰凍穩(wěn)定性，使路基具有足夠的強度、穩(wěn)定性。5.1.2路基設計應依據沿線的氣象、水文、地質及路基土質試驗等資料，結合當地路基凍害防治的經驗進行抗凍設計。5.1.3路基設計應滿足路面的容許凍脹變形要求，采取措施控制路基凍脹量，進行路基路面綜合抗凍設計。5.1.4路基抗凍應從基底處理、填料選擇、路基防護、路基排水等方面進行綜合設計。對水文地質不良路段的路基應進行動態(tài)設計。條文說明對水文地質不良路段，要求采用動態(tài)設計方法，如涎流冰、軟基處理等，注意發(fā)現、搜集施工過程中影響設計方案的各種因素的變化，必要時補充勘探、試驗并修改原5.1.5土質邊坡坡率應滿足凍融穩(wěn)定性要求。5.1.6路基施工應核查施工路段的水文地質條件及路基填料的凍脹等級，并按抗凍設計要求編制施工方案。5.1.7路基宜在非冰凍期施工。在冰凍期可進行挖方路基施工，也可采用不凍脹的粗粒土填筑路基和進行基底處理。5.2路基抗凍設計指標5.2.1路基凍深范圍內土的凍脹性應根據路基填土的不同土質類型、凍前天然含水率、地下水位深度按表5.2.1確定。凍前天然含水率應考慮路基運營期含水率變化，根據試驗結果和當地經驗確定。設計凍深的最小平均凍脹率η凍脹類別小于0.075mm的顆粒含量不大于15%)、細砂(粒徑小于0.075mm的顆粒含量不大于10%)不飽和不考慮I不凍脹無隔水層Ⅱ弱凍脹ⅢI不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ強凍脹不凍脹Ⅱ弱凍脹Ⅲ強凍脹不考慮V不凍脹ⅡⅢ續(xù)表5.2.1距離h。(m)IⅡⅢ強凍脹V5.2.2季節(jié)性凍土地區(qū)水泥混凝土路面以平整度控制、瀝青路面以無機結合料穩(wěn)定類基層材料開裂控制的路基凍脹量應不大于表5.2.2規(guī)定的路基容許凍脹量。路基凍脹量應根據凍深范圍內土層的厚度與土的凍脹率按式(5.2.2)計算。公路等級路面類型n:—第i層路基土的平均凍脹率，按表5.2.1取值；現的縱裂、隆起與路基凍脹有關，影響路面的使用質量和表5-1路設計手冊——路基(第二版)》提出的路面容許凍脹量要求。由觀測結果可知：吉林省路面路面類型路基總凍脹量(mm)路面平整度(最大間隙)(mm)路面類型路基總凍脹量(mm)路面平整度(最大間隙)(mm)路面類型路基總凍脹量(mm)路面平整度(最大間隙)(mm)路面類型容許凍脹量(mm)水泥混凝土路面的總凍脹量多在30mm以下。當不均勻凍脹引起的路面平整度(最大間隙)超過3mm時，水泥混凝土路面的開裂及斷板率明顯提升。二級及二級以下公路瀝青路面的總凍脹量多在50mm以下。高速公路、一級公路無機結合料穩(wěn)定類基層瀝青路面的總凍脹量多在40mm以下。當不均勻凍脹引起的平整度(最大間隙)超過8mm時，路面裂縫開始出現。蘇聯柔性路面設計規(guī)范及條文說明BCH46—83規(guī)定高等級公路瀝青路面容許凍脹量為40mm,簡易路瀝青路面容許凍脹量為60mm;高等級公路水泥混凝土板路面容許凍脹量為30mm,水泥混凝土裝配式路面容許凍脹量為40mm。綜上所述，水泥混凝土路面是以平整度作為路面凍脹開裂控制標準，高速公路、一級公路路基容許凍脹量為20mm,二級公路路基容許凍脹量為30mm;瀝青路面是以無機結合料穩(wěn)定類基層材料開裂作為路面凍脹開裂控制標準，高速公路、一級公路路基容許凍脹量為40mm,二級公路路基容許凍脹量為50mm。5.2.3路基在平衡濕度狀態(tài)下，路基頂面回彈模量應符合現行《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTGD40)和《公路瀝青路面設計規(guī)范》(JTGD50)的有關規(guī)定。5.2.4季節(jié)性凍土地區(qū)路基回彈模量設計值應考慮平衡濕度和凍融循環(huán)的影響，E?可按式(5.2.4-1)計算，并滿足式(5.2.4-2)的要求。式中：E?——平衡濕度狀態(tài)下路基回彈模量設計值(MPa);K?！坊貜椖Ａ繚穸日{整系數，按現行《公路路基設計規(guī)范》(JTG確定；按表5.2.4確定；Ma——標準狀態(tài)下路基動態(tài)回彈模量值(MPa);[E?]——路面結構設計的路基回彈模量要求值(MPa),應按本規(guī)范第5.2.3條確定。重凍區(qū)中凍區(qū)輕凍區(qū)條文說明季節(jié)性凍土地區(qū)路基在濕度變化和凍融循環(huán)綜合作用下，路基模量有不同程度的衰減。國外相關研究成果表明，土的回彈模量折減系數為0.40～0.90;國內已有研究成果表明，細粒土凍融循環(huán)后模量折減系數為0.30～0.90。專題研究結果表明，運營多年達到平衡濕度狀態(tài)下的路基含水率較竣工時會發(fā)生變化，細粒土路床范圍內含水率與塑限含水率比較接近，有半數以上高于塑限含水率，絕大部分含水率已經超過了起始凍脹含水率。對運營期路床內細粒土取芯測其回彈模量并換算為標準試件的回彈模量，與路基設計回彈模量對比，細粒土衰減范圍為0.40～0.70。粗粒土原位測試模量較設計模量也有所下降，衰減范圍為0.50～0.80;與其中的細粒土含量相關。長平高速公路承載板測試結果表明，路基回彈模量衰減范圍為0.60～0.80;長平高速公路FWD測試結果表明，路基回彈模量衰減范圍0.29～0.73;北安試驗段承載板測試表明，路基回彈模量衰減至設計模量的36%。為保障路基在運營期的使用質量，除考慮濕度變化的調整外，還需要考慮凍融循環(huán)5.3.1道路多年最大凍深應按式(5.3.1)計算： 細粒土質礫、黏土質砂含細粒土礫(砂)(礫)石注：a值取多年最大凍深范圍內路基及路面各層材料的加權平均中濕填方高度(m)挖方深度(m)式(5.3.2)計算確定：地下水上升高度(m)條文說明季節(jié)性凍土地區(qū)公路鉆探調查發(fā)現，在有地下水補給的條件般會形成聚冰帶，從而會產生明顯的凍脹。在土體凍結過程中，當凍結鋒層位時，其下層水分會被凍結鋒面的土顆粒及冰結晶的吸附力吸附，凍結鋒面上的產生吸力，即由于冰凍作用，會對水分形成向上的“提升力”。隨著凍下推進，上述過程不斷重復出現，下方水分不用，其作用高度稱為凍結水上升高度。因此，為使路基土在凍結范圍內處于不凍脹狀態(tài)，要求中凍區(qū)、重凍區(qū)土質路基上路床頂面最低點距地下水位(或凍前地表水常水位)的高差不小于路基冰凍條件下臨界高度。吉林省椅山至遼源一級公路、G202磐石至煙筒山二級公路、G302松原至白城一級公路凍害調查表明，黏土、粉質黏土路基的凍結水上升高度在1.9～2.3m之間。長春至四平高速公路、長春至吉林高速公路、長春至扶余高速公路、營城子至白山二級公路地下水位、聚冰帶的觀測表明，低液限黏土路基聚冰帶距地下水位距離為1.5～2.0m,高液限黏土路基可達3.0m左右。室內采用壓實度90%的黏質土及砂類土進行凍結水上升高度試驗，結果表明，凍融作用使得黏質土的毛細水上升高度增高，增幅為0.2～0.6m,砂類土增加不明顯。5.3.3中凍區(qū)、重凍區(qū)土質路基不滿足路基冰凍臨界高度要求時，可選擇下列抗凍措施：1提高路基設計高程。2設置防凍墊層、隔離層，必要時設置滲溝、排水邊溝。3凍深范圍內換填不凍脹或弱凍脹性材料。5.4路基填料選擇5.4.1路基凍深范圍內各層土質填料應根據凍區(qū)劃分、路基高度、干濕類型、路面結構類型及容許總凍脹量等因素，結合材料來源，按表5.4.1選擇。宜選擇非凍脹和弱凍脹性材料，并保證路基填料的均勻性。表5.4.1路基土質填料選擇距路面距離(m)下路床下路堤重凍區(qū)I下I中凍區(qū)I重凍區(qū)III中凍區(qū)IⅡII5.4.2當路基填料不能滿足抗凍等級要求時，應采取換填不凍脹性材料、提高路基高度、阻斷地下毛細水上升及降低地下水位等措施。5.5路基壓實要求5.5.1路基凍深范圍內各層位的壓實度應滿足表5.5.1的要求。表5.5.1路基凍深范圍內壓實度標準(重型擊實標準)壓實度(%)下路床下路堤1.6以下2.0以下5.5.2全凍路堤基底的壓實度應滿足上一層填土壓實標準的要求，且不宜小于90%。低路堤及土質挖方路基應對地基表層土進行超挖、分層回填壓實，其處理深度不1應遵循防水、排水相結合的原則，綜合考慮路面、路側排水措施，形成排水2地下排水設施的匯流排水通道宜設置在凍深線以下，位于凍深范圍內的地下排1應根據地表徑流情況、地形、地質、排水條件等，將地表水截堵并排除在路基2挖方路段應設截水溝或攔水埂。中凍區(qū)、重凍區(qū)年降雨量大于800mm及土質和水文條件較差的路段，截水溝或攔水埂內緣與上邊坡坡腳宜保持不小于5m的安全距3當邊溝下無地下排水設施時，中凍區(qū)、重凍區(qū)凍脹土路基邊溝溝底距路床頂面應不小于0.30m,溝底縱坡不宜小于0.75%5中凍區(qū)、重凍區(qū)高速公路和一級公路凍脹土路塹段邊溝距離土路肩外側不宜小于1.0m,且距離邊坡坡腳或防護砌筑墻基礎不宜小于1.0m。6路線的凹形豎曲線底部、低洼河谷地段、平曲線超高段應進行專門7鋪砌類地表排水設施基礎下應設置防凍墊層，防凍墊層厚度可根據地基土的性2排水管、滲溝等地下排水設施應設置在當地最大凍深以下不小于0.25m處，不3攔截坡體內流向路基的地下水的滲溝應設在迎水一側的邊溝下或邊溝外，且溝4滲溝應填充粒料類材料，且粒料中粒徑小于2.36mm的細顆粒含量不得大于5%,填料外圍應設反濾層。滲溝位于路基范圍外時，填料頂部應覆蓋厚度不小于5管式滲溝、洞式滲溝最小縱坡不宜小于0.5%。滲溝出口應高于地表排水溝常水位0.2m以上。6出水口的基礎應設置在凍深線以下，出水口向內2～5m范圍應采取保溫措施，出水口外銜接的排水溝溝底縱坡應不小于10%。滲溝宜設置端墻式保溫出水口(圖5.6.3)。7高速公路排水困難路段，宜設置鋪面的封閉式中央分隔帶。排水困難路段指縱坡小、排水出口長、降雨量大的路段。5.6.4隔離層設計應符合下列規(guī)定：1透水隔離層底面應高出地下水位或地表水位0.3m以上，其有效厚度應不小于0.3m,隔離層上、下宜設土工織物反濾層。隔離層材料宜采用0.075mm通過率小于5%、4.75mm通過率為10%～30%的碎石、礫石、粗砂等，上、下面橫坡不宜小于路2不透水隔離層應設置在道路多年最大凍深線以下。其材料可選用土工膜、復合土工膜、復合防排水板等土工合成材料，防滲材料的厚度、材質及類型應根據氣候、地質條件確定，土工合成材料應符合現行《公路土工合成材料應用技術規(guī)范》(JTG/TD32)的有關規(guī)定。地下水位線和凍深線之間的高度小于凍結過程毛細水上升高度時，凍深范圍內的土體凍結過程將受到地下水向上遷移的影響而產生較大凍脹。將不透水隔離層設置在凍深線以下，能阻隔地下水的影響，如圖5-1所示。如果地下水位在凍深范圍內，則首先采用降低地下水位的措施。常用的不透水隔離層材料有：瀝青含量為8%～10%的瀝青土或瀝青含量為6%~8%的瀝青砂，厚度一般為25～30mm;直接噴灑厚度為2～5mm的瀝青薄層；油氈紙、不透水土工布或塑料薄膜；復合土工膜。5.7涎流冰路段路基設計要求。溝谷涎流冰路段宜修建橋梁、涵洞跨越，橋梁、涵洞凈空應滿足涎流冰通過聚冰量少的涎流冰路段可采用提高路基高度的措施。沖積扇和緩坡涎流冰路基邊坡外側宜設置聚冰溝和擋冰埂，如圖5.7.3所示。聚冰溝和擋冰埂的設計應根據冬季涎流冰規(guī)模和地形條件確定。聚冰溝深度不宜小于2.0m,底寬不宜小于1.0m?？捎镁郾鶞贤诔龅耐潦蓳醣?。擋冰埂a)路塹b)路堤圖5.7.3聚冰溝和擋冰埂構造圖(尺寸單位：m)5.7.4對山坡和邊坡少量的涎流冰，宜設圬工擋冰墻和擋冰堤，如圖5.7.4所示。擋冰墻高度宜根據聚冰量確定；設置多道擋冰堤時，其間距不宜小于5m。a)擋冰墻b)擋冰堤圖5.7.4擋冰墻和擋冰堤構造圖(尺寸單位：m)5.8路基防護與支擋5.8.1土質邊坡抗融滑設計應符合下列規(guī)定：1中凍區(qū)、重凍區(qū)細粒土路基應根據降水和冰凍條件放緩邊坡。挖方邊坡坡率宜采用1:1～1:1.5,填方邊坡坡率宜采用1:1.5～1:1.75。2浸水路堤邊坡坡率不宜陡于1:1.75。3中凍區(qū)、重凍區(qū)超過5m的黏質土和粉質土路基邊坡應進行抗融滑穩(wěn)定性驗算，如圖5.8.1所示?？谷诨€(wěn)定系數F,應按式(5.8.1)計算。滑動面是春融期的融化面，驗算時滑動面應按邊坡土體的性質并參照附近既有工程的經驗試算確定。式中：F,——抗融滑穩(wěn)定系數，應大于或等于1.20;G—一單元土體飽和狀態(tài)的自重力(kN),G=H,u單元土體受到的水的浮力(kN),u。=H,Lcosa·γo;;γ邊坡土體的飽和重度(kN/m3);γ?——水的重度，通常取10kN/m3;q——圬工防護砌體的等效均布荷載(kN/m2),若邊坡沒有設置防護砌體，計算時無此項；L——分析單元體的長度，取單位長度(m);α——滑動面的傾斜角(°),近似為邊坡坡面的傾斜角；c,φ——分別為邊坡融滑層底部處于飽和狀態(tài)的土層與下部凍結層界面間的單位黏聚力(kPa)和內摩擦角(°),應取路基邊坡實際用土，按照施工壓實標準成型試件，進行飽水試件的直剪快剪或三軸不固結不排水剪切試驗，再將試驗測得的黏聚力和內摩擦角乘以表5.8.1中的折減系數后確定。黏聚力c的折減系數內摩擦角φ的折減系數4抗融滑穩(wěn)定系數小于1.20時，應根據實際情況調整坡率或進行加固。條文說明季節(jié)性凍土地區(qū)處于不良水文及水文地質條件下的土質路基邊坡(尤其是黏質土、粉質土邊坡),常因不良氣候條件的影響，致使春融期路基邊坡凍融層濕度較大。此時融化層底部仍處于凍結狀態(tài)，不利于融水的下滲，水分蓄積在融化層內，使土體處于飽和狀態(tài)，土體抗剪強度很低，極易發(fā)生融化層的滑移破壞。設有坡面防護的工程，也常因邊坡融化層的滑移而遭破壞。因此，季節(jié)性凍土地區(qū)重要工程的高邊坡，在土質和自然條件不良的情況下需進行邊坡的抗融滑驗算，以確定邊坡的冰凍穩(wěn)定性。融滑邊坡穩(wěn)定性分析時，沿邊坡縱向及橫斷面方向均取單位長度邊坡融滑體進行分析，分析其沿滑動面方向所受到的全部下滑力和抗滑力，計算抗融滑穩(wěn)定系數?？紤]融滑層厚度通常不超過0.5m,因此做簡化分析，忽略分析單元體沿融滑面方向的上方和下方土體與分析單元之間的相互作用，并假定融滑層厚度內全部蓄水飽和，如圖5.8.1所示?？紤]滑動界面的融化蓄水土層與其下部凍結土層之間的力學狀態(tài)比較特殊，且春融期邊坡所處環(huán)境條件的變化也比較復雜，因此，穩(wěn)定驗算時抗剪強度參數需要在室內標準試驗測試結果的基礎上再做環(huán)境條件影響程度的折減。表5.8.1中的折減系數是根據多年來對季節(jié)性凍土地區(qū)春融期邊坡融滑破壞現象的調查和分析給出的。如圖5.8.1所示，融滑層的滑動面近似與邊坡坡面平行，H。為融滑層厚度，抗融滑穩(wěn)定分析時H,在0.10～0.50m之間試算確定，以確定可能的融滑層位置。在此范圍內試算時，只要存在F。<1.2,即視為該邊坡有發(fā)生融滑的潛在危險，需要采取有效的措施進行調整。5.8.2擋土墻墻背填料應采用砂礫、碎(礫)石等透水性填料，并加密泄水孔。5.8.3擋土墻基礎埋置深度應符合下列規(guī)定：1當凍結深度小于或等于1m時，擋土墻基底應設于凍結線以下不小于0.25m處，并應滿足基礎最小埋置深度不小于1m的要求。2當凍結深度大于1m時，基底最小埋置深度應不小于1.25m,并將基底至凍結線以下0.25m深度范圍內的地基土換填為非凍脹材料。5.8.4凍脹嚴重的邊坡宜選擇適合當地氣候環(huán)境的植物防護；當采用網格式或拱式5.8.5護面墻基礎埋置深度應滿足本規(guī)范第5.8.3條的要求。5.8.6沿河路基丁壩、順壩等調治構造物宜采用鋼筋石籠等柔性結構。5.9改擴建路基設計5.9.1改擴建設計應對既有路基進行調查、勘探和測試，分析評價路基凍脹變形、路基強度及邊坡穩(wěn)定性。5.9.2公路路基拓寬設計時，拓寬部分的路基應與既有路基之間保持良好的銜接，并采取工程措施減小差異凍脹。5.9.3既有路基凍脹量不滿足要求的路段，路基可采取換填不凍脹材料、改善排水設施等措施。5.9.4對既有路基地基不良路段，當條件受限不能翻挖換填時，可采取CFG樁、碎石樁及注漿等加固穩(wěn)定措施。5.9.5既有路基和拓寬路基連接處應采取挖臺階、鋪設橫向土工格柵等措施提高路5.9.6對拓寬路基淺層軟土地基，可采取墊層和淺層處理措施，減少拓寬路基的沉降。對深厚軟土地基，可采取復合地基和輕質路堤措施，但不宜采用對既有路基有嚴重影響的排水固結法和強夯法。5.10路基施工5.10.1凍深范圍內的填土不得混合填筑，凍脹性不同的土應水平分層填筑，分層壓實。同一水平層路基的全寬應采用同一種填料。每種填料的填筑層壓實后的連續(xù)厚度不宜小于500mm。填筑路床頂最后一層時，壓實后的厚度應不小于100mm。5.10.2挖方段路基應做好施工階段排水，防止邊界外的水流入路塹中；應經常疏通排水溝渠，提前填筑攔水埂。5.10.3挖方段路基為凍脹土時，地基土挖除換填深度誤差應不大于5%。換填粗顆粒材料中0.075mm的通過率不應大于5%。1全凍路堤施工前，應在路基兩側挖出排水溝或邊溝，并根據排水設計先做滲溝、2同一施工段內同一層土的含水率應基本一致，含水率偏差應小于2%。3每層路基填土頂面應設2%～4%的排水橫坡。3擋冰墻宜采用漿砌片(塊)石砌筑，砌筑砂漿強度等級不得低于M,20。砌筑砂漿應填充飽滿、密實，未達到設計強度前不得浸水。1應合理安排地下排水設施和路基施工的工序銜接，避免擾動已壓實路基。應及2邊溝鋪砌應在冰凍來臨前完成施工。未完成的地下排水設施應設臨時出水口，3排水設施預制構件強度等級凍前應達到設計強度的80%,砂漿強度等級凍前應達到設計強度的100%s1路基填筑粗粒土和進行地基處理可在冰凍期施工，填筑前應清除基底范圍內的2挖方邊坡在冰凍期施工時不得一次挖到設計線，坡面應預留不小于300mm的覆蓋層，正常施工季節(jié)時再修整到設計坡面。挖方路基在冰凍期施工時應預留不小于1m3已完工路基，越冬時路基頂面應采取素土覆蓋并碾壓等保護措施，加強地表排水，防止雪水下滲。越冬后路基壓實度應滿足本規(guī)范第5.5.1條的要求，不滿足時應進4春融期宜在地表土層融化厚度大于500mm后開始路基施工。在取土場取土時應6路面設計與施工6.1.1在滿足荷載與環(huán)境要求下，應采用安全可靠、經濟合理的抗凍技術，進行路基路面綜合設計。6.1.2瀝青路面設計應根據高溫抗車轍、低溫抗裂和抗凍融穩(wěn)定性的要求，進行路面結構與材料性能的平衡設計。6.1.4高速公路和一級公路的瀝青路面不宜在氣溫低于10℃下施工，二級公路瀝青路面不宜在低于5℃下施工。6.2原材料技術要求6.2.1瀝青面層的原材料應符合下列規(guī)定：1瀝青結合料應采用道路石油瀝青或其加工產品，應根據公路等級、氣候條件、交通荷載等級、結構層位和施工條件等，結合工程經驗確定瀝青類型。2瀝青面層采用的瀝青標號，宜滿足表6.2.1-1的要求。表面層宜選用改性瀝青，中、下面層有低溫抗裂設計要求時也可選用改性瀝青。重凍區(qū)中凍區(qū)輕凍區(qū)110號、90號中、下面層70號1)瀝青路面低溫設計溫度提高10℃的試驗條件下，瀝青彎曲梁流變試驗蠕變勁度S,不宜大于300MPa,且蠕變曲線斜率m不宜大于0.30。2)當蠕變勁度S,在300～600MPa范圍內，且蠕變曲線斜率m大于0.30時，補充瀝青直接拉伸試驗，其斷裂應變不宜小于1%。3)以上都不滿足時，采用彎曲梁流變試驗和直接拉伸試驗確定瀝青臨界開裂溫度。臨界開裂溫度不宜高于瀝青路面低溫設計溫度。4瀝青混凝土粗集料的抗凍技術指標應滿足表6.2.1-2的要求，其他技術指標應符合現行《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40)的有關規(guī)定。高速公路、一級公路的表面層宜采用骨架密實型瀝青混凝土，選用石料的單軸抗壓強度應不低于80MPa。5級≥4級堅固性(%)吸水率(%)5高速公路、一級公路的表面層，宜按本規(guī)范附錄C的試驗方法檢驗瀝青與粗集料低溫黏結性，5.6～8mm粗集料的剝落量應不大于3%。6瀝青混凝土宜采用石灰?guī)r類細集料，高速公路、一級公路宜采用機制砂；二級公路采用天然砂時，天然砂最大用量不宜超過細集料用量的50%。極端最低氣溫和降溫速率對瀝青路面低溫縮裂的影響最顯著。本規(guī)范凍區(qū)劃分所使用的凍結指數指標，與該地區(qū)的極端最低氣溫、降溫速率有較好的相關性。一般而言，凍結指數大，最低氣溫及多年平均值更低，日降溫速率更大，對瀝青路面低溫抗裂性能的要求就越高。因此，按凍區(qū)選擇瀝青標號，不增加新的氣候分區(qū)指標，既便于規(guī)范的使用，又能反映自然環(huán)境對瀝青路面低溫抗裂的要求。瀝青路面的低溫抗裂性能，主要取決于瀝青的類型及其低溫性能。季節(jié)性凍土地區(qū)瀝青面層的瀝青類型及其技術要求的確定，綜合考慮瀝青混合料高溫性能和低溫性能兩方面的技術要求，難以兼顧時，需經過技術論證確定。當地最低氣溫為年最低氣溫的多年平均值，一般不少于10年。6.2.2水泥混凝土面層的原材料應符合下列規(guī)定：1原材料應符合本規(guī)范第4.4節(jié)的有關規(guī)定。2當采用滑模攤鋪時，粗集料公稱最大粒徑不宜超過26.5mm;當采用其他方法攤鋪時，粗集料公稱最大粒徑不宜超過31.5mm。3石料的單軸抗壓強度應符合現行《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTGD40)的有關規(guī)定。6.2.3瀝青碎石基層的原材料應符合下列規(guī)定：1宜選用50號、70號、90號道路石油瀝青，有特殊要求時可使用改性瀝青。2粗集料應采用潔凈、干燥、表面粗糙的硬質石料，并滿足表6.2.3的要求。石料壓碎值(%)洛杉磯磨耗損失(%)吸水率(%)堅固性(%)針片狀顆粒含量(%)水洗法小于0.075mm顆粒含量(%)軟石含量(%)不低于4級3細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，并有適當的顆粒級配，不宜使用天然砂。6.2.4防凍層的原材料應符合下列規(guī)定：1應采用粒料類材料，0.075mm的通過率不宜大于5%。采用煤渣時，2.36mm的通過率不宜大于20%。2采用碎石和砂礫防凍層時，最大粒徑應與結構層厚度相協調，并不超過結構層厚度的1/2。6.2.5路面結構與路基之間的保溫層，可采用密度大于43kg/m3的擠塑聚苯乙烯泡沫(XPS)、密度大于50kg/m3的模塑聚苯乙烯泡沫(EPS)等材料。6.3結構層技術要求6.3.1瀝青面層應符合下列規(guī)定：1中凍區(qū)、重凍區(qū)瀝青混合料的瀝青用量宜在室內試驗確定的最佳瀝青用量基礎上增加0.1～0.3個百分點。2瀝青混合料的設計空隙率應滿足表6.3.1-1的要求。瀝青混合料類型公稱最大粒徑(mm)密級配瀝青混凝土(%)瀝青瑪蹄脂碎石混合料(%)3公稱最大粒徑不大于19.0mm的瀝青混合料，宜在溫度為-10℃、加載速率為50mm/min條件下進行小梁彎曲試驗。瀝青混合料的破壞應變宜符合表6.3.1-2的要求。表6.3.1-2瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應變混合料類型重凍區(qū)中凍區(qū)輕凍區(qū)4瀝青混凝土5次凍融循環(huán)后的劈裂強度比應滿足表6.3.1-3的要求。公路等級5次凍融循環(huán)后的劈裂強度比(%)條文說明采用低溫彎曲試驗時，測試瀝青混合料破壞應變，按凍區(qū)選擇相應技約束試件溫度應力試驗(TSRST)測定瀝青混合料的斷裂溫度時，其值不高于當地瀝青6.3.2中凍區(qū)和重凍區(qū)高速公路和一級公路的石灰粉煤灰穩(wěn)定類基層，應按現行《公路工程無機結合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTGE51)中T0858規(guī)定的方法進行材料抗凍性能檢驗，其殘留抗壓強度比應滿足表6.3.2的要求。凍區(qū)重凍區(qū)中凍區(qū)殘留抗壓強度比(%)6.3.3密級配瀝青碎石基層的公稱最大粒徑不宜小于26.5mm,宜采用大馬歇爾試件進行配合比設計，有條件時可采用旋轉壓實方法。6.4.1瀝青面層低溫開裂指數宜滿足表6.4.1的要求。表6.4.1低溫開裂指數要求公路等級低溫開裂指數CI面層低溫開裂指數不是指設計期末的標準，而是路面竣工驗收時標準，竣工驗收一般在路面交工后第3年進行。低溫開裂指數的計算不包括反射裂縫和縱向裂縫，只考慮面層的橫向低溫縮裂。6.4.2瀝青面層低溫開裂指數CI可按式(6.4.2)驗算：CI=1.95×10~3Slgb-0.075(Tpv+0.式中：S——瀝青路面低溫設計溫度提高10℃試驗條件下，表面層瀝青彎曲梁流變試驗加載180s時蠕變勁度(MPa);6.4.3瀝青面層低溫開裂指數驗算值不滿足表6.4.1的要求時，應改變所選用的瀝青材料，或增加瀝青層厚度，直至滿足要求。6.5路面最小防凍厚度的確定6.5.1路面總厚度應不小于表6.5.1規(guī)定的最小防凍厚度。表6.5.1路面最小防凍厚度(mm)路面類型IⅡⅢIⅡⅢ根據路基填土的土質類型、路基的干濕狀態(tài)、地下水深度，按本規(guī)范表5.2.1確定路基土凍脹等級，控制路基凍脹量，選擇更合理的路面最小防凍厚度。6.5.2路面防凍厚度驗算不滿足要求時，應增加路面厚度，或在路基頂面增設防凍層或保溫層。防凍層厚度不宜小于150mm;泡沫保溫層的板厚不宜小于50mm。路面結構組合設計時，設置保溫層能夠改善路面的熱物性參數，降低道路凍深。保溫層設在降溫速率、溫度梯度最大的地方，使盡量多的路基土免于凍結產生凍脹量。重凍區(qū)高速公路溫度場觀測結果表明，上路床是降溫速率最大的地方，因此保溫層應設置6.6路面排水設計6.6.1路面橫坡不宜小于2%。6.6.2填方超過6m的高路堤、橋頭引道及設有超高的彎道內側，宜采用路面邊緣攔水帶聯合急流槽集中排水。水泥混凝土攔水帶應滿足抗凍等級要求。6.6.3路面內部排水應符合下列規(guī)定：1無機結合料穩(wěn)定類基層上設置下封層時，宜選用熱瀝青、SBS改性瀝青、橡膠粉改性瀝青等結合料。2水泥混凝土路面接縫宜采用高性能聚氨酯、硅酮等密封材料填充。3排水基層底面的縱向和橫向坡度應滿足排水要求，合成坡度宜大于3%。4防凍層材料的滲透系數和有效空隙率應達到排水滲流時間不大于1h的要求，滲流路徑長度不宜大于45m。5設路面內部排水時，路肩宜用透水性材料全寬填筑，也可在適當距離設置填有透水性材料的橫向排水溝。6.7橋面瀝青鋪裝層6.7.1水泥混凝土橋面采用的瀝青混凝土鋪裝層厚度不宜小于80mm,宜與路面結構類型、材料相協調。6.7.2橋面瀝青鋪裝結構應做好防水和排水的協調設計。防水黏結層應選擇改性瀝青、高黏瀝青，防水層可選擇瀝青膠砂、瀝青瑪蹄脂、熱瀝青與環(huán)氧下封層等。6.7.3對大橋、特大橋的橋面鋪裝應按下列要求進行專項設計：1表面層應具有良好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和抗滑特性，宜采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料、纖維瀝青混凝土等。2下面層應選用具有良好變形能力的密實型瀝青混合料。3應檢驗橋面鋪裝各結構層間的抗剪強度、抗拔強度及防水性能。6.7.4鋪裝瀝青混凝土橋面時，應對其下的水泥混凝土表面進行鑿毛、銑創(chuàng)或拋丸處理，除去表面浮漿、污物。橋面宜與路面同步采用機械鋪筑。6.8.1路面結構層鋪筑前應對越冬路基進行凍害調查，并對凍害提出處理方案，處理后方可鋪筑路面結構層。6.8.2無機結合料穩(wěn)定類基層施工期的日最低氣溫應在5℃以上，水泥穩(wěn)定類基層應在第一次重冰凍到來前30d完成；石灰、粉煤灰穩(wěn)定類基層應在第一次重冰凍到來前45d完成。水泥穩(wěn)定類基層施工期的第一次重冰凍是指日最低氣溫首次降為-3～-5℃。6.8.3無機結合料穩(wěn)定類基層低溫施工時，應采取提高無機結合料穩(wěn)定類基層早期強度的技術措施。水泥穩(wěn)定類基層宜增加水泥劑量0.5～1.0個百分點，石灰粉煤灰穩(wěn)定類基層宜摻早強劑或1%～2%的水泥，并采取適宜的保溫養(yǎng)護方式。無機結合料穩(wěn)定類基層低溫施工是指氣溫為5～15℃條件下的施工。6.8.4無機結合料穩(wěn)定類基層與瀝青層宜在同一年內施工。未鋪筑面層的無機結合料穩(wěn)定類基層，在冬季宜采取素土、砂礫覆蓋等防凍措施，做素土覆蓋時宜采取土工布等隔離措施。無機結合料穩(wěn)定類基層與瀝青層在同一年內施工，面層能夠起到保護基層的作用減少基層的溫縮開裂和凍融破壞。6.8.5瀝青混合料最低攤鋪溫度依據下承層表面溫度、攤鋪層厚度確定，應滿足表6.8.5的要求。條文說明季節(jié)性凍土地區(qū)瀝青路面施工中，可能存在氣溫低、降溫快的問題，需要采取保溫措施，如運輸保溫、熨平板加熱、輪胎壓路機保溫等，保證瀝青混合料的攤鋪和壓實6.8.6有條件采用溫拌瀝青混合料時，應根據施工溫度要求，試驗確定溫拌劑類型與摻量，并驗證瀝青混合料的路用性能。條文說明采用溫拌瀝青混合料技術能夠延長施工期，降低拌和溫度，減少瀝青熱老化，有利于提高瀝青混合料的低溫抗裂性能。7橋梁和涵洞設計與施工7.1一般規(guī)定7.1.1橋梁、涵洞所用材料應滿足抗凍性要求；結構形式選擇應考慮凍融環(huán)境作用7.1.2橋梁、涵洞基礎底面的埋置深度應滿足沖刷條件控制的最小埋置深度要求，并應滿足抗凍埋置深度要求。7.1.3中凍區(qū)、重凍區(qū)的橋梁、涵洞基礎應進行抗凍拔穩(wěn)定性驗算、薄弱截面抗凍強度驗算；輕型橋臺應進行抗凍強度驗算；凍脹力應按可變荷載考慮。7.1.4橋梁、涵洞水泥混凝土及水泥砂漿的抗凍等級、最小強度等級，應根據結構構件的凍融環(huán)境等級按本規(guī)范第4章有關要求確定。7.1.5直接接觸融雪劑的水泥混凝土、潮汐區(qū)和浪濺區(qū)受海水侵蝕的水泥混凝土、水位變動區(qū)內的水泥混凝土，應增加表面防腐措施；其他受凍融影響明顯的水泥混凝土宜增加表面防腐措施。直接接觸融雪劑的水泥混凝土包括護欄底座、防撞墻底部、護輪帶、伸縮縫。根據調查，其他受凍融影響明顯的水泥混凝土包括邊梁側面、伸縮縫處墩臺蓋梁表面、墩臺7.1.6橋梁、涵洞不宜冬季施工。需冬季施工時應編制合理的施工方案，對水泥混凝土、水泥砂漿砌體工程應采取保溫、防凍措施。7.2橋梁和涵洞基礎埋深7.2.1位于凍脹土層的橋梁基礎，應將基底埋入設計凍深以下不小于250mm。設計凍深可按式(7.2.1)確定：ψ——土的類別對凍深的影響系數，按表7.2.1-1確定；ψm——土的凍脹性對凍深的影響系數，按表7.2.1-2確定；ψ——環(huán)境對凍深的影響系數，按表7.2.1-3確定；ψ——地形坡向對凍深的影響系數，按表7.2.1-4確定；ψ?——基礎對凍深的影響系數，取ψx=1.1;Z?——標準凍深(m),采用當地氣象觀測站實測年最大凍深平均值，無資料時可按本規(guī)范附錄圖A-2采用。土的類別ψ土的類別ψ中砂、粗砂、礫砂ψψ不凍脹強凍脹弱凍脹ψ城市市區(qū)城市近郊4地形坡向陽坡陰坡ψ7.2.2位于凍脹土層的蓋板涵洞基礎，洞口基礎及涵身基礎底面應埋入設計凍深以下不小于250mm。7.2.3位于凍脹土層的箱涵及圓管涵基礎，洞口兩端不小于2m范圍內涵身基底應埋入設計凍深以下不小于250mm,涵洞中間部分的基礎埋深可按式(7.2.3)計算，并應將基底至凍結線處的凍脹土換填為不凍脹材料。涵洞中間部分基礎埋深與洞口基礎埋深之間應設置過渡段。式中：d—基底最小埋置深度(m);hou——基礎底面以下容許最大凍層厚度(m),按表7.2.3確定。凍脹土類別弱凍脹強凍脹07.3橋梁和涵洞抗凍構造7.3.1水泥混凝土梁(板)構造應符合下列規(guī)定：1中凍區(qū)、重凍區(qū)的中小跨徑橋梁宜選用實體T梁、板梁等結構。2空心板梁底板及箱梁內隔板兩側底板應預留直徑不小于50mm的排水孔。3水泥混凝土梁(板)可通過增設防裂構造鋼筋減少低溫收縮裂縫。條文說明調查發(fā)現，早期修建的季節(jié)性凍土地區(qū)小箱梁橋出現了因箱內積水而將梁體(腹板及底板)凍裂的病害，箱梁及空心板梁底板漫水凍脹出現裂縫，梁間接縫浸水受凍破壞，這些凍害致使結構整體強度和連接性能降低。實踐證明，通過在小箱梁、箱梁及空心板梁底板設排水孔及時排除梁體內積水可減輕凍害。由于箱梁和空心板梁底板不易澆筑、頂板芯模上浮易出現厚度不足或混凝土澆筑不實問題，梁間接縫由于構造尺寸一般較小，混凝土質量不易保證，因此，本規(guī)范建議中凍區(qū)、重凍區(qū)的中小跨徑橋梁結構設計優(yōu)先選用施工質量更易保證的實體梁板結構，對箱梁及空心板梁在構造上采取防凍措施。7.3.2橋面系構造應符合下列規(guī)定：1橋面泄水孔應低于橋面防水層5mm。側向排水時宜采用方形泄水管。泄水管與水泥混凝土之間的縫隙應采用聚氨酯等高聚物密封材料填充。2凍融環(huán)境等級為D?、D?、D,地區(qū)的橋梁，橋面水泥混凝土鋪裝層厚度應不小于100mm,混凝土強度等級應不小于C,40,抗?jié)B等級應不低于W8,并應在層內配置直徑不小于8mm、間距不大于100mm的鋼筋網。3應設置橋面防水層。采用瀝青混凝土鋪裝面層時，防水層宜選擇柔性防水材料；采用水泥混凝土鋪裝面層時，防水層宜采用剛性防水涂層。4在橋面水泥混凝土整平層基面與護欄底座、路緣石、防撞墻等構件立面交接處，橋面防水層應連續(xù)至相交結構立面高度不小于50mm。5安裝橋梁伸縮裝置時，應在澆筑伸縮縫預留槽內水泥混凝土之前將伸縮縫兩側的防水層端部，以及防水層與排水口裝置周邊的相接處采用聚氨酯等高聚物材料封閉。6可根據使用經驗在橋面鋪裝邊緣設置排水碎石盲溝。7.3.3下部結構構造應符合下列規(guī)定：1宜加大水泥混凝土輕型橋臺臺身結構厚度，并增加構造鋼筋。2跨徑2m以下的涵洞宜設整體基礎。當箱涵及圓管涵基礎位于強凍脹土層時，洞身基礎埋深應與洞口基礎埋深一致。3樁基承臺底面高程應設置在一般沖刷線以下，并滿足設計凍深要求；輕型橋臺支撐梁底面應置于設計凍深以下不小于250mm,或采用不凍脹材料置換基底凍脹土層。條文說明根據對季節(jié)性凍土地區(qū)橋梁、涵洞凍害調查，有些中、小橋及涵洞擴大基礎因地基凍脹造成墩、臺抬高或斷裂；輕型橋臺的支撐梁因地基凍脹上撓折斷或位移，失去支撐作用；涵洞基礎因地基不均勻凍脹，每年出現起落變化，造成路面不平。這些凍害的原因多出于抗凍設計不完善。本條根據上述橋梁、涵洞基礎凍害調查情況確定。7.4橋梁和涵洞抗凍材料要求7.4.1上部結構材料應符合下列規(guī)定：1箱梁、空心板梁水泥混凝土及開口截面的翼緣板水泥混凝土抗?jié)B等級不應低2橋梁濕接縫及鉸縫混凝土的強度和抗凍等級不應低于主梁混凝土，并宜摻入膨脹劑。3橋梁伸縮縫預留槽宜采用纖維水泥混凝土或聚合物水泥混凝土封閉。條文說明纖維水泥混凝土和聚合物水泥混凝土的韌性較高，抗裂性好，適合橋梁伸縮縫受力環(huán)境。常用的纖維包括聚丙烯腈、聚丙烯纖維；常用的聚合物乳液包括苯乙烯-丙烯酸乳液、丙烯酸乳液和水溶性環(huán)氧樹脂等。7.4.2下部結構材料應符合下列規(guī)定：1擴大基礎側面應采用不凍脹材料填筑。橋梁、涵洞臺背宜采用不凍脹材料填筑；采用凍脹性材料填