DB22／T 2062-2014 寒区公路工程煤矸石应用技术指南

ICS93.080.01P66备案号：42289-2014DB22吉林省地方标准DB22/T2062—2014寒区公路工程煤矸石应用技术指南Guideforapplicationtechnologyofcoalgangueincoldregionroadengineering2014-05-04发布2014-06-01实施吉林省质量技术监督局发布本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—2014I目次前言................................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语和定义.........................................................................14煤矸石材料路用分级.................................................................35煤矸石路基设计与施工...............................................................46煤矸石基层设计与施工...............................................................9附录A（规范性附录）煤矸石材料活性试验方法.....................................17附录B（规范性附录）煤矸石材料热值试验方法.....................................22附录C（规范性附录）煤矸石材料导热系数试验方法.................................27本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—2014II前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由吉林省交通运输标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：吉林省交通科学研究所、长安大学。本标准主要起草人：时成林、沙爱民、陈东丰、韩继国、谭永波、董书奎、邢进、叶静辉、赵士辉、韩彤。本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—20141寒区公路工程煤矸石应用技术指南1范围本标准规定了煤矸石路基和路面基层的术语和定义、煤矸石材料路用分级、煤矸石路基设计与施工、煤矸石基层设计与施工等。本标准适用于寒冷地区采用煤矸石新建或改建的各等级公路的路基和路面基层的设计和施工，其他地区公路工程可参考使用。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，其昀新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T213-2008煤的发热量测定方法JTGD30-2004公路路基设计规范JTGE40-2007公路土工试验规程JTGE42-2005公路工程集料试验规程JTGF10-2006公路路基施工技术规范JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTGE51-2009公路工程无机结合料稳定材料试验规程JTJ034-2000公路路面基层施工技术规范3术语和定义下列术语和定义适于本文件。3.1煤矸石coalgangue煤层形成过程中与煤伴生或共生的一种含煤量较低的岩石，是煤炭生产的副产品，是采煤过程中分离出来的含煤矿石，分已燃煤矸石和未燃煤矸石。3.2煤矸石路堤coalgangueembankment利用煤矸石修筑的路堤。按煤矸石所在部位分为：全煤矸石路堤、包边土煤矸石路堤、土与煤矸石分层填筑路堤。3.3填石路堤rock-fillembankment本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—20142用粒径大于40mm、含量超过70%的石料填筑的路堤。部分煤矸石粒径较大，属于填石路堤的范畴，填筑时宜满足填石路堤的相关要求。3.4土石路堤earth-rockembankment石料含量占总质量30%～70%的土石混合材料修筑的路堤。部分煤矸石路堤属于土石路堤，填筑时宜满足土石路堤的相关要求。3.5煤矸石基层coalganguebase采用无机结合料与煤矸石材料按照一定比例拌和均刀，经压实和养生后，7d龄期抗压强度满足规范要求的材料。煤矸石基层包括水泥稳定煤矸石和石灰粉煤灰稳定煤矸石两种。3.6水泥稳定煤矸石基层cementstabilizedcoalganguebase在煤矸石中掺入一定比例的水泥和水（通常为昀佳含水率），经拌和、摊铺、压实和养生，做路面基层。3.7石灰粉煤灰稳定煤矸石基层limeandflyashstabilizedcoalganguebase在煤矸石中掺入一定比例的石灰、粉煤灰和水（通常为昀佳含水率），经拌和、摊铺、压实和养生，做路面基层。3.8煤矸石塑性指数coalgangueplasticindex煤矸石中细粒土（＜0.5mm）的液限和塑限的差值。塑性指数是路用煤矸石分级的首要指标。3.9CBR（加州承载比）Californiabearingratio表征路基土、粒料、稳定土强度的一种指标，即标准试件在贯入量为2.5mm时所施加的试验荷载与标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值，以百分率表示。在试验时，煤矸石材料的CBR昀大粒径应控制在40mm，CBR值是路基用煤矸石分级的主要指标。3.10煤矸石压碎值coalganguecrushedvalue表征煤矸石材料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的煤矸石质量百分率表示。压碎值是基层用煤矸石分级的主要指标。3.11本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—20143煤矸石活性coalgangueactivity参照水泥胶砂强度试验，用普通硅酸盐水泥与固定水灰比、固定级配的煤矸石材料拌和成型试件，在标准养护3d后的抗压强度作为煤矸石活性。3.12导热系数thermalconductivity在稳定传热条件下，当1m厚的材料两侧表面的温差为1℃时，在1h内，通过1m2面积传递的热量。3.13煤矸石热值coalganguecalorificvalue1g煤矸石完全燃烧释放出的热量。3.14烧失量lossonignition将在105℃～110℃温度下烘干的材料，在1000℃～1100℃灼烧后失去的重量百分比。4煤矸石材料路用分级4.1煤矸石材料路用分级指标及性能要求应符合下列规定：a)采用塑性指数作为路用煤矸石分级的第一指标，路用煤矸石要求塑性指数小于10；b)煤矸石路基采用94%压实度时的CBR作为分级的第二指标，并用CBR值为45%作为划分一、二级煤矸石的界限标准；c)煤矸石路面基层采用压碎值作为分级的第二指标。由于煤矸石细料含有较多的活性成分，对于压碎值介于30%～42%之间的煤矸石材料，采用煤矸石活性作为分级的第三指标，煤矸石活性按照附录A中规定的试验方法确定；d)煤矸石材料的烧失量应小于12%；e)未燃煤矸石的热值小于500cal/g时，可填筑全煤矸石路堤；热值为500cal/g～1000cal/g时，应选择土与煤矸石分层填筑路堤；热值大于1000cal/g时，不应使用。煤矸石热值按照附录B中规定的试验方法确定。4.2煤矸石材料路用分级标准应符合表1的要求。表1煤矸石材料路用分级标准结构层指标一级二级试验方法塑性指数Ip%＜10JTGE40-2007T0118路基CBR%≥45＜45JTGE40-2007T0134基层塑性指数Ip%＜10JTGE40-2007T0118本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—20144表1煤矸石材料路用分级标准（续）结构层指标一级二级试验方法压碎值%≤3030～3535～42JTGE42-2005T0316基层活性MPa—≥11.5＜11.5＞8.5附录A注1：一级煤矸石可以应用于高速公路、一级公路以及其他等级的公路，二级煤矸石只能应用于二级及二级以下公路。用于基层时应结合煤矸石单质材料特性并通过试验确定煤矸石的合理稳定形式，满足强度和耐久性要求后方可应用。注2：本分级标准适用于塑性指数小于10的煤矸石；对于塑性指数大于等于10的煤矸石，应根据其特性采取特殊处理措施后应用。5煤矸石路基设计与施工5.1一般规定5.1.1在煤矸石路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集公路沿线地质、水文、地形、地貌、气象、地震等设计资料。应对煤矿的岩性、煤质、开采方式、储量、采出时间等进行调查，明确煤矸石的基本特性。5.1.2对煤矸石山周边环境进行调查，包括水环境、大气环境，要注意避免其在公路工程建设中产生污染。5.1.3已燃煤矸石根据分级指标的不同，可以用于相应等级公路路基的修筑；未燃煤矸石应根据煤矸石性质以及具体应用情况确定合适的路基断面型式。5.1.4应考虑路基干湿状况对煤矸石路基强度和稳定性的影响。5.1.5路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系，并对各类施工人员进行岗位培训和技术、安全交底。5.1.6煤矸石在装卸及运输过程中应避免扬尘对空气环境造成污染。5.2煤矸石路基设计5.2.1一般要求5.2.1.1用煤矸石修筑公路路基，应采取相应的技术措施，做好路基断面设计、结构设计和排水设计，保证煤矸石路基具有足够的强度和稳定性，并具有可铺筑路面的坚实路床。5.2.1.2煤矸石路基设计应从地基表层处理、路基填高与坡率、断面型式、包边土设置、煤矸石颗粒组成与分层填筑厚度、路基压实质量标准、抗冻性能、防护工程、排水系统、绿化等方面进行综合设计，以满足路基的各项要求。5.2.1.3煤矸石路基设计还应符合JTGD30－2004的相关规定。5.2.2地基表层处理5.2.2.1稳定斜坡上地基表层的处理，应符合下列要求：a)地面横坡缓于1:5时，在清除地表草皮、腐殖土后，可直接在天然地面上填筑煤矸石路堤；本标准仅供内部使用不得翻印本标准仅供内部使用不得翻印DB22/T2062—20145b)地面横坡为1:5～1:2.5时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于2m。当基岩面上的覆盖层较薄时，宜先清除覆盖层再挖台阶；当覆盖层较厚且稳定时，可予保留。5.2.2.2地面横坡陡于1：2.5地段的陡坡路堤，必须检算路堤整体沿基底及基底软弱层滑动的稳定性，抗滑稳定系数不得小于1.3，否则应采取改善基底条件或设置支挡结构物等防滑措施。5.2.2.3应将基底表层碾压密实。在一般土质地段，高速公路、一级公路和二级公路基底的压实度（重型）不应小于90%；三、四级公路不应小于85%。路基填土高度小于路面和路床总厚度时，应将地基表层土进行超挖并分层回填压实，其处理深度不应小于重型汽车荷载作用的工作区深度。5.2.2.4在稻田、湖塘等地段，应视具体情况采取排水、清淤、晾晒、换填、加筋、外掺无机结合料等处理措施。当为软土地基时，处理措施应满足现行规范的相关规定。5.2.3填高与坡率煤矸石路基填筑高度不宜大于20m，大于8m时边坡型式宜采用阶梯形。当路基高度小于8m时边坡坡率不宜陡于1:1.5；当边坡为阶梯形时，下部路基边坡坡率不宜陡于1:1.75。5.2.4断面型式煤矸石路基的断面型式设计应考虑煤矸石的性质。已燃煤矸石和一级未燃煤矸石宜采用全煤矸石路基，根据具体应用情况合理采用包边土，二级未燃煤矸石宜采用土和煤矸石分层填筑路基。5.2.5包边土设置5.2.5.1煤矸石路基包边土的设置