ICS 93.080.01 R 18 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 25592015 淮北地区公路粉土路基设计施工指南 Huaibei area highway silt roadbed design and construction guide 文稿版次选择 2015-12-30 发布 2016-01-30 实施安徽省质量技术监督局 发 布 DB34/T 25592015 I 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。本标准由安徽省交通运输厅提出并归口。本标准主要起草单位：安徽省交通投资集团有限责任公司、武汉广益交通科技股份有限公司。本标准参与起草单位：天津大学、上海朗琦土木工程有限公司、安徽省交通规划设计研究院、安徽省交通基本建设工程质量监督站、安徽省路港工程有限公司。本标准主要起草人：黄志福、冯守中、胡可、王宏祥、马中南、赵清平。本标准参与起草人：曹光伦、于春江、闫澍旺、王宏斌、李必文、陈修和、叶雨霞、潘家升、赵可肖、李洁、屈双双、姚孝虎、孙志永、徐士征、张俊、冷大伟、钱叶琳、杨牧盘、王文刚、王亮、王凯。DB34/T 25592015 1 淮北地区公路粉土路基设计施工指南 1 范围 本标准规定了公路粉土路基设计施工的术语和定义、粉土路基勘察和试验、粉土路基设计、粉土路基施工、粉土路基施工检测。本指南适用于淮北地区公路粉土路基的设计与施工。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTJ 064 公路工程地质勘察规范 被JTG C20-2011代替 公路工程地质勘察规范 JTJ D30 JTG D30 公路路基设计规范 JTJ E40 JTG E40 公路土工试验规程 JTG F10 公路路基施工技术规范 JTG F80 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程 JTG F80/2 公路工程质量检验评定标准 第二分册 机电工程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 粘质粉土 Viscous silt 粒径小于 0.005 mm 的颗粒质量大于或等于总质量的 10，小于或等于总质量的 15，且塑性指数 Ip10 的粉土。3.2 砂质粉土 Sands silt 粒径小于 0.005 mm 的颗粒质量小于总质量的 10，且塑性指标 Ip10 的粉土。3.3 路基主要工作区The main workspace subgrade 主要承受路面运营车辆动应力荷载作用的路基部分。一般指在路面底面以下 1.5 m 范围内。3.4 DB34/T 25592015 2 空气率 air ratio 土中空气体积与土体总体积之比。4 粉土路基勘察、试验 4.1 应按 JTJ 064 的要求对沿线粉土地区进行工程地质勘察，获得设计所需要的物理力学参数。4.2 应按 JTJ E40 的要求进行粉土工程性质的试验。5 粉土路基设计 5.1 一般规定 5.1.1 应结合当地自然地理条件、岩土工程条件、施工条件、材料供应、工期要求和环境保护等因素，按照因地制宜、就地取材、综合处治的原则进行综合设计。5.1.2 宜尽量少占农田，结合水文及水文地质条件确定路基最小填土高度。5.1.3 应综合考虑河道改道、路堑挖方、路基边沟、排水沟的开挖弃土与路基填方用土的综合平衡。若弃方不能满足路基的填方量，应设计取土场位置。5.2 路基 5.2.1 不应用腐殖土、淤泥质土和富含植物根系的地表土作路基填料，粘质粉土和砂质粉土均可直接作为路基的填筑材料。5.2.2 粉土路基的主要工作区应采取阻隔毛细水上升侵蚀路基土的设计措施。5.2.3 粉土路堤的边坡和路肩应采取土质护坡保护措施。边坡坡率不应陡于 1：1.5。5.2.4 粉土路堤上路床范围应采用粘性土填筑，也可与路面结构层相结合，采用石灰土、二灰土等路面底基层材料作封层。5.2.5 粉土路堤底部距地下水位或地表长期积水位的距离应大于 50 cm 以上，否则应设置隔水层。隔水层厚度不宜小于 30 cm，隔水层横坡不宜小于 3。5.2.6 粉土路基阻断毛细水上升的结构设计方法：石灰改良粉土阻水法。在靠近地表的路堤底部，采用重量比不低于 4的掺灰土对粉土进行改良，层数不少于2层，厚度不小于 40 cm，并控制其压实度大于或等于 93。土工复合防排水板阻水法。在靠近地表的路基底部，采用土工复合防排水板或其他如防水土工布、膜等进行阻隔地下毛细水的上升，铺设的土工复合防排水板层宜高出地表 1020 cm。排水板控制指标应符合现行的相关标准。5.2.7 填方路基在毛细水阻断层上可直接填筑粉土，宜按表1 指标进行控制。表1 粉土填料路基设计控制指标 项目 分类 路面底面 以下深度（cm）回弹模量(MPa)空气率（）高速公路 一级公路 二级 公路 三、四级 公路 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级公路 上路床 030 72 40 35 9 10 10 下路床 3080 52 35 28 DB34/T 25592015 3 上路堤 80150 35 28 20 下路堤 150 28 20 20 11 11 11 5.2.8 挖方路段，路基设计宜按表2指标进行控制。表2 挖方路基粉土石灰掺拌量及压实度控制指标 公路等级 路面地面以下石灰改良厚度(cm)石灰掺拌量（）压实度（）高速、一级公路 80 68 96 二级公路 80 46 95 三、四级公路 30 35 94 5.3 防排水 5.3.1 粉土路基排水应按 JTJ D30 相关规定执行。5.3.2 沿路基两侧每隔 3050 m设置一道集中排水槽。5.3.3 在填挖交界路段和低填方路段应设置渗（盲）沟，以降低地下水位。5.3.4 粉土路基边沟应进行专门防护。5.4 防护 5.4.1 粉土路基边坡应进行防冲刷设计。对无内涝积水的路段，路基防护可采用工程防护和植物防护相结合的综合防护措施。如无经验时，可参照图1 边坡防冲刷方案进行设计。A放大图样 说明：1 地面；2 粉土填方路基；3 路面；4 路肩；5 土工布；6 土工三维网垫；7 草灌植物种子与泥土的混合物层；8 当地路基填料土层；9 植物。DB34/T 25592015 4 图1 粉土路基边坡的防护措施 5.4.2 经常受内涝积水影响的路段，应按浸水路基设计，路基护脚，应进行防护和加固。路基防护结构形式应根据当地的地质、地形、气象、水文情况进行设计，如无经验时，可按图2 进行设计。说明：1地基（地面）；2第一层土工复合隔水板；3路基改良填土层；4第二层土工复合隔水板或改良粉土层；5路肩；6路面结构层；7防水土工膜；8片石层；9植生袋（生态袋）。图2 粉土填料公路路基设计结构 5.5 取土坑 5.5.1 路线外集中取土坑的位置，应根据各地段所需取土数量，并结合路基排水、地形、土质、运距、施工方法等进行统一设计。5.5.2 路基填料的取土应将公路“路侧排水沟与路基填料取土相结合”，不得采用大面积的上层薄取方式取土。5.5.3 当地下水位高时，宜采用明沟降水、井点降水等方法深挖取土。5.5.4 取土坑设置应符合下列规定：a)取土坑至路基之间的距离不得影响路基边坡稳定。取土坑与路基征地红线的距离不得小于 40 m，取土深度不得小于4 m。b)桥头引道两侧不宜设置取土坑。c)兼作排水的取土坑，应确保水流通畅排泄。5.5.5 对取土坑应采取必要的排水、防护和绿化措施，避免水土流失。6 粉土路基施工 6.1 施工准备 6.1.1 路基开工前，测量、试验、场地清理等工作应按 JTG F10 相关规定执行。DB34/T 25592015 5 6.1.2 粉土路基填筑前应进行试验段施工，确定合理的路基填筑上料方式、摊铺厚度、压实机械、行驶速度、碾压遍数、检测方法、成品路基保护措施，并根据试验路段的经验和数据进行施工并控制施工质量。6.2 一般规定 6.2.1 粉土路基实际填筑宽度应按每侧加宽 0.5 m 控制。6.2.2 粉土路基每填筑 35 层，应重新恢复路线中桩和边桩。6.2.3 温度在0以上方可施工，并避开大风季节。6.3 填方路基施工 6.3.1 粉土路基填筑应符合下列规定：a)填料使用前应作物理力学性质试验，通过试验确定最佳含水率。对于含水率较大的粉土，应用挖掘机将土一次挖到位并堆放在土场中晾晒，待含水率达到大于最佳含水率 58时再运至路基上。b)性质不同的粉土填料，应水平分层、分层压实。同一水平层路基的全宽应采用同一种粉土填料，不得混合填筑。c)沿纵向同一水平层粉土填料性质不同时，应做成斜面衔接，且将透水性好的填料置于斜面上面。d)当下伏压实层透水性差于上覆压实层时，应在其表面设 4的双向横坡，并采取相应的防水措施。e)当下伏压实层透水性好于上覆压实层时，应在层间加铺过渡垫层。f)当分成不同作业段填筑时，先填地段应分层预留台阶，每个压实层应相互重叠搭接，搭接长度不得少于2 m，相邻作业段接头范围内的压实度应达到规定要求。g)路基上运送填料的车辆严禁选用 8 T 以上的大型运输设备。h)施工过程中，应及时洒水，防止灰尘飞扬。6.3.2 粉土碾压应符合下列规定：a)粉土填筑不宜大面积施工，应根据气候条件、粉土含水率、机械设备情况确定施工作业段长度。每次作业段长度不宜超过 500 m，碾压作业时间不宜超过 30 分钟。b)碾压时粉土含水率应大于最佳含水率 23，且中途不得停顿。c)粉土路基的压实应根据试验段确定碾压方式，遵循稳压重型低频强振高频弱振静压的顺序原则。d)粉土摊铺后必须及时碾压，做到当天摊铺、当天碾压完毕。e)铺筑上层时，宜采取洒水润湿、控制卸料车行驶路线、速度、调头、急刹车等措施，防止压实层松散。f)暂时不能及时铺筑上层粉土，除特殊情况外，禁止车辆通行，并洒水润湿，防止表面干燥松散。施工间隔较长时，应在路堤顶面覆盖适当厚度的封闭土层，并压实，横坡宜稍大于路拱。对于失水后表面松散的成型路段在进行下一轮施工前应进行静压修补。g)当铺筑至粉土路堤顶层时，宜及时按设计要求做封层。6.3.3 地下水位高的地段，机械开挖明沟必须使水位降至施工平面以下 1.5 米，并使施工平面以下1.5米土体含水率小于 25。6.4 施工防护 6.4.1 防冲刷防护应符合下列要求：DB34/T 25592015 6 a)土质包边土应与粉土填筑同步进行。土质护坡铺筑宽度应保证削坡后的净宽满足设计要求，同时应按设计要求，做好土质护坡的排水盲沟，避免地表水倒灌。b)包边土和顶面封层的填料，宜采用塑性指数不小于 12 的粘性土。隔离层和土质护坡中的盲沟所用砂砾料、矿渣料等，最大粒径应小于 75 mm，4.75 mm 以下细料含量小于50，含泥量小于 5。6.4.2 雨季施工防护应符合下列要求：a)含水率量大于最佳含水率 8以上的土严禁雨季施工。b)集中排水槽应做好防渗漏措施，可使用 10的石灰土敷设或是用袋装粉土压埋塑料薄膜敷设。6.4.3 冬季防护 a)粉土路堤应作好冬季防护措施。对取土坑、路基的外露土层，用薄膜或草袋覆盖。b)路基边坡的整修工作宜在解冻后进行。6.5 挖方路基施工 挖方路基施工前，应调查路段的工程水文地质，了解地下水的水位高度，对于高地下水位的挖方路段应采取深挖路基边沟降低地下水位，以保证路基土的干燥施工。7 粉土路基施工检测 7.1 一般规定 粉土路基压实度须分层检测，并应符合 JTG F80 的规定。7.2 压实度检测 7.2.1 检测方法 宜采用回弹模量检测法或空气率检测法。7.2.2 为方便施工质量控制，回弹模量检测宜采用便携式路基回弹模量荷载板检测仪或手持式落锤弯沉仪（PFWD）。7.2.3 检测频率 路基土每压实一层均应检查，合格后方可填筑上一层，否则应采取措施进行继续碾压。检测频率应符合：每 2000 m2 不少于 8 点，不足 200 m2 时，至少应检查 2 点。7.2.4 回弹模量和空气率检测应符合表3的要求：表3 粉土填料路基设计控制指标 控制项目 路面底面以下深度（cm）0 30 60 90 120 150 150 回弹模量(MPa)89 71 58 48 41 35 28 空气率（）9 11 注1：下路堤 9094 区，采用 Va11作为粉土的压实控制指标；注2：路基上路堤 95 区及以上压实区域，采用 Va9作为粉土的压实控制指标。DB34/T 25592015 7 7.2.5 粉土路基压实度与回弹模量控制指标的转换关系 因现行公路路基设计施工技术规范尚采用压实度控制指标,但粉土采用密实度进行检测是困难的,若路基设计中采用了密实度控制指标，则可参考表4 将其转换成回弹模量进行检测。表4 粉土路基不同压实度与回弹模量指标对应值 压实度()90 92 93 94 95 96 回弹模量(MPa)20 25 28 32 35 52 DB34/T 25592015 8 A A 附 录 A（规范性附录）手持式落锤弯沉仪 A.1 手持式落锤弯沉仪(Handhold FWD)简称 PFWD 由加载系统、数据采集系统和数据传输系统组成。其中，加载系统由落锤、滑杆、锁定杆和橡胶垫块等机械装置组成；数据采集系统由压力传感器、位移传感器和采集装置等组成；数据传输系统由计算机、有线数据传输装置、无线数据传输装置和数据处理软件等组成(图A.1)，PFWD 标准配置为：l0 kg 落锤重量，7080 cm 落高，30 cm 直径承载板，1 个位移传感器。图A.1 PFWD 构造及工作原理图 A.2 PFWD性能参数 见表A.1。表A.1 PFWD 性能参数 DB34/T 25592015 9 A.3 测试步骤 1 准备：PFWD 组装，使用前应先擦净各处灰尘油污然后按下述次序进行装配测试。1）根据需要选择适宜长度测杆用 M6 半元头螺丝固定在弯头上。2）用四个 M12 螺栓联接前后杠杆。3）将测点立杆固定在后段杠杆末端的螺丝孔中。4）将百分表固定在横梁上。5）用装置在底座上的水平仪和调平螺栓将底座调整在水平位置。6）进行测重。2 测试：1）平整测点处的路基表面，并用细砂垫平坑洼。2）将PFWD放置在测点上，把落锤提升至固定高度，然后自由下落，落锤冲击置放在路基表面的承载板和底座。3）记录荷载和位移的时程数据。4）移至下一测点，重复上述步骤。3 结束，拆卸 PFWD 并装箱。A.4 资料整理 根据公式（A.1），计算路基回弹模量值。Ep=2P(1-2)/4L.(A.1)式中：p实测的承载板压力峰值（KPa）；为承载板半径（cm）；为泊松系数，路基一般取 0.35；L实测的承载板中心弯沉峰值(cm)；Ep 路基模量值（KPa）。A.5 为了保证与路面设计规范推荐的承载板法测试结果的匹配性，可通过改变落锤重量或承载板直径调整 P 值。当选用标准落锤时，宜根据路基填料情况选用不同直径的承载板，通过改变 P 值以保证承载板压力具有足够的影响深度，从而与现场承载板实测的 Ep 值接近。不同填料路基选用 PFWD 承载板直径的推荐表（表A.2）。表A.2 不同填料路基选用 PFWD 承载板直径的推荐表 序号 路基填料 模量范围(MPa)承载板直径(cm)单位压力（kPa）1 细粒土 5100 30 100150 2 粗粒土或巨粒土 80300 25 150200 3 填石（级配不良）250500 20 200300 4 填石（级配良好）400 10（或 15）300500 DB34/T 25592015 10 A.6 在测试过程中，应注意以下事项：1 落锤提起落下前，测试人员应防止误操作使落锤松脱，否则，落锤下落易造成测试人员受伤。2 测点的路基表面应平整，确保承载板与路基紧密接触，防止承载板与路基表面存在较大空洞而影响测试结果，因此，对不平整的路基表面，可铲平表面凹凸不平，或采用细砂垫平坑洼处。3 确保测试点位信息齐全，可在数据采集软件的备注栏中填入车道和桩号，同时，应经常校对测点序号和对应的测点桩号，以避免序号和桩号错位，若发现测点序号和桩号不对应，应在笔记本上和备注栏中做好记录，以方便室内进行数据整理。4 注意 PFWD 滑杆稳定性，落锤顺着滑杆做自由落体运动，测试时滑杆应尽量保持垂直，测试时，一定要握紧手柄，并适当地向下用力摁住。5 同一测点得到模量值的相对误差宜控制在 5以内，否则应重测，直至测试结果稳定为止；若进行施工控制，则该测点处路基需要重新进行压实，确保达到规定的压实质量。同时，在数据处理时，通常第 1 锤的数据应舍弃。6 为了保证测点序号和测点位置信息对应，宜采用控制面板控制方式进行测试。DB34/T 25592015 11 B B 附 录 B（规范性附录）便携式路基回弹模量荷载板检测仪 B.1 该装置采用经特殊加工的油压千斤顶、千分表、不锈钢支架、特殊加工的回弹模量测量压力板，见图B.1。(a)回弹模量检测装置（b）油压千斤顶（c）压力板 图B.1 便携式路基回弹模量荷载板检测仪 B.2 工作原理和检测步骤：1 在压重后车体总重量不小于4t载重车辆的后轴大梁之下,设一根反力架，将特殊加工的油压千斤顶用螺栓灵活固定在反力架下（检测路基时可选择 2 t 顶升力的千斤顶）。2 在需要进行弹性模量检测的路基位置，整平土基表面，若有坑凹，须散干燥洁净的细砂填平土基凹处，沙子不可覆盖全部土基表面避免形成一层。3 在土基上摆放好放好不锈钢支架，并用地脚螺栓调平支架平面。4 在支架中间预留空的土基上摆放好压力板,然后在不锈钢支架上对称安放好 2 只千分表，并使每只千分表的压缩行程约在 5 mm 左右。5 用千斤顶向压力板上加载压力至 100 kPa，并稳压 1 min，开始卸载至 0。6 然后，以 0.20.3 Mpa/s的速度连续向压力板上施加压力,当压力 1 MpaP1.3 Mpa 时,停止加压并稳压 1 min，并记录好加载压力P及每只千分表的加载行程读数。7 千斤顶开始以加载时的速度进行卸载至 0，再次记录下每只千分表的卸载终读数。8 计算压力板回弹量 L（千分表加载平均读数-卸载平均终读数），利用公式（B.1）求得回弹模量值。Ep=2PR(1-2)/4L.(B.1)式中：Ep 回弹模量，kPa；P 承载板上的单位压力，kPa；DB34/T 25592015 12 R 承载板半径,75 mm；L 压力板的实测平均回弹量，mm；土的泊松比，取 0.35。DB34/T 25592015 13 C C 附 录 C（规范性附录）空气率检测法 C1 根据公路工程土工试验方法对路基粉土的填料进行比重试验，以求得路基土的颗粒密度 s；C2 在路基每一施工层的表面往下 5 cm 位置，用环刀法取土样测得其实际的干密度、含水率；C3 根据公式（C.1）a=100-d(100/s+/)100.(C.1)式中：a空气率（）；土的天然含水量（）；d土的干密度（KPa）；s土粒密度或比重；水在 4时的密度。计算求得空气率；C4 当空气率满足控制指标则说明施工土层已压密实，检测计算的空气率小于控制指标时，则须继续碾压。DB34/T 25592015 14 参 考 文 献 1JTG B01 公路工程技术标准 2JTG D30 公路路基设计规范 3JTG E40 公路土工试验规程 4JTG F10 公路路基施工技术规范 5JTG F80 公路工程质量检验评定标准 6JTJ 059 公路路基路面现场测试规程 7JTJ 064 公路工程地质勘察规范 8JTJ 076 公路工程施工安全技术规程 _