高爐重礦渣路基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范

1高爐重礦渣路基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了公路高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的術(shù)語(yǔ)和定義、材料、設(shè)備、施工及質(zhì)量控制與驗(yàn)收的技術(shù)要求。本文件適用于各等級(jí)公路新建及改擴(kuò)建工程的高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)與施工。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB15618-2018土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控標(biāo)準(zhǔn)GB6566-2010建筑材料放射性核素限量GB18871-2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB27742-2011可免于輻射防護(hù)監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度GB5085.3-2007危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)—浸出毒性鑒別GB5749-2022生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T14848-2017地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)JTGD30公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JTG3450公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程JTG/T3610公路路基施工技術(shù)規(guī)范JTGB02-2013公路工程抗震規(guī)范HJ1157-2021環(huán)境γ輻射劑量率測(cè)量技術(shù)規(guī)范HJ61-2021輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1高爐重礦渣blastfurnaceslag高爐重礦渣，又名熱潑渣，是在高爐煉鐵過(guò)程中，由礦石中的脈石、燃料中的灰分和溶劑（一般是石灰石）中的非揮發(fā)組分形成的固體廢物經(jīng)空氣自然冷卻或經(jīng)熱潑淋水處理后得到的礦渣。3.2高爐重礦渣路堤blastfurnaceslagembankment2全部采用高爐重礦渣填筑的公路路堤。4一般規(guī)定4.1高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路的功能和等級(jí)，遵循因地制宜、節(jié)約土地、保護(hù)環(huán)境的原則，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選，合理確定路堤方案，做好綜合設(shè)計(jì)。4.2用高爐重礦渣修筑公路路堤，應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施，做好斷面設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和排水設(shè)計(jì)，保證高爐重礦渣路堤有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性，在荷載作用和水溫等自然因素的不利影響下，應(yīng)能滿足設(shè)計(jì)要求，并具有可供鋪筑路面的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。4.3對(duì)于軟弱地基上的高爐重礦渣路堤，其設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與軟基處治設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，并應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算和沉降計(jì)算。4.4應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、場(chǎng)區(qū)設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度、地形地質(zhì)條件等條件驗(yàn)算高爐重礦渣路堤穩(wěn)定性，應(yīng)按JTGB02-2013的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)防。4.5高爐重礦渣用于路基填筑時(shí)，必須符合國(guó)家現(xiàn)行環(huán)境保護(hù)的有關(guān)規(guī)定。高爐重礦渣在使用前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。4.6高爐重礦渣的選擇應(yīng)先進(jìn)行料源調(diào)查，明確高爐重礦渣等技術(shù)參數(shù)是否符合技術(shù)要求，可否用于路堤填筑。4.7高爐重礦渣填料裝卸、運(yùn)輸和堆放，應(yīng)采取封蓋等措施，防止揚(yáng)塵。4.8高爐重礦渣填筑路堤路段宜采用封閉式路堤結(jié)構(gòu)，邊坡需采用黏性土包邊防護(hù)。4.9高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)應(yīng)符合JTG/T3610中工業(yè)廢渣路堤的相關(guān)規(guī)定。5材料5.1高爐重礦渣填料粒徑符合規(guī)范要求，最大粒徑應(yīng)不大于200mm，不應(yīng)超過(guò)松鋪厚度的2/3，具有足夠強(qiáng)度。5.2高爐重礦渣填料技術(shù)要求應(yīng)符合JTGD30-2015和JTG/T3610中有關(guān)路基填料的要求。5.3高爐重礦渣應(yīng)分解穩(wěn)定，浸水膨脹率不應(yīng)大于2%，壓蒸粉化率不應(yīng)大于5%，金屬鐵含量不應(yīng)大于2%,游離氧化鈣含量應(yīng)小于3%，應(yīng)采用堆存一年以上的陳渣。5.4高爐重礦渣填料天然放射性核素鐳-226、釷-232、鉀-40的放射性比活度應(yīng)同時(shí)滿足GB6566-2010中C類裝飾裝修材料指標(biāo)要求IRa≤l.0和Ir≤2.8，否則不得用于路堤填筑。5.5應(yīng)對(duì)高爐重礦渣填料重金屬離子進(jìn)行檢測(cè)，重金屬離子浸出濃度標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法如表5.1所示，否則不得用于路堤填筑。表5.1重礦渣重金屬離子浸出濃度標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法序號(hào)分析項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值樣品前處理檢測(cè)方法1鉛5HJ/T299GB5085.32鈹0.023鎳54六價(jià)鉻535汞0.16鎘7砷55.6包邊材料宜選擇黏性土，其質(zhì)量技術(shù)要求應(yīng)符合JTG/T3610的規(guī)定。6高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)6.1高爐重礦渣路堤設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)開(kāi)展下列試驗(yàn)評(píng)價(jià)工作：6.1.1進(jìn)行化學(xué)成分和礦物成分分析試驗(yàn)，確定其化學(xué)成分、礦物成分、浸出液內(nèi)有害物質(zhì)含量、pH值、燒失量等，評(píng)價(jià)其對(duì)水體、土壤等的影響程度。其試驗(yàn)方法應(yīng)符合現(xiàn)行GB/T15555的有關(guān)規(guī)定。其中GB8978-1996中規(guī)定，PH值允許范圍為6～9。6.1.2進(jìn)行壓蒸粉化率和浸水膨脹率測(cè)定試驗(yàn)，評(píng)價(jià)安定性。6.1.3進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度和最佳含水率。6.1.4應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，確定內(nèi)摩擦角ψ、黏聚力c、壓縮系數(shù)、膨脹系數(shù)、回彈模量和CBR值。6.2高爐重礦渣路堤底部應(yīng)高于地下水位或地表長(zhǎng)期積水位0.5m以上,并設(shè)置隔離層，隔離層厚度不宜小于0.5m，隔離層填料宜選用塑性指數(shù)不小于6，且滿足強(qiáng)度要求的黏性土。6.3高爐重礦渣路堤橫標(biāo)高以下20~30cm應(yīng)設(shè)置封頂層，也可與路面結(jié)構(gòu)層相結(jié)合，采用石灰土、二灰土、高爐重礦渣細(xì)料等材料作封頂層。6.4路堤的邊坡和路肩應(yīng)采取土質(zhì)護(hù)坡保護(hù)措施（包邊土）。6.4.1土質(zhì)護(hù)坡的坡面防護(hù)應(yīng)符合現(xiàn)行路基設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。6.4.2護(hù)坡土料宜采用塑性指數(shù)不低于6的黏性土。土質(zhì)護(hù)坡厚度應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、地理環(huán)境、自然條件、土質(zhì)、施工條件等因素而定，土質(zhì)護(hù)坡水平方向厚度應(yīng)保證不小于1m。如果護(hù)坡土的塑性較低，應(yīng)適當(dāng)加寬護(hù)坡寬度并采取坡面防護(hù)措施，防止地表徑流水沖刷坡面。6.4.3高爐重礦渣路堤宜采用封閉式路堤結(jié)構(gòu)，但也應(yīng)根據(jù)施工季節(jié)、當(dāng)?shù)亟涤炅看笮〖鞍呁翆挾鹊葲Q定是否在土質(zhì)護(hù)坡中設(shè)置排水盲溝。盲溝斷面尺寸宜為40cm×50cm，水平間距10～15m，垂直間距l(xiāng).0～1.5m，呈梅花形交叉布置。路堤底可適當(dāng)增加盲溝數(shù)量，并應(yīng)采取措施防止盲溝淤塞。6.5當(dāng)高爐重礦渣路堤高度超過(guò)4m時(shí)，可在路堤中部設(shè)置土質(zhì)夾層。6.6高爐重礦渣路堤高度超過(guò)5m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行路基穩(wěn)定性驗(yàn)算。路基穩(wěn)定性計(jì)算方法及其抗滑穩(wěn)定性系數(shù)應(yīng)符合JTGD30-2015規(guī)范第3.6節(jié)的有關(guān)規(guī)定。6.7高爐重礦渣路堤由路堤主體部分（高爐重礦渣）、包邊土和封頂層(粘性土或其他材料)、隔離層、排水系統(tǒng)等部分組成。高爐重礦渣路堤（封閉式）結(jié)構(gòu)示意圖如圖6.1所示，結(jié)構(gòu)示意圖如圖6.2所示。4圖6.1高爐重礦渣路堤（封閉式）結(jié)構(gòu)示意圖圖6.2高爐重礦渣路堤結(jié)構(gòu)示意圖6.8高爐重礦渣路堤邊坡率應(yīng)視路堤高度而定。5m以下的路堤，邊坡率應(yīng)為1:1.5，5m以上的路堤，上部邊坡率應(yīng)為1:1.5，下部邊坡率應(yīng)為1:1.75。如受用地限制,下部可做路肩擋墻,視具體條件可適當(dāng)減小邊坡率。6.9高爐重礦渣路堤的擋墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)，但應(yīng)注意，墻體泄水孔進(jìn)水口處應(yīng)設(shè)置反濾層或反濾包，反濾層材料可采用無(wú)砂混凝土、預(yù)制無(wú)砂混凝土板塊、土工織物等；反濾層厚度不應(yīng)小于5500mm，反濾包尺寸不應(yīng)小于500mm×500mm×500mm，反濾層和反濾包的頂部和底部應(yīng)設(shè)厚度不小于300mm的黏土隔水層，以防止礦渣淋溶流失。下層泄水孔須高出墻面積水位30cm以上，防止水流倒7高爐重礦渣路堤施工7.1一般規(guī)定7.1.1路基施工應(yīng)保證臨時(shí)工程滿足正常施工需要，做好臨時(shí)排水設(shè)施和永久排水設(shè)施的銜接工作。7.1.2高爐重礦渣路基宜進(jìn)行包邊處理，包邊的寬度及松鋪厚度應(yīng)根據(jù)礦渣的性質(zhì)及路基填筑高度，經(jīng)試驗(yàn)確定。為避免雨水通過(guò)路床滲入路堤，路床也應(yīng)進(jìn)行包邊，包邊土應(yīng)與高爐重礦渣同步施工。7.1.3填筑路基前應(yīng)先清除地表草皮、腐殖土，然后進(jìn)行地基表層碾壓處理，基底壓實(shí)度不應(yīng)小于90%。7.1.4對(duì)道路局部邊角地帶,如檢查井周?chē)?、橋臺(tái)或擋墻后背、溝槽回填等不能使用壓路機(jī)碾壓的部位，應(yīng)采用小型手扶或振動(dòng)壓路機(jī)、蛙式夯實(shí)機(jī)進(jìn)行碾壓夯實(shí)并達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。7.2施工設(shè)備7.2.1施工機(jī)械數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程量、路基寬度、填筑厚度、工期等要求并通過(guò)試驗(yàn)段結(jié)果進(jìn)行配置。7.2.2高爐重礦渣路基每個(gè)作業(yè)面宜配置2臺(tái)22t以上的光輪振動(dòng)壓路機(jī)。7.2.3挖掘機(jī)、裝載機(jī)、運(yùn)輸車(chē)輛、平地機(jī)、推土機(jī)、灑水車(chē)及小型壓實(shí)機(jī)具等，數(shù)量應(yīng)與壓路機(jī)相匹配。7.2.4壓路機(jī)的自重及激振力應(yīng)滿足壓實(shí)厚度要求。7.2.522t以上的光輪振動(dòng)壓路機(jī)的激振力不應(yīng)小于390kN。7.3施工準(zhǔn)備7.3.1施工前，應(yīng)恢復(fù)路基中線，并根據(jù)具體施工段落適當(dāng)加密中樁。7.3.2施工前，應(yīng)對(duì)路基下承層進(jìn)行檢驗(yàn)處理。7.3.3包邊土應(yīng)根據(jù)JTG/T3610規(guī)范要求進(jìn)行自檢和監(jiān)理抽檢。7.3.4應(yīng)按照J(rèn)TGD30要求對(duì)計(jì)劃采用的路基高爐重礦渣填料進(jìn)行游離氧化鈣含量、浸水膨脹率、壓蒸粉化率、金屬鐵含量、壓碎值、堅(jiān)固性、液塑限等試驗(yàn)。7.3.5施工前應(yīng)做試驗(yàn)段，確定機(jī)械施工參數(shù)、施工工藝、碾壓遍數(shù)、松鋪厚度、最佳含水率、包邊寬度、邊坡防護(hù)方案等。建議包邊土填筑每層平均松鋪厚度宜為30~40cm，高爐重礦渣填筑每層平均松鋪厚度宜為25~35cm。7.4布料7.4.1高爐重礦渣路基填筑前，應(yīng)在填筑范圍內(nèi)先用石灰線標(biāo)示方格網(wǎng)。7.4.2宜以每個(gè)網(wǎng)格一車(chē)高爐重礦渣的原則進(jìn)行卸料作業(yè)，根據(jù)自卸車(chē)的裝載量和松鋪厚度確定方格網(wǎng)及包邊區(qū)域的尺寸。7.4.3應(yīng)根據(jù)路基寬度和作業(yè)能力計(jì)算每天的工程量，進(jìn)而確定運(yùn)輸車(chē)數(shù)量。7.4.4自卸車(chē)應(yīng)在方格中部卸料，并用推土機(jī)和裝載機(jī)攤料初平。7.4.5包邊土填筑時(shí)，應(yīng)按測(cè)量邊線每側(cè)超寬30cm進(jìn)行填筑。7.5整平7.5.1填筑包邊土?xí)r，先用平地機(jī)進(jìn)行精平，后用壓路機(jī)靜壓一遍。7.5.2應(yīng)用平地機(jī)將初平后的高爐重礦渣精平。7.5.3在平整過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)清除超粒徑礦渣，并補(bǔ)填細(xì)集料。67.5.4整平時(shí)應(yīng)遵循“先中間，后兩邊”的原則，在縱向根據(jù)設(shè)計(jì)高程整平，在橫向根據(jù)設(shè)計(jì)橫坡坡度整平。7.5.5應(yīng)根據(jù)地面標(biāo)高及填筑高度計(jì)算每層控制高度。7.6灑水晾曬7.6.1在進(jìn)行一遍穩(wěn)壓之后，用水車(chē)給包邊土和高爐重礦渣全斷面灑水，確保包邊土和高爐重礦渣潤(rùn)濕、不起塵。7.6.2應(yīng)結(jié)合高爐重礦渣路基填料的失水特性及施工現(xiàn)場(chǎng)狀況，控制調(diào)整灑水頻次和晾曬時(shí)間，將高爐重礦渣填料含水率穩(wěn)定在規(guī)定范圍之內(nèi)。7.7碾壓7.7.1碾壓施工根據(jù)試驗(yàn)路段確定的碾壓工藝進(jìn)行，達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。7.7.2碾壓時(shí)應(yīng)遵循先慢后快、由路邊向路中，低速行駛碾壓的原則，避免出現(xiàn)推移、起皮和漏壓的現(xiàn)象。7.7.3從起壓點(diǎn)開(kāi)始，碾壓遍數(shù)以往返一次計(jì)為一遍，碾壓時(shí)輪跡應(yīng)重疊1/3，碾壓速度為2-2.5km/h之間，無(wú)漏壓、無(wú)死角、無(wú)明顯輪跡現(xiàn)象。7.7.4碾壓段落的末端，壓路機(jī)不得急剎、急停，以防止填料推移，造成接頭處表面不平整。7.7.5初壓時(shí)，宜用22t以上振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍；復(fù)壓時(shí)，宜用22t以上振動(dòng)壓路機(jī)振壓6~7遍；終壓時(shí)，宜用22t以上振動(dòng)壓路機(jī)靜壓一遍。7.7.6壓實(shí)完成后，按路基設(shè)計(jì)寬度要求進(jìn)行邊坡整修。高爐重礦渣路堤具體施工工藝流程如圖7.1所示。7.1高爐重礦渣路堤施工工藝流程圖8質(zhì)量控制與驗(yàn)收8.1施工質(zhì)量檢查8.1.1應(yīng)在線外架設(shè)水準(zhǔn)儀，按照J(rèn)TG/T3610規(guī)定的檢驗(yàn)頻率確定檢測(cè)斷面。8.1.2每個(gè)斷面宜布設(shè)3~5個(gè)觀測(cè)點(diǎn)并標(biāo)示觀測(cè)點(diǎn)位置，測(cè)量基底標(biāo)高，檢驗(yàn)路基橫坡。8.1.3碾壓前使用GPS準(zhǔn)確定位觀測(cè)點(diǎn)位，每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)位上埋放一個(gè)10cm的鋼球，測(cè)量填筑前標(biāo)高與整平后頂標(biāo)高，驗(yàn)證松鋪厚度。8.1.4碾壓達(dá)到確定的碾壓次數(shù)后，應(yīng)再次對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量，測(cè)量壓實(shí)后頂標(biāo)高，驗(yàn)證壓實(shí)厚度。8.1.5應(yīng)根據(jù)壓實(shí)厚度和松鋪厚度，計(jì)算、驗(yàn)證松鋪系數(shù)。8.1.6碾壓過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)對(duì)包邊土壓實(shí)度和高爐重礦渣路基沉降差進(jìn)行檢驗(yàn)，以及用灌水法測(cè)孔隙率，并將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)記錄整理。8.2施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高爐重礦渣填料硬度可根據(jù)石料的飽和抗壓強(qiáng)度指標(biāo)參照J(rèn)TG/T3610中巖石分類表（表4-1）進(jìn)行分類，高爐重礦渣路堤原則上應(yīng)適用于中硬巖石填石路堤施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，高爐重礦渣路基壓實(shí)質(zhì)量可采用孔隙率與壓實(shí)沉降差或施工參數(shù)聯(lián)合控制。78.2.1高爐重礦渣路堤壓實(shí)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表8.1和表8.2所示。表8.1高爐重礦渣路堤施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率高速、一級(jí)公路其他公路壓實(shí)孔隙率滿足設(shè)計(jì)要求密度法：每200m每壓實(shí)層測(cè)1處沉降差≤試驗(yàn)路段確定的沉降差精密水準(zhǔn)儀：每50m測(cè)1個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)5點(diǎn)表8.2高爐重礦渣壓實(shí)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)路基部位路面以下深度(m)攤鋪厚度(mm)