高爐重礦渣路基設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范

1高爐重礦渣路基設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了公路高爐重礦渣路堤設(shè)計與施工技術(shù)的術(shù)語和定義、材料、設(shè)備、施工及質(zhì)量控制與驗收的技術(shù)要求。本文件適用于各等級公路新建及改擴建工程的高爐重礦渣路堤設(shè)計與施工。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(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)用地土壤污染風險管控標準GB6566-2010建筑材料放射性核素限量GB18871-2002電離輻射防護與輻射源安全基本標準GB27742-2011可免于輻射防護監(jiān)管的物料中放射性核素活度濃度GB5085.3-2007危險廢物鑒別標準—浸出毒性鑒別GB5749-2022生活飲用水衛(wèi)生標準GB/T14848-2017地下水質(zhì)量標準JTGD30公路路基設(shè)計規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTG3450公路路基路面現(xiàn)場測試規(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輻射劑量率測量技術(shù)規(guī)范HJ61-2021輻射環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語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)計應(yīng)根據(jù)公路的功能和等級，遵循因地制宜、節(jié)約土地、保護環(huán)境的原則，通過技術(shù)經(jīng)濟綜合比選，合理確定路堤方案，做好綜合設(shè)計。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、結(jié)構(gòu)設(shè)計和排水設(shè)計，保證高爐重礦渣路堤有足夠的強度、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)計要求，并具有可供鋪筑路面的堅實基礎(chǔ)。4.3對于軟弱地基上的高爐重礦渣路堤，其設(shè)計結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與軟基處治設(shè)計同步進行，并應(yīng)進行穩(wěn)定驗算和沉降計算。4.4應(yīng)根據(jù)公路等級、場區(qū)設(shè)計基本地震動峰值加速度、地形地質(zhì)條件等條件驗算高爐重礦渣路堤穩(wěn)定性，應(yīng)按JTGB02-2013的有關(guān)規(guī)定進行設(shè)防。4.5高爐重礦渣用于路基填筑時，必須符合國家現(xiàn)行環(huán)境保護的有關(guān)規(guī)定。高爐重礦渣在使用前應(yīng)進行質(zhì)量檢驗，經(jīng)檢驗合格后方可使用。4.6高爐重礦渣的選擇應(yīng)先進行料源調(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、運輸和堆放，應(yīng)采取封蓋等措施，防止揚塵。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。4.9高爐重礦渣路堤設(shè)計應(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)超過松鋪厚度的2/3，具有足夠強度。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)同時滿足GB6566-2010中C類裝飾裝修材料指標要求IRa≤l.0和Ir≤2.8，否則不得用于路堤填筑。5.5應(yīng)對高爐重礦渣填料重金屬離子進行檢測，重金屬離子浸出濃度標準及檢測方法如表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準及檢測方法序號分析項目標準限值樣品前處理檢測方法1鉛5HJ/T299GB5085.32鈹0.023鎳54六價鉻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6.1高爐重礦渣路堤設(shè)計時，應(yīng)開展下列試驗評價工作：6.1.1進行化學成分和礦物成分分析試驗，確定其化學成分、礦物成分、浸出液內(nèi)有害物質(zhì)含量、pH值、燒失量等，評價其對水體、土壤等的影響程度。其試驗方法應(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進行壓蒸粉化率和浸水膨脹率測定試驗，評價安定性。6.1.3進行擊實試驗，確定最大干密度和最佳含水率。6.1.4應(yīng)通過試驗，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，且滿足強度要求的黏性土。6.3高爐重礦渣路堤橫標高以下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)護坡保護措施（包邊土）。6.4.1土質(zhì)護坡的坡面防護應(yīng)符合現(xiàn)行路基設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。6.4.2護坡土料宜采用塑性指數(shù)不低于6的黏性土。土質(zhì)護坡厚度應(yīng)根據(jù)道路等級、地理環(huán)境、自然條件、土質(zhì)、施工條件等因素而定，土質(zhì)護坡水平方向厚度應(yīng)保證不小于1m。如果護坡土的塑性較低，應(yīng)適當加寬護坡寬度并采取坡面防護措施，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?shù)亟涤炅看笮〖鞍呁翆挾鹊葲Q定是否在土質(zhì)護坡中設(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。路堤底可適當增加盲溝數(shù)量，并應(yīng)采取措施防止盲溝淤塞。6.5當高爐重礦渣路堤高度超過4m時，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5m時，應(yīng)進行路基穩(wěn)定性驗算。路基穩(wěn)定性計算方法及其抗滑穩(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，但應(yīng)注意，墻體泄水孔進水口處應(yīng)設(shè)置反濾層或反濾包，反濾層材料可采用無砂混凝土、預(yù)制無砂混凝土板塊、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)保證臨時工程滿足正常施工需要，做好臨時排水設(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)試驗確定。為避免雨水通過路床滲入路堤，路床也應(yīng)進行包邊，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，然后進行地基表層碾壓處理，基底壓實度不應(yīng)小于90%。7.1.4對道路局部邊角地帶,如檢查井周圍、橋臺或擋墻后背、溝槽回填等不能使用壓路機碾壓的部位，應(yīng)采用小型手扶或振動壓路機、蛙式夯實機進行碾壓夯實并達到規(guī)定的壓實度。7.2施工設(shè)備7.2.1施工機械數(shù)量應(yīng)根據(jù)工程量、路基寬度、填筑厚度、工期等要求并通過試驗段結(jié)果進行配置。7.2.2高爐重礦渣路基每個作業(yè)面宜配置2臺22t以上的光輪振動壓路機。7.2.3挖掘機、裝載機、運輸車輛、平地機、推土機、灑水車及小型壓實機具等，數(shù)量應(yīng)與壓路機相匹配。7.2.4壓路機的自重及激振力應(yīng)滿足壓實厚度要求。7.2.522t以上的光輪振動壓路機的激振力不應(yīng)小于390kN。7.3施工準備7.3.1施工前，應(yīng)恢復路基中線，并根據(jù)具體施工段落適當加密中樁。7.3.2施工前，應(yīng)對路基下承層進行檢驗處理。7.3.3包邊土應(yīng)根據(jù)JTG/T3610規(guī)范要求進行自檢和監(jiān)理抽檢。7.3.4應(yīng)按照JTGD30要求對計劃采用的路基高爐重礦渣填料進行游離氧化鈣含量、浸水膨脹率、壓蒸粉化率、金屬鐵含量、壓碎值、堅固性、液塑限等試驗。7.3.5施工前應(yīng)做試驗段，確定機械施工參數(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)先用石灰線標示方格網(wǎng)。7.4.2宜以每個網(wǎng)格一車高爐重礦渣的原則進行卸料作業(yè)，根據(jù)自卸車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)能力計算每天的工程量，進而確定運輸車數(shù)量。7.4.4自卸車應(yīng)在方格中部卸料，并用推土機和裝載機攤料初平。7.4.5包邊土填筑時，應(yīng)按測量邊線每側(cè)超寬30cm進行填筑。7.5整平7.5.1填筑包邊土時，先用平地機進行精平，后用壓路機靜壓一遍。7.5.2應(yīng)用平地機將初平后的高爐重礦渣精平。7.5.3在平整過程中，應(yīng)及時清除超粒徑礦渣，并補填細集料。67.5.4整平時應(yīng)遵循“先中間，后兩邊”的原則，在縱向根據(jù)設(shè)計高程整平，在橫向根據(jù)設(shè)計橫坡坡度整平。7.5.5應(yīng)根據(jù)地面標高及填筑高度計算每層控制高度。7.6灑水晾曬7.6.1在進行一遍穩(wěn)壓之后，用水車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)場狀況，控制調(diào)整灑水頻次和晾曬時間，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)試驗路段確定的碾壓工藝進行，達到規(guī)定的壓實度。7.7.2碾壓時應(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從起壓點開始，碾壓遍數(shù)以往返一次計為一遍，碾壓時輪跡應(yīng)重疊1/3，碾壓速度為2-2.5km/h之間，無漏壓、無死角、無明顯輪跡現(xiàn)象。7.7.4碾壓段落的末端，壓路機不得急剎、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，宜用22t以上振動壓路機靜壓一遍；復壓時，宜用22t以上振動壓路機振壓6~7遍；終壓時，宜用22t以上振動壓路機靜壓一遍。7.7.6壓實完成后，按路基設(shè)計寬度要求進行邊坡整修。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)量控制與驗收8.1施工質(zhì)量檢查8.1.1應(yīng)在線外架設(shè)水準儀，按照JTG/T3610規(guī)定的檢驗頻率確定檢測斷面。8.1.2每個斷面宜布設(shè)3~5個觀測點并標示觀測點位置，測量基底標高，檢驗路基橫坡。8.1.3碾壓前使用GPS準確定位觀測點位，每個觀測點位上埋放一個10cm的鋼球，測量填筑前標高與整平后頂標高，驗證松鋪厚度。8.1.4碾壓達到確定的碾壓次數(shù)后，應(yīng)再次對觀測點進行標高測量，測量壓實后頂標高，驗證壓實厚度。8.1.5應(yīng)根據(jù)壓實厚度和松鋪厚度，計算、驗證松鋪系數(shù)。8.1.6碾壓過程中，應(yīng)隨時對包邊土壓實度和高爐重礦渣路基沉降差進行檢驗，以及用灌水法測孔隙率，并將檢測結(jié)果及時記錄整理。8.2施工質(zhì)量標準高爐重礦渣填料硬度可根據(jù)石料的飽和抗壓強度指標參照JTG/T3610中巖石分類表（表4-1）進行分類，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)量標準，高爐重礦渣路基壓實質(zhì)量可采用孔隙率與壓實沉降差或施工參數(shù)聯(lián)合控制。78.2.1高爐重礦渣路堤壓實施工質(zhì)量標準如表8.1和表8.2所示。表8.1高爐重礦渣路堤施工質(zhì)量標準檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率高速、一級公路其他公路壓實孔隙率滿足設(shè)計要求密度法：每200m每壓實層測1處沉降差≤試驗路段確定的沉降差精密水準儀：每50m測1個斷面，每個斷面測5點表8.2高爐重礦渣壓實質(zhì)量控制標準路基部位路面以下深度(m)攤鋪厚度(mm)