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文檔簡介

ICS號

中國標(biāo)準(zhǔn)文獻分類號

團體標(biāo)準(zhǔn)

T/CHTSXXXXX-20XX

公路礦渣鋼渣電石渣氣泡混合土路基技術(shù)指南

TechnicalGuideforhighwaysubgrademadeoffoamedmixturesoil

containingblastfurnaceslag,steelslag,andalkalineslag

(征求意見稿)

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中國公路學(xué)會發(fā)布

1總則

1.0.1為規(guī)范公路礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土的設(shè)計、施工,統(tǒng)一質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),

保證礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土工程安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理,制訂本技

術(shù)指南。

1.0.2本技術(shù)指南適用于公路工程領(lǐng)域的礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土的設(shè)計、施

工及質(zhì)量控制。

1.0.3公路礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土的設(shè)計、施工及質(zhì)量控制,除應(yīng)符合本技

術(shù)指南外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1礦渣blastfurnaceslag

礦渣指高爐冶煉生鐵過程中,鐵礦石中的二氧化硅、氧化鋁等與石灰反應(yīng)生

成的硅酸鹽、鋁酸鹽熔融物經(jīng)淬冷形成的廢渣。

2.1.2鋼渣steelslag

鋼渣指生鐵煉鋼過程中,石灰石與生鐵中的金屬氧化物反應(yīng),并經(jīng)過脫碳、

脫硫、脫氧等工藝處理后生成的副產(chǎn)物經(jīng)冷卻結(jié)晶形成的廢渣。

2.1.3堿性渣alkalineslag

工業(yè)制堿、生產(chǎn)乙炔氣、陶瓷拋光等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堿性廢渣,包括

堿渣、電石渣、陶瓷拋光渣等。

2.1.4發(fā)泡劑foamingagent

能產(chǎn)生氣泡群的表面活性材料。

2.1.5發(fā)泡液foamingfluid

發(fā)泡劑加水稀釋后產(chǎn)生的液體。

2.1.6稀釋倍率dilutionmultiple

發(fā)泡液與發(fā)泡劑的質(zhì)量比。

2.1.7氣泡群foamedgroup

發(fā)泡液經(jīng)發(fā)泡產(chǎn)生的氣泡群體。

2.1.8發(fā)泡倍率foamingmultiple

氣泡群與發(fā)泡液的體積比。

2.1.9氣泡群密度foamedgroupdensity

氣泡群的單位體積質(zhì)量。

2.1.10礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土foamedmixturesoilcontainingblast

furnaceslag,steelslag,andalkalineslag

將制備的氣泡群按一定比例加入到由礦渣、鋼渣、堿性渣、原料土、水及可

選添加材料制成的漿料中,經(jīng)混合攪拌、現(xiàn)澆成型的一種微孔類材料。

2

2.1.11標(biāo)準(zhǔn)氣泡柱standardfoamedgroup

高徑比為1:1、體積為1L的標(biāo)準(zhǔn)氣泡群。

2.2符號

qu——抗壓強度(MPa);

qs——飽水抗壓強度(MPa);

3

ρf——氣泡群密度(kg/m);

γ——濕容重(kN/m3);

3

γa——表干容重(kN/m);

3

γs——飽水容重(kN/m)。

3

3基本規(guī)定

3.1施工準(zhǔn)備

3.1.1根據(jù)現(xiàn)場地形、便道、場地等資料,應(yīng)提前確定各類原材料、機具、設(shè)備

進出場地線路及方法。氣泡混合土拌合站的設(shè)計除滿足使用需要外,還應(yīng)考慮礦

渣、鋼渣、堿性渣等材料運輸、施工操作、道路兩側(cè)運輸?shù)纫蛩氐挠绊憽?/p>

3.1.2應(yīng)按原材料使用計劃,組織原材料進場、檢驗;應(yīng)按施工組織設(shè)計,組織

施工設(shè)備進場,并應(yīng)做好安裝、調(diào)試及標(biāo)定工作。

3.2設(shè)備機具配置

3.2.1為確保施工質(zhì)量,氣泡混合土的現(xiàn)場制作、輸送與澆注,均應(yīng)采用專業(yè)的

自動化施工設(shè)備,且應(yīng)滿足表3.2.1的要求:

表3.2.1氣泡混合土制備專用設(shè)備功能要求

檢查項目功能要求檢查方法

控制終端觸摸屏或電腦終端為合格終端外觀檢查

發(fā)泡劑流量和發(fā)泡液流量實時

發(fā)泡劑稀釋控制數(shù)顯,并可根據(jù)稀釋倍率自動發(fā)泡檢查

控制

自動化泡沫流量和泡沫密度實時數(shù)

控制泡沫制備控制顯,并可根據(jù)氣泡率自動調(diào)節(jié)發(fā)泡檢查

控制

氣泡混合土流量和密度實時數(shù)

現(xiàn)場制備氣泡混合土進行

氣泡混合土制備控制顯,并可根據(jù)氣泡率自動調(diào)節(jié)

檢查,制備量不低于6m3。

控制

單臺發(fā)泡系統(tǒng)泡沫制備產(chǎn)能≥

泡沫產(chǎn)能發(fā)泡檢查

60m3/h

礦渣、鋼渣、堿性渣現(xiàn)場進行料漿輸送檢查,

產(chǎn)能單臺料漿輸送泵產(chǎn)能≥30m3/h

料漿輸送輸送量不低于3m3。

單臺混合系統(tǒng)氣泡混合土制備現(xiàn)場制備氣泡混合土進行

氣泡混合土制備產(chǎn)能

產(chǎn)能≥90m3/h,2臺檢查,制備量不低于6m3。

3.2.2電控系統(tǒng)應(yīng)具有發(fā)泡劑、發(fā)泡液、壓縮空氣、泡沫、礦渣、鋼渣、堿性渣

料漿、氣泡混合土流量實時數(shù)顯功能,且應(yīng)集中顯示于觸摸屏或平板電腦上,其

允許誤差應(yīng)滿足表3.2.2的要求。

4

表3.2.2密度實時控制允許誤差

項目允許誤差

泡沫密度±5%

礦渣、鋼渣、堿性渣料漿濕密度±2%

氣泡混合土濕密度±3%

3.2.3氣泡混合土在拌合制作過程中,材料的計量偏差應(yīng)滿足表3.2.3的要求。

表3.2.3材料的計量偏差

原材料計量偏差(%)

礦渣、鋼渣、堿性渣±2

細集料±2

水、外加劑±1

氣泡群±1

礦渣、鋼渣、堿性渣料漿±2

5

4材料

4.1一般規(guī)定

4.1.1氣泡混合土所用原材料不應(yīng)對人體、生物和環(huán)境造成有害影響,所涉及與

生產(chǎn)、使用有關(guān)的安全與環(huán)保要求應(yīng)符合我國相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。原材

料技術(shù)指標(biāo)及檢驗應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求。

4.1.2不同品種(規(guī)格)、等級、廠家(產(chǎn)地)、出廠日期的原材料不得混存、

混用。同一單項工程中,同一配合比的氣泡混合土應(yīng)采用同產(chǎn)地、同廠家(規(guī)格)、

同等級的原材料。

4.1.3材料適應(yīng)性試驗應(yīng)符合本技術(shù)指南附錄A的規(guī)定。

4.2礦渣、鋼渣、堿性渣

4.2.1礦渣應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的?;郀t礦渣粉》GB/T18046的規(guī)定。

4.2.2鋼渣應(yīng)符合《用于水泥和混凝土中的鋼渣粉》GB/T20491的規(guī)定。

4.2.3堿性渣中CaO的質(zhì)量百分比應(yīng)不低于30%。

條文說明:堿性渣的摻入一方面是起到激發(fā)劑的作用,激發(fā)礦渣、鋼渣的活性;

另一方面可提供礦渣、鋼渣水化所需的堿性環(huán)境。堿性渣中CaO的含量對上述

兩方面效果都有重要作用,經(jīng)試驗證實,堿性渣中CaO含量低于30%則難以達

到理想效果,故要求堿性渣中CaO的含量不低于30%。

4.2.4礦渣、鋼渣、堿性渣應(yīng)磨細至比表面積大于300m2/kg。

條文說明:礦渣、鋼渣、堿性渣在本項技術(shù)中是作為膠凝材料使用的,因此,需

將其磨細,才能使其膠凝性發(fā)揮作用。試驗結(jié)果表明,三類廢渣磨細至表面積大

于300m2/kg,其膠凝效果較好。

4.3發(fā)泡劑

4.3.1發(fā)泡劑可采用表面活性類發(fā)泡劑、蛋白質(zhì)類發(fā)泡劑、復(fù)合型發(fā)泡劑等。發(fā)

泡劑外觀應(yīng)均勻,常溫條件下無異物析出或沉淀,無異味或刺激性氣味,對環(huán)境

無不良影響。

6

4.3.2發(fā)泡劑使用時稀釋倍數(shù)不應(yīng)小于60倍,其性能試驗應(yīng)符合本技術(shù)指南附錄

B的規(guī)定。發(fā)泡劑主要技術(shù)性能指標(biāo)按稀釋60倍時測定,具體要求詳見表4.3.2。

表4.3.2發(fā)泡劑(稀釋60倍)主要性能指標(biāo)

性能指標(biāo)質(zhì)量要求檢驗方法

外觀無色透明液體

密度0.93-0.98g/cm3JC/T2199

高低溫性能適用范圍5~50℃

凝固溫度<5℃GB/T9755

泡徑范圍0.1-1mm

泡沫穩(wěn)定性完全消泡時間>48小時SY/T5350

4.3.3發(fā)泡劑與礦渣、鋼渣、堿性渣等工業(yè)廢渣應(yīng)具有良好的相容性,相容性應(yīng)

符合下列規(guī)定:

1新拌氣泡混合土靜置1h的濕容重與初始濕容重差不應(yīng)大于0.5kN/m3;

2新拌氣泡混合土靜置1h的料漿沉降距不應(yīng)大于10mm。

4.3.4發(fā)泡劑其它性能及試驗方法應(yīng)符合現(xiàn)行《泡沫混凝土用泡沫劑》JC/T2199

的有關(guān)規(guī)定。

4.4輔助材料

4.4.1防滲土工布的技術(shù)性能應(yīng)滿足表4.4.1的要求。

表4.4.1防滲土工布的技術(shù)性能指標(biāo)

序號技術(shù)性能規(guī)定值

1膜厚(mm)≥0.3,<0.6

2幅寬(m)≥3.0

3滲透系數(shù)(cm/s)≤10-11

4縱橫拉伸強度(MPa)≥17

5縱橫斷裂伸長率(%)≥450

4.4.2在氣泡混合土路基中摻加的纖維種類宜選擇聚丙烯纖維、玻璃纖維、玄武

巖纖維等,長度以不超過20mm為宜。纖維的技術(shù)性能應(yīng)滿足表4.4.2的要求。

7

表4.4.2纖維的技術(shù)性能指標(biāo)

序號技術(shù)性能規(guī)定值

1密度(g/cm3)>2.4

2拉伸強度(MPa)>2000

3彈性模量(GPa)>66

4斷裂伸長率(%)>2.0

條文說明:試驗證明,摻加纖維的長度增加,氣泡混合土的力學(xué)性能和耐久性均

有所提升;但纖維長度超過20mm后,纖維與氣泡混合土料漿不易拌和均勻,故

建議纖維長度以不超過20mm為宜。

8

5配合比

5.1一般規(guī)定

5.1.1礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土配合比設(shè)計應(yīng)滿足容重、抗壓強度、流動度和

表觀特征等性能要求,必要時還應(yīng)考慮其他特殊性能要求,如抗鹽侵蝕性、抗凍

性等。

5.1.2氣泡混合土性能應(yīng)符合下列基本規(guī)定:

1濕重度應(yīng)符合本技術(shù)指南5.4.1的規(guī)定;

2流動度宜為180mm±10mm;

3氣泡混合土的設(shè)計強度不大于1.0MPa時,試配強度應(yīng)為設(shè)計強度的1.1

倍;設(shè)計強度大于1.0MPa時,試配強度應(yīng)為設(shè)計強度加0.05MPa。

5.1.3堿性渣占膠凝材料的質(zhì)量百分比不宜超過30%。

條文說明:堿性渣的摻入一方面是起到激發(fā)劑的作用,激發(fā)礦渣、鋼渣的活性;

另一方面可提供礦渣、鋼渣水化所需的堿性環(huán)境,而堿性渣本身并不直接提供氣

泡混合土強度。試驗證明,堿性渣摻量占膠凝材料的質(zhì)量百分比不超過30%即可

滿足要求,堿性渣摻量過多,則會影響氣泡混合土的強度等性能。

5.1.4氣泡混合土用于硫酸鹽漬土地區(qū)路基填筑時,礦渣占膠凝材料的質(zhì)量百分

比不宜超過50%;用于氯鹽漬土地區(qū)路基填筑時,礦渣占膠凝材料的質(zhì)量百分比

不宜低于70%。

條文說明:礦渣中活性Al2O3的含量是鋼渣的1.5-3倍。在硫酸鹽漬土環(huán)境下,

硫酸鹽可與礦渣、鋼渣等膠凝材料中的活性Al2O3反應(yīng),生成具有高膨脹性的水

化物水化硫鋁酸鈣(鈣礬石,AFt);AFt的生成量過多,則會破壞氣泡混合土

結(jié)構(gòu),降低氣泡混合土強度。因此,在硫酸鹽漬土地區(qū),應(yīng)控制膠凝材料中礦渣

的摻量。試驗證明,礦渣摻量占膠凝材料的質(zhì)量百分比不宜超過50%。而在氯鹽

漬土地區(qū),氯鹽可與礦渣、鋼渣等膠凝材料中的活性Al2O3反應(yīng),生成穩(wěn)定的復(fù)

鹽產(chǎn)物,從而使得鹽漬土中的氯鹽得以穩(wěn)定;而且,該類新生成的復(fù)鹽產(chǎn)物有利

于氣泡混合土強度增長。因此,在氯鹽漬土環(huán)境下,應(yīng)適當(dāng)增加膠凝材料中礦渣

的摻量。試驗證明,礦渣占膠凝材料的質(zhì)量百分比不宜低于70%。

9

5.2設(shè)計計算

5.2.1氣泡混合土中各種材料用量計算應(yīng)符合下列公式的規(guī)定:

(5.2.1-1)

??????????????

??+??+??+??+??+??+??=1

(5.2.1-2)

式中:??+??+??+??+??+??+??=100

mk—每立方氣泡混合土的礦渣用量(kg);

3

ρk—礦渣密度(kg/m);

mg—每立方氣泡混合土的鋼渣用量(kg);

3

ρg—鋼渣密度(kg/m);

mj—每立方氣泡混合土的堿性渣用量(kg);

3

ρj—堿性渣密度(kg/m);

mw—每立方氣泡混合土的用水量(kg);

33

ρw—水的密度(kg/m),取1000kg/m;

mf—每立方氣泡混合土的氣泡群用量(kg);

33

ρf—氣泡群密度(kg/m),取50kg/m;

ms—每立方氣泡混合土的細集料用量(kg);

33

ρs—細集料密度(kg/m),采用細砂時,可取2600kg/m;

mm—每立方氣泡混合土的摻合料用量(kg);

3

ρm—摻合料密度(kg/m)。

條文說明:本指南中所述的礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土與工業(yè)與民用建筑行業(yè)常

用的泡沫混凝土相比,主要區(qū)別在于采用礦渣、鋼渣、電石渣代替水泥作為膠凝

材料,此外,還可在氣泡混合土中加入原料土(細集料)。因此,本配合比設(shè)計

方法參考中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《泡沫混凝土應(yīng)用技

術(shù)規(guī)程》(JGJ/T341-2014)中泡沫混凝土配合比設(shè)計方法,并經(jīng)過室內(nèi)試驗和

現(xiàn)場試驗驗證得到。

5.2.2氣泡混合土的水膠比(W/B)取值應(yīng)符合下列規(guī)定:

1未摻外加劑時,水膠比取0.50~0.70為宜。

2摻入外加劑時,水膠比應(yīng)通過試驗確定,宜按0.20~0.60選取。

10

5.3配合比試配與調(diào)整

5.3.1試拌配合比的強度試驗應(yīng)符合下列規(guī)定:

應(yīng)至少采用3個不同的配合比。當(dāng)采用3個不同的配合比時,其中1個配合

比應(yīng)為本技術(shù)指南確定的試拌配合比,另外2個配合比的礦渣、鋼渣、堿性渣用

量宜在試拌配合比基礎(chǔ)上分別增加和減少10kg;或其中一個配合比為按本標(biāo)準(zhǔn)

要求計算的配合比,另外2個配合比的泡沫摻量宜在計算配合比基礎(chǔ)上分別增加

和減少5L~10L,同時相應(yīng)調(diào)整礦渣、鋼渣、堿性渣用量。

5.3.2應(yīng)根據(jù)強度試驗結(jié)果,在試拌配合比的基礎(chǔ)上調(diào)整礦渣、鋼渣、堿性渣用

量,確定設(shè)計配合比;其中堿性渣的含量應(yīng)滿足礦渣、鋼渣水化活性激發(fā)和水化

環(huán)境堿度的要求。

5.4性能

5.4.1礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土容重等級按濕容重大小劃分,允許偏差范圍應(yīng)

符合表5.4.1的規(guī)定。

表5.4.1容重等級

濕容重γ(kN/m3)

容重等級

標(biāo)準(zhǔn)值允許偏差范圍

W33.02.5<γ≤3.5

W44.03.5<γ≤4.5

W55.04.5<γ≤5.5

W66.05.5<γ≤6.5

W77.06.5<γ≤7.5

W88.07.5<γ≤8.5

W99.08.5<γ≤9.5

W1010.09.5<γ≤10.5

5.4.2強度等級按100mm×100mm×100mm立方體單軸抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值劃分,

抗壓強度等級采用符號CF表示,抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值和樣本最小值按表5.4.2的規(guī)

定執(zhí)行。

11

表5.4.2強度等級

抗壓強度qu(MPa)

強度等級

每組平均值樣本最小值

CF0.60.600.51

CF0.80.800.68

CF1.01.000.85

CF1.21.201.02

CF1.51.501.27

CF2.02.001.70

CF2.52.502.12

CF3.03.002.55

CF4.04.003.60

CF5.05.004.25

5.4.3氣泡混合土要求氣孔大小均勻、細密,表觀氣孔直徑應(yīng)小于1.0mm。

12

6設(shè)計

6.1一般規(guī)定

6.1.1氣泡混合土路基設(shè)計項目應(yīng)包括性能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和附屬工程設(shè)計,并

進行相應(yīng)的設(shè)計計算。主要設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計指標(biāo)應(yīng)符合表6.1.1的規(guī)定。

表6.1.1主要設(shè)計內(nèi)容與設(shè)計指標(biāo)

設(shè)計目標(biāo)設(shè)計項目主要設(shè)計內(nèi)容主要設(shè)計指標(biāo)

濕容重、抗壓強度、彈性模量、抗腐蝕性、

性能設(shè)計確定物理力學(xué)指標(biāo)

抗凍性

減少路堤

路基整體強度驗算、穩(wěn)定性驗算、抗滑動

容重或土

結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面設(shè)計和銜接設(shè)計穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗浮驗

壓力

算、沉降驗算、結(jié)構(gòu)上覆荷載驗算

附屬工程設(shè)計面板、抗滑錨固、補強-

性能設(shè)計確定物理力學(xué)指標(biāo)濕容重、抗壓強度、彈性模量、導(dǎo)熱性能

保溫隔熱

結(jié)構(gòu)設(shè)計斷面設(shè)計和銜接設(shè)計路基整體強度驗算

6.1.2氣泡混合土用于軟土路基填筑高度不宜大于6.0m;除空洞充填、管線回填

工程外,氣泡混合土單次澆筑厚度宜為0.3-0.8m,不得超過1.0m;當(dāng)填筑高度

大于3.0m時,在縱橫向上與普通填土交界面處宜設(shè)置臺階過渡;當(dāng)填筑高度大

于5.0m時,填筑體頂部外側(cè)宜設(shè)計預(yù)留寬度;氣泡混合土填筑高度超過10.0m

時,宜設(shè)置分級;非必要情況下,氣泡混合土直立填筑高度不宜大于18.0m。

6.1.3一般氣泡混合土填筑體斷面尺寸要求宜按表6.1.3確定。

表6.1.3斷面尺寸要求

設(shè)計內(nèi)容高速公路、一級公路二級及二級以下公路搶險救災(zāi)備注

填筑高度1.0~18.0m1.0~15.0m<36m空洞充填、管線

底面寬度≥2.0m≥2.0m≥3.0m回填工程除外

縱向≥2.0m縱向≥1.5m填筑高度超過

臺階寬度≥0.8m

橫向≥1.5m橫向≥1.2m3m設(shè)置

填筑高度超過

預(yù)留寬度0.8~1.0m0.3~0.8m0.5m

5m設(shè)置

注:本表不適用于軟土路基填筑。

6.1.4路基防排水設(shè)計應(yīng)符合以下規(guī)定:

13

1排水可采用設(shè)置滲水盲溝、有孔排水或濾水層的措施;

2防水可采用在填筑體底面鋪設(shè)防水土工布的措施;

3滲水盲溝宜采用碎石盲溝,有孔排水管宜采用PVC管,濾水層采用碎石。

6.1.5氣泡混合土基底宜設(shè)置碎石墊層,墊層厚度不宜小于15cm。

6.2一般路基

6.2.1路基用地不受限制時,可采用臺階式澆筑的放坡形式(圖6.2.1(a));

路堤用地受限時,邊坡宜采用直立支護形式或陡坡式支護形式(圖6.2.1(b)、

圖6.2.1(c))。

(a)放坡式填筑

(b)直立式填筑形式

(c)陡坡式填筑形式

圖6.2.1氣泡混合土一般路基填筑形式

6.2.2當(dāng)澆筑厚度大于3.0m時,與常規(guī)填土路基的縱向、橫向銜接宜設(shè)置臺階

式過渡,沿路基縱向臺階寬度不宜小于2.0m,沿路基橫斷面臺階寬度不宜小于

1.0m。位于軟弱地基時,可適當(dāng)加大臺階寬度。

14

6.3特殊路基設(shè)計

6.3.1軟土路基

1補充規(guī)定

1)在軟土地基上澆筑氣泡混合土路基,應(yīng)以不再做軟基深層處理為優(yōu)先

原則;

2)在軟土地基采用氣泡混合土澆筑時,應(yīng)計算地基的沉降變形量,并驗

算地基承載力要求;如無法滿足要求,可適當(dāng)向原地面以下?lián)Q填;

3)工后沉降計算時,除應(yīng)符合《公路路基設(shè)計規(guī)范》JTGD30外,尚應(yīng)

遵循以下原則:

a)總沉降修正系數(shù)宜取1.1;

b)基底壓力計算時,宜采用分層總和法按以下步驟計算:

首先計算路面至泡混土路基基底的路堤總荷載:

P1(6.3.1-1)

式中,和分別為路堤各土層容重和厚度P1=∑Ri?Hi;對于氣泡混合土,容重根據(jù)允

許密度換算。RiHi

如有換填土層,應(yīng)計算原地面以下?lián)Q填深度內(nèi)土層的自重應(yīng)力:

(6.3.1-2)P2

式中,和分別為換填深度內(nèi)各土層的容重和厚度。P1=∑R0i?hi

計算基底壓力R0ihi=-

4)軟土地基上的氣泡混合土路基,基底宜設(shè)置必要的墊層,厚度不宜小P0P1P2

于0.30m;

6.3.2凍土路基

1補充規(guī)定

1)季節(jié)性凍土路段氣泡混合土容重等級不宜小于W6且不宜大于W8;

2)氣泡混合土最小厚度不宜小于0.6m;

3)為增強氣泡混合土的抗凍性,宜在氣泡混合土中摻加適量的纖維,纖

維長度以不大于20mm為宜,纖維摻量不宜超過0.4%(質(zhì)量百分比);

4)氣泡混合土路基底面須設(shè)置防滲土工布,分層澆筑的氣泡混合土,各

層之間也宜鋪設(shè)防滲土工布,以減小凍融循環(huán)對氣泡混合土的影響;

15

5)季節(jié)性凍土路段應(yīng)在凍結(jié)深度影響范圍內(nèi)適當(dāng)提高氣泡混合土強度(參

考表6.3.2);

表6.3.2季節(jié)性凍土路段氣泡混合土路基的最小強度要求

海拔范圍

2800~35003500~41004100~4800

(m)

路面底面

高速公路、二級及以高速公路、二級及以高速公路、二級及以

以下深度

一級公路下公路一級公路下公路一級公路下公路

(m)

0~0.8CF1.0CF0.8CF1.0CF0.8CF1.2CF1.0

0.8~1.6CF0.6CF0.5CF0.8CF0.6CF0.8CF0.7

1.6~2.0CF0.4CF0.4CF0.6CF0.5CF0.8CF0.6

>2.0CF0.4CF0.4CF0.4CF0.4CF0.6CF0.5

條文說明:①厚度是決定氣泡混合土路基保溫效果的重要指標(biāo),厚度越大,氣泡

混合土路基的保溫效果越好?,F(xiàn)場試驗結(jié)果表明,氣泡混合土路基厚度≥0.6m

時,路基的保溫效果較好。因此,規(guī)定氣泡混合土最小厚度不宜小于0.6m。②

向氣泡混合土中摻入纖維能夠增強氣泡混合土的抗變形特性,在凍融循環(huán)環(huán)境下

能夠抵抗凍脹引起的開裂,減緩凍融循環(huán)對氣泡混合土路基的破壞作用。但纖維

摻量過大則會顯著增加氣泡混合土的成本,纖維摻量每增加0.1%(質(zhì)量百分比),

制備每立方氣泡混合土的成本增加20-100元,且會增加纖維拌和均勻的難度。

試驗結(jié)果證實,氣泡混合土中纖維摻量不宜超過0.4%(質(zhì)量百分比)。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計

礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土填筑凍土路基結(jié)構(gòu)圖如圖6.3.2所示。

(a)凍脹等級Ⅲ級

16

(b)凍脹等級Ⅳ級

(a)凍脹等級Ⅴ級

圖6.3.2氣泡混合土處治凍土路基結(jié)構(gòu)圖

6.3.3鹽漬土路基

1補充規(guī)定

1)用于鹽漬土地區(qū)路基填筑的氣泡混合土中可摻入鹽漬土作為原料土,但

摻加量不宜超過600kg/m3。

2)氣泡混合土中的氣泡摻量以500-800L/m3為宜。

3)為增強氣泡混合土的抗?jié)B性,宜在氣泡混合土中摻加適量的纖維,纖維

長度以不大于20mm為宜,纖維摻量不宜超過0.4%(質(zhì)量百分比)。

4)氣泡混合土路基墊層設(shè)置宜從地面下20cm開始,墊層厚度不宜小于30cm。

5)氣泡混合土路基底面須鋪設(shè)防滲土工布;分層澆筑的氣泡混合土路基,

各層之間也宜鋪設(shè)防滲土工布。

條文說明:①向氣泡混合土中摻入鹽漬土作為集料能夠起到填充氣泡混合土孔

隙、提高氣泡混合土性能的作用。本指南所述氣泡混合土中所用的膠凝材料礦渣、

鋼渣、堿性渣經(jīng)過科學(xué)的配合比設(shè)計后,能夠與鹽漬土中的鹽分發(fā)生反應(yīng),生成

有利于氣泡混合土性能增強的產(chǎn)物。但是,鹽漬土摻量過大則會大幅增加氣泡混

合土容重,且摻入過量的鹽漬土中的鹽分也不利于氣泡混合土強度增長。經(jīng)試驗

17

得出,氣泡混合土中鹽漬土的摻加量不宜超過600kg/m3。②向氣泡混合土中摻

入纖維能夠增強氣泡混合土的抗?jié)B性,從而阻礙鹽離子向氣泡混合土中滲透,減

緩鹽分對氣泡混合土的侵蝕作用。同樣的,纖維摻量過大則會顯著增加氣泡混合

土的成本,增加纖維拌和均勻的難度。試驗結(jié)果證實,氣泡混合土中纖維摻量不

宜超過0.4%(質(zhì)量百分比)。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計

礦渣鋼渣堿性渣氣泡混合土填筑鹽漬土路基結(jié)構(gòu)示意圖如圖6.4.3所示。

圖6.3.3鹽漬土地區(qū)氣泡混合土填筑路基結(jié)構(gòu)圖

18

7施工

7.1材料的儲運、堆存

7.1.1礦渣、鋼渣、堿性渣等廢渣運輸應(yīng)采用封閉式自卸汽車運輸,運輸時采取

彩條布覆蓋的方法防止揚塵、流失、污染環(huán)境。

7.1.2承擔(dān)礦渣、鋼渣、堿性渣等廢渣運輸?shù)能囕v必須經(jīng)過主管單位檢查,并持

有運輸許可證;車身涂有明顯的標(biāo)志或適當(dāng)?shù)姆枴?/p>

7.1.3組織礦渣、鋼渣、堿性渣廢渣運輸?shù)膯挝?,?yīng)事先制定出詳盡的運輸計劃,

保證有廢渣泄漏時采取有效應(yīng)急措施。

7.2施工工藝

7.2.1氣泡混合土制備

在氣泡混合土制備過程中應(yīng)符合下列要求:

1在拌合制作氣泡混合土?xí)r,應(yīng)通過制作設(shè)備實時監(jiān)控和調(diào)節(jié)礦渣、鋼渣、

堿性渣料漿和氣泡群流量;

2膠凝材料漿在儲存裝置中停滯時間不宜超過2h;

3氣泡群應(yīng)與膠凝材料漿料混合均勻,新拌氣泡混合土在泵送設(shè)備、泵送管

道中的停滯時間不宜超過1h;

4設(shè)備澆筑管口取料時,上管口與下管口取料濕容重偏差應(yīng)小于1%。

7.2.2氣泡混合土澆筑

1氣泡混合土路基施工前,應(yīng)將路基劃分為若干個澆注區(qū),每個澆注區(qū)應(yīng)劃

分為若干個澆注層。澆注區(qū)和澆筑層的劃分應(yīng)符合以下要求:

1)當(dāng)路基縱橫向尺寸較大時,單個澆注區(qū)頂面面積最大不應(yīng)超過400m2,

以200m2~300m2為宜;

2)單個澆注區(qū)長軸方向長度不宜超過30m。

2單個澆注區(qū)澆注層的澆注施工時間不應(yīng)超過礦渣、鋼渣、堿性渣料漿的初

凝時間;上下相鄰兩層澆注層的澆注間隔時間不宜小于8小時。

3單個澆注層宜一次性澆注完畢,必要時最多分兩次澆注,且兩次澆注的間

隔時間應(yīng)控制在6-24小時。

19

7.2.3氣泡混合土養(yǎng)護

1每層氣泡混合土澆筑完成后立即進行養(yǎng)護,澆筑的各層氣泡混合土的養(yǎng)護

齡期應(yīng)不少于7天;

2氣泡混合土頂面在上路床范圍內(nèi)時,路面施工應(yīng)在氣泡混合土養(yǎng)護28d

后進行。

7.2.4附屬工程施工

防滲土工布鋪設(shè)前應(yīng)清除底層的尖銳物,避免刺破,必要時應(yīng)先鋪設(shè)一層無

紡針刺土工布作為隔離層;相鄰幅的土工膜重疊寬度不宜小于5cm,且應(yīng)采用熱

焊的方式進行搭接。

7.3特殊工況施工

7.3.1冬期、雨期及熱期的氣泡混合土施工,應(yīng)根據(jù)不同的季節(jié)特點制訂相應(yīng)的

施工技術(shù)方案,并應(yīng)采取有針對性的措施,保證工程質(zhì)量和和施工安全。

7.3.2當(dāng)室外日均氣溫連續(xù)5d低于5℃、環(huán)境溫度超過38℃以及下雨時,不得進

行氣泡混合土澆筑施工;特殊情況需要施工時,應(yīng)采取特殊措施并進行專項報批,

確保工程質(zhì)量和施工安全。

7.3.3冬季施工時,每班完工后應(yīng)清空各設(shè)備及管路中的殘留料漿,并對澆筑管

路、施工設(shè)備、泡沫劑及澆筑區(qū)域等采取保溫措施。

7.3.4在高海拔地區(qū)施工時,當(dāng)設(shè)備內(nèi)外環(huán)境不存在壓力差時,可不考慮低壓環(huán)

境對新拌氣泡混合土氣泡指標(biāo)的影響;制備的氣泡群的各項指標(biāo)應(yīng)符合第4.3.2

條的規(guī)定。

20

8質(zhì)量控制

8.1基本要求

8.1.1氣泡混合土所采用的礦渣、鋼渣、堿性渣等膠凝材料、發(fā)泡劑及其他材料

的技術(shù)性能和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計文件和本規(guī)范規(guī)定。

8.1.2新拌氣泡混合泡混土試樣宜在澆筑管管口制取,試件制取組數(shù)應(yīng)符合下列

規(guī)定:

1每個構(gòu)造單元應(yīng)至少制取兩組試件。

2當(dāng)同一配合比連續(xù)澆筑少于400m3時,應(yīng)按每200m3制取一組試件。

3當(dāng)同一配合比連續(xù)澆筑大于400m3時,應(yīng)按每400m3制取一組試件。

8.1.3澆筑的質(zhì)量檢驗應(yīng)符合表8.1.3的規(guī)定。

表8

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