ICS 93.080 P 66 DB34 安 徽 省 地 方 标 准 DB 34/T 23762015 公路煤矸石路堤 设计与施工指南 Guideline for designing and constructing coal-gangue highway embankment 文稿版次选择 2015-06-03 发布 2015-07-03 实施安徽省质量技术监督局 发 布 DB34/T 23762015 I 前 言 本标准依据 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。本标准起草单位：安徽省交通投资集团有限责任公司、合肥工业大学、江西理工大学、安徽省交通规划设计研究总院、安徽省标准化协会。本标准起草人：黄志福、胡可、王宏祥、袁海平、左敦礼、曹光伦、于春江、王继伦、夏柱林、李必文、陈维平、杨新苏、潘家升、吴义华、叶雨霞、王文刚、窦维禹、雷进、胡少宏、贺冉冉。DB34/T 23762015 1 公路煤矸石路堤 设计与施工指南 1 范围 本标准规定了公路煤矸石路堤设计与施工指南的术语和定义、一般规定、设计、施工、质量控制。本标准适用于公路煤矸石路堤设计与施工。2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。2.1 煤矸石 coal-gangue 采煤过程和洗煤过程中排弃的固体废物，是在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑灰色岩石。2.2 煤矸石路堤 coal-gangue highway embankment 主要用煤矸石作为填筑材料，高于原地面的填方路堤。2.3 封层 seal coat 为防止水分侵入公路煤矸石路堤，对路堤顶、底、两侧及中间而铺筑的不透水层。铺筑在路堤顶部区域的称为上封层，铺筑在路堤底部的称为下封层，铺筑在路堤中间区域的称为中封层，铺筑在路堤两侧的称为包边层。2.4 烧失量 loss on ignition 烘干的煤矸石料在 10001100灼烧后失去的重量与烘干后的煤矸石料重量百分比。3 一般规定 3.1 公路煤矸石路堤材料应选用充分风化、稳定的、经自燃后的煤矸石。3.2 公路煤矸石路堤应设置防排水设施，并与自然排水系统相协调。3.3 公路煤矸石路堤填筑施工应避开雨季；若雨季施工要做好防排水工作。4 设计 DB34/T 23762015 2 4.1 填料 4.1.1 煤矸石最大粒径不大于碾压层厚度的 2/3，若粒径过大应采用人工或机械破碎。4.1.2 煤矸石级配、烧失量、有机质含量、崩解量、单轴抗压强度应符合表 1 要求。表1 煤矸石填料技术指标 填料控制参数名称 指标值 单位 级配：不均匀系数 uC 5 级配：曲率系数 cC=13 烧失量 12 有机质含量 10 崩解量 30 单轴抗压强度 15 MPa 自由膨胀率 40 液限 40 4.2 路堤结构 4.2.1 公路煤矸石路堤填筑标高应控制在常水位以上。4.2.2 煤矸石路堤坡率应控制在 1:51:1.75，分层填筑，每一分层表面应设 24横坡。数个分层形成一煤矸石分区，分区高度应为 2 m3 m，分区间应采用石灰改善土或水泥改善土封层。4.2.3 封层应采用56石灰改善土，上封层、中封层、下封层层厚 220 cm，封层横坡24，其中中封层视路堤高度设置，应每填筑 23 m 设一层；雨季施工应降低分区高度，增加中封层数，以防雨水下渗。4.2.4 路堤两侧应预留 23 m 作为包边土，包边土应采用 56灰土或山皮土，不应使用膨胀土。4.2.5 路堤两侧包边土中应布置上下两排碎石排水盲沟。4.2.6 路堤结构上部防渗、两侧防渗防塌、底部防漏的煤矸石路堤设计典型结构可参见图1。167常水位671-地基（地面）；2-煤矸石层；3-下封层；4-中封层；5-上封层；6-包边土；7-排水盲沟；8-路面层2 20cm 56%石灰改善土23m煤矸石分区23m煤矸石分区2 20cm 56%石灰改善土2 20cm 56%石灰改善土3 2854中间线 图1 煤矸石路堤设计典型结构图 5 施工 DB34/T 23762015 3 5.1 施工工艺控制 应符合一般路堤施工原则，必要时可根据试验路段施工参数做适当调整。5.2 测量放样 采用测量仪器，沿中线每 20 m 左右布设一测量点，并用灰点标记测量点，放出路堤边线及包边土线的位置。5.3 布料摊铺 5.3.1 煤矸石填料含水率调节应在堆料场中进行，含水量控制在最优含水量 1之内，尽量减少现场洒水工作量。5.3.2 根据煤矸石用量，计算方格大小，用石灰作标记在路堤分层上划出方格网，并由专人负责指挥煤矸石运输车辆。5.3.3 煤矸石堆料摊铺，松铺层厚应根据压实机械类型和规格确定，采用分层填筑，分层压实，振动碾压松铺层厚应在 5 40 cm左右，最大粒径应控制在 22 cm 以下。5.3.4 煤矸石的含水率过高时，应采取晾晒的方式处理。当出现大面积弹簧翻浆，应及时翻晒或挖除换填。在天气干燥的情况下，路堤表面应经常洒水并压实，防止“浮土”现象的发生。在铺筑、压实过程中应严格控制含水量，其加水量见公式（1）：)(01.001.0 10 H B LQ.(1)式中：Q 加水量，kg；L 摊铺长度，m；B 摊铺宽度，m；H 松铺厚度，m；松铺湿密度，kg/m3；0 煤矸石原始含水量，；煤矸石要求达到的含水量，。5.4 矸石碾压 5.4.1 碾压前应对填料层的松铺厚度、含水率进行检查检测，符合要求后方可进行碾压。5.4.2 人工铺设的煤矸石应先用履带式机具或 312 t 压路机静压 12 遍，稳压用振动压路机振碾34 遍。机械摊铺的煤矸石层可直接用 25 t 以上的中型或重型振动压路机碾压 34 遍，再以静作用压路机静碾 12遍，碾压完毕后及时检查压实度，符合规定后继续填筑上层。5.4.3 压实应遵照先轻后重、由路边至路中、先慢后快的原则，直至达到要求压实度为止；路堤边缘应适当补压 23遍。5.4.4 摊铺完的煤矸石填料表面应平整，无大块料露出，无明显孔洞、空隙，无多余的填料堆放。5.4.5 煤矸石路堤各分层碾压具体操作顺序：压路机静压 1 遍压路机振动碾压 56 遍压路机静压 1 遍。煤矸石路堤每填筑 1.01.5 m 高左右，应采用冲击压路机进行冲击补强碾压 23 遍。5.4.6 当采用其他设备和工艺时，应通过试验路段来确定摊铺厚度、碾压遍数和施工工艺。DB34/T 23762015 4 5.5 包边土 5.5.1 包边土应按照路堤施工技术规范进行施工，其含水量应控制在规定范围内。5.5.2 包边土与同层煤矸石等高填筑，进行碾压处理达到压实度要求，再与该层煤矸石填料同步压实，以增加结构整体性。5.5.3 包边土与煤矸石接触面不应有大块煤矸石，应保证包边土的宽度，并按照设计要求做好盲沟和排水沟。6 质量控制 6.1 公路煤矸石路堤各分层应进行压实度检测，应按试验段确定的碾压工艺实施，保证压实功。压实度检测方法应采用沉降观测法、灌砂法或水袋法。6.2 公路煤矸石路堤的煤矸石最顶分层压实完成后，应进行弯沉检测，弯沉值应符合路堤设计要求。6.3 弯沉检测应采用贝克曼梁法，每20 m 布设一个弯沉检测断面，每个断面上至少有 4 个检测点。_ DB34/T 23762015 5 安徽省地方标准 公路煤矸石路堤 设计与施工指南（DB34/T 2376-2015）条文说明 DB34/T 23762015 6 4 设计 4.1.2 颗粒级配是影响煤矸石压密性的重要因素，颗粒级配采用不均匀系数、曲率系数来表征，两者是作为散粒材料工程分类的主要依据。可压密的程度与粒度分布的级配状况密切相关，在量上可压密度与粒度分布特征参数（不均匀系数）之间存在关联性。通常情况下，天然煤矸石粒度分布范围较大，从几十厘米的粗大矸块至 0.1 mm 以下的细小颗粒，不均匀系数越大，煤矸石可压密的程度就越高。自然级配较好的煤矸石经过碾压后能形成致密结构，适用于路堤填方；碾压要达到要求的密实度；自然级配差、大颗粒所占比例较大的煤矸石不应直接用作路堤填料。通过筛分试验，绘制级配曲线图，可直接了解煤矸石的粗细、颗粒分布的均匀程度和级配的优劣，为了表示煤矸石颗粒的均匀程度和级配的优劣，可以通过取三种粒径 d10、d30、d60 作为特殊粒径进行研究，其中：d10 为通过筛质量百分比占煤矸石总质量 10的颗粒粒径，也称有效粒径；d30 为通过筛质量百分比占煤矸石总质量 30的颗粒粒径；d60 为通过筛质量百分比占煤矸石总质量 60的颗粒粒径，也称控制粒径。不均匀系数 Cu 和曲率系数 Cc 计算公式分别为：1060ddCu 10 60230*d ddCc 工后煤矸石应符合公路土工试验规程（JTG E40-2007）路堤填筑级配的要求。4.2.2 每一分层、每一封层表面均设置 24横坡，以利于排水。4.2.4 为解决煤矸石粘结力较低且不易植被的缺点，设计时在路堤两侧采用粘性土护肩。4.2.5 为便于路堤中的渗水及时排出，避免煤矸石填料浸水后软化，导致煤矸石结构层的密实度变化，引起承载力降低，在路堤两侧包边土中设置碎石盲沟，以利于及时泄水。5 施工 5.3.4 摊铺后的煤矸石应及时碾压，做到当天摊铺，当天碾压完毕，以防止水分蒸发或下雨影响压实效果；如果碾压前搁置时间过长，特别是经历雨天后，煤矸石本身具有板结效应，经碾压后压实度无法达到规定要求。5.5.3 包边土与煤矸石接触面不应有大块煤矸石，以保证接触面密实，避免空洞和凹槽等现象。施工中应保证包边土的宽度，以防路堤刷坡时煤矸石外露。6 质量控制 6.1 路堤压实度是公路煤矸石路堤施工中一个极为重要的控制指标，公路路堤压实度检测方法主要有灌砂法、水袋法、核子湿密度仪测定法、环刀法、沉降观测法等。从路堤顶面到地基分为上封层、煤矸石层、中封层、煤矸石层、下封层，每一结构层的压实度及检测指标都应符合规范的规定。