DB22T 2062-2014 寒區(qū)公路工程煤矸石應(yīng)用技術(shù)指南

66

DB22寒區(qū)公路工程煤矸石應(yīng)技術(shù)

寒區(qū)公路工程煤矸石應(yīng)技術(shù) 22/T

2062

application

engineering

2014

2014

吉林省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局

DB22/T

2014目 次前言

................................................................................

II

范圍

...............................................................................

規(guī)范性引文件

.....................................................................

術(shù)語(yǔ)和定義

.........................................................................

煤矸石材料路分級(jí)

.................................................................

煤矸石路基設(shè)計(jì)與施工

...............................................................

煤矸石基層設(shè)計(jì)與施工

...............................................................

.....................................

17

.....................................

22

.................................

27

DB22/T

2014前言

DB22/T

2014寒區(qū)公路工程煤矸石應(yīng)技術(shù)指南

范圍

規(guī)范性引文件GB/T

213-2008JTG

30-2004 JTG

40-2007JTG

42-2005 JTG

10-2006

第一冊(cè) JTG

51-2009

術(shù)語(yǔ)和定義

coal

DB22/T

2014粒徑大于40

coal

采無(wú)機(jī)結(jié)合料與煤矸石材料按照一定比例拌和均勻，經(jīng)壓實(shí)和養(yǎng)生后，7

d齡期抗壓強(qiáng)度滿足規(guī)

base

stabilized

coal

碎石材料在相同貫入量時(shí)所施加的荷載之比值，以百分率表示。在試驗(yàn)時(shí)，煤矸石材料的CBR最大

3.10

3.11

在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)1

m厚的材料兩側(cè)表面的溫差為1

DB22/T

2014在穩(wěn)定傳熱條件下，當(dāng)1

m厚的材料兩側(cè)表面的溫差為1

coal

在養(yǎng)護(hù)3

3.12

23.13

coal

3.14

將在105

℃灼燒后失去的重量百分比。

煤矸石材料路分級(jí)

a)

b) 煤矸石路基采

CBR

作為分級(jí)的第二指，并

CBR

45%作為劃分一、二c) 壓碎值介于

30%～42%之間的煤矸石材料，采煤矸石活性作為分級(jí)的第三指，煤矸石活性

d)煤矸石材料的燒失量應(yīng)小于

12%；e)未燃煤矸石的熱值小于

500

cal/g

500

cal/g～1000

時(shí)，應(yīng)選擇土與煤矸石分層填筑路堤；熱值大于

1000

cal/g

時(shí)，應(yīng)。煤矸石熱值按照

表1

煤矸石材料路分級(jí)

一級(jí)煤矸石可以應(yīng)于高速公路、一級(jí)公路以及其他等級(jí)的公路，二級(jí)煤矸石只能應(yīng)于二級(jí)及二級(jí)以下公于基層時(shí)結(jié)合煤矸石質(zhì)材料特性通過(guò)試驗(yàn)確煤矸石的合穩(wěn)定形式，足強(qiáng)度和耐性要分級(jí)適于塑性指數(shù)小于10的煤矸石；對(duì)于塑性指數(shù)大于等于10的煤矸石，應(yīng)根據(jù)其特性采取特殊處

DB22/T

2014表1

煤矸石路基設(shè)計(jì)與施工5.1

一般規(guī)定

5.2

煤矸石路基設(shè)計(jì)5.2.1

一般要求

煤矸石路基設(shè)計(jì)還應(yīng)符合

JTG

5.2.2

地基表層處理

a)

DB22/T

2014b)地面橫坡為

1:5～1:2.5

時(shí)，原地面應(yīng)挖臺(tái)階，臺(tái)階寬度應(yīng)小于

m。當(dāng)基巖面上的覆蓋層

地面橫坡陡于

抗滑穩(wěn)定系數(shù)小于

型）應(yīng)小于

5.2.3

填高與坡率

5.2.4

斷面型式5.2.5

包邊土設(shè)置

表2

煤矸石路基包邊土設(shè)計(jì)

包邊土的寬度刷坡后，高等級(jí)公路宜采

包邊土的寬度刷坡后，高等級(jí)公路宜采

0.5

m～

5.2.6

煤矸石顆粒組成與分層填筑厚度

DB22/T

2014表3

煤矸石路基最大粒徑和分層填筑厚度要求

5.2.7

路基壓實(shí)質(zhì)量表4

煤矸石路床壓實(shí)質(zhì)量控制表5

煤矸石路堤的壓實(shí)質(zhì)量控制5.2.8

路基抗凍性能

5.2.9

沿河路基設(shè)計(jì)于路基設(shè)計(jì)洪水頻率的水位加雍水高、波浪侵襲高，以及0.5

m的安全高度。煤矸石的選應(yīng)重點(diǎn)考慮5.3

煤矸石路基施工DB22/T

20145.3.1

施工備

的天然含水量、塑性指數(shù)、篩分、擊實(shí)、CBR

5.3.2

試驗(yàn)段

a)煤矸石單質(zhì)材料試驗(yàn)，如液塑限、CBR

等；b)c) d)e) 5.3.3

煤矸石路基施工控制

a)b)c)d) e)

f)

g)h)i)

a)工特別困難時(shí)，可采傾填的方式將煤矸石填筑于路堤下，但在路床底面以下小于

DB22/T

2014b)應(yīng)水平分層、分段填筑，分層壓實(shí)。每種煤矸石的填筑層壓實(shí)后的連續(xù)厚度宜小于

500

mm，分層填筑煤矸石路基的分層厚度宜小于

300

mm。填筑路床頂最后一層時(shí)，壓實(shí)后的厚度應(yīng)

c) d) e)f) 壓實(shí)機(jī)械宜選自重小于

18

km/h，先慢后快，由弱振至強(qiáng)振，碾壓時(shí)應(yīng)無(wú)漏壓、無(wú)死角，確保碾壓均勻；g) h) 在透水性好的壓實(shí)層上填筑塑性指數(shù)小于

的煤矸石材料時(shí)，應(yīng)在其表面設(shè)

2%～4%的雙向i)壓碎值小于

j)

1:1

如能交替填筑，則應(yīng)分層相互交替搭接，搭接長(zhǎng)度小于

m。

a) b)c)d)

石材料進(jìn)行換填，應(yīng)滿足塑性指數(shù)小于

7。

煤矸石路基施工還應(yīng)符合

JTG

5.3.4

煤矸石路基排水

5.3.5

煤矸石路基邊坡防護(hù)

采包邊土的煤矸石路基，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行覆土后采植物防護(hù)，覆土厚度

10

cm～20

個(gè)斷面，每個(gè)斷

點(diǎn)，彎道加

200

處×10

DB22/T

20145.3.6

煤矸石路基環(huán)境保護(hù)

對(duì)塑性指數(shù)

7～10

5.4

煤矸石路基施工質(zhì)量控制

壓碎值小于

表6

煤矸石路基施工質(zhì)量控制

煤矸石基層設(shè)計(jì)與施工

6.1

一般規(guī)定

a)

b)

90%通過(guò)

90%通過(guò)

a) 施工期宜安排在氣溫較高季節(jié)，日最低氣溫應(yīng)在

b)

c)

6.2

煤矸石基層設(shè)計(jì)

原材料

鹽水泥，初凝時(shí)間應(yīng)在

表7

石灰技術(shù)指

223

23

6.2.2

基層煤矸石應(yīng)原則

a)對(duì)于壓碎值小于

DB22/T

2014b)對(duì)于壓碎值介于

30%～35%的煤矸石材料，若級(jí)配滿足的要求，可根據(jù)分級(jí)應(yīng)于相應(yīng)c)對(duì)于壓碎值介于

35%～42%之間的煤矸石材料，可以采取控制最大粒徑的方法直接應(yīng)于二級(jí)及二級(jí)以下公路基層中，對(duì)施工遇到的大粒徑煤矸石材料可以采人工改錘或揀除的方

6.2.3

煤矸石材料級(jí)配范圍

作二級(jí)及二級(jí)以下公路基層的煤矸石材料最大粒徑大于

37.5

單顆粒的最大粒徑應(yīng)超過(guò)

53

mm。

6.2.4

混合料組成設(shè)計(jì)

a)

表8

水泥穩(wěn)定煤矸石材料的壓實(shí)度和

b)

b)

c) 采水泥穩(wěn)定煤矸石作基層時(shí)，水泥劑量可

4%～6%；采水泥穩(wěn)定煤矸石作底基層時(shí)，水

a)

表9

二灰穩(wěn)定煤矸石材料的壓實(shí)度和

b)b)

R

RDB22/T

2014R

Rc)采二灰穩(wěn)定煤矸石作基層或底基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比例可

1:2～1:4，石灰粉煤灰與煤矸石材料的比例可

a) b)平行試件的數(shù)量為

c)試件應(yīng)在溫度

20

℃和相對(duì)濕度

h，按照

d)根據(jù)表

R

......................................

1Zα

C

——設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度，單位為兆帕（MPa）；

α

α

95%，即α

=1.645；其他公路應(yīng)取保證率90%，即α

=1.282；e) 0.5%～1.0%。采集中廠拌法施工時(shí)，可只增加

0.5%；采路拌法施工時(shí)，宜增加

1.0%。6.2.5

煤矸石基層厚度

表10煤矸石基層壓實(shí)最小厚度與適宜厚度6.2.6

煤矸石基層抗凍性能

28

DB22/T

2014表11 煤矸石基層材料抗凍性能技術(shù)要求6.3

煤矸石基層施工6.3.1

施工備

試驗(yàn)段

在煤矸石基層正式開工前，應(yīng)選擇有代表性的路段鋪筑試驗(yàn)段，長(zhǎng)度宜小于

200

m。

a)b) c)6.3.3

中心站集中廠拌法施工

a)b)

a)b) c)

DB22/T

2014a) b)c)

a)平地機(jī)在初平路段上快速碾壓

遍～2

遍，將平整路段表層

cm

b) c)

a) b)

c)d)e)6.3.4

路拌法施工

a)b)c) d) 臨近水源且地勢(shì)較高的場(chǎng)地堆放。生石灰塊應(yīng)在前

d～10

mm

DB22/T

2014a)b)

c) d)

a)

mm，以加強(qiáng)上下層連結(jié)。設(shè)專人跟隨路拌機(jī)，隨時(shí)檢查拌和深度并配合路拌機(jī)操b) 1)2)c)

d) e)

整形和碾壓要求同

6.3.3.5

6.3.3.6。6.3.5

人工沿路拌和法施工

a)b)c)d)

a)

b)

每車道

200

處×10

0.8

kg/m

DB22/T

0.8

kg/m

整形和碾壓要求同

6.3.3.5

6.3.3.6。6.3.6

養(yǎng)生及交通管制

14

d。2 2

灑濃度稍大的瀝青乳液。如能避免施工車輛在養(yǎng)生層上通過(guò)，應(yīng)在乳液分裂后撒布

mm

的小

上能封閉交通時(shí)，應(yīng)限制重車通行，通行車輛的車速應(yīng)超過(guò)

30

km/h。6.4

煤矸石基層施工質(zhì)量控制

表12煤矸石基層施工質(zhì)量控制混凝土的體積約0.25

，重約600

kg。為防止外振動(dòng)影響振實(shí)效果，可在整個(gè)混凝土基座下放一層DB22/T

2014混凝土的體積約0.25

，重約600

kg。為防止外振動(dòng)影響振實(shí)效果，可在整個(gè)混凝土基座下放一層 A.1

目的和適范圍試件在養(yǎng)護(hù)3

d后的抗壓強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)。采其它號(hào)水泥或其它水泥時(shí)，要對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修正。

mm

A.2

儀器設(shè)備A.2.1

混合料攪拌機(jī)A.2.2

振實(shí)臺(tái)

3厚約5

DB22/T

2014A.2.3

試模及下料漏斗為40

mm

mm的梁形試件；下料漏斗由漏斗和模套兩分組成。漏斗厚為0.5

mm的白鐵皮

A.2.4

抗折試驗(yàn)機(jī)和抗折夾具

A.2.5

抗壓試驗(yàn)機(jī)和抗壓夾具抗壓試驗(yàn)機(jī)的噸位以200

kN～300

kN為宜?？箟涸囼?yàn)機(jī)在較大的80%量程范圍時(shí)，記錄的荷

mm。A.2.6

養(yǎng)護(hù)箱或養(yǎng)護(hù)室能保持溫度20

℃。

天平感量為1

g。

A.2.8

其它儀器

材料

水泥DB22/T

2014

A.3.2

煤矸石

A.4

溫度與相對(duì)濕度

養(yǎng)護(hù)箱或養(yǎng)護(hù)室溫度20

℃±1

℃。

試件成型實(shí)驗(yàn)室的空氣溫度和相對(duì)濕度在工作期間每天應(yīng)至少記錄一次。養(yǎng)護(hù)箱或養(yǎng)護(hù)室的溫

A.5

試件成型

成型前將試模擦凈，四周模板與底座的接觸面應(yīng)涂黃油，緊密裝配，防止漏漿，壁均勻地刷

試驗(yàn)前將按級(jí)配回配的煤矸石材料拌和均勻，并放入淺盤，一起放入烘箱烘干8

h±1

h，烘箱溫度控制在105

℃。

水泥與煤矸石的質(zhì)量比為1:3，水灰比為0.6。每成型三條試件需水泥430

g±2

g，煤矸石1290

g。

將水加入拌和鍋，再加入水泥，把鍋放在固定架上并上升至固定位置。然后立即開動(dòng)機(jī)器，低速攪拌30

誤差應(yīng)在±1

s。

將空模和模套固定在振實(shí)臺(tái)上，適當(dāng)?shù)纳鬃又苯訌臄嚢桢佒袑⒒旌狭戏譃閮蓪友b入試模。裝

A

R

......................................

A

R

......................................

R R × ...................................

h～24

試件脫模后即放入水槽中養(yǎng)護(hù)，試件之間間隙和試件明的水深小于5

mm。每個(gè)養(yǎng)護(hù)池中

A.7

強(qiáng)度試驗(yàn)

試件應(yīng)在成型后72

抗折強(qiáng)度試驗(yàn)采杠桿式抗折試驗(yàn)機(jī)以中心加荷法測(cè)定抗折強(qiáng)度。試件放入前，應(yīng)杠桿成水接近水平位置?？拐墼囼?yàn)加載速度為50

N/s

抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)抗壓夾具進(jìn)行，試件受壓面為試件成型時(shí)的兩個(gè)側(cè)面，面積為40

mm40

mm。

200

FAR——抗壓強(qiáng)度，煤矸石材料活性，單位為兆帕（MPa）；F

——破壞荷載，單位為牛頓（N）；2抗壓強(qiáng)度結(jié)果為一組6個(gè)斷塊試件抗壓強(qiáng)度的算術(shù)平均值，精確到0.1

MPa。如果6個(gè)強(qiáng)度值中有一個(gè)值超過(guò)平均值±10%的應(yīng)剔除后以剩下的5個(gè)值算術(shù)平均值作為最后結(jié)果。如果5個(gè)值中再有超過(guò)平A.8

試驗(yàn)結(jié)果以小梁試件3

d抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)出的數(shù)據(jù)作為煤矸石材料活性指。若試驗(yàn)中采的水泥是普通RDB22/T

2014R——修正后的煤矸石材料活性，單位為兆帕（MPa）；R——抗壓強(qiáng)度，煤矸石材料活性，單位為兆帕（MPa）；R

——非42.5普通硅酸鹽水泥膠砂強(qiáng)度試驗(yàn)3

DB22/T

2014 B.1

目的和適范圍在GB/T

213-2008煤的發(fā)熱量測(cè)定方法的基礎(chǔ)上提出了煤矸石材料熱值試驗(yàn)方法，試驗(yàn)方法適B.2

儀器設(shè)備B.2.1

熱量計(jì)B.2.2

燃燒皿鉑制品最理想，一般可鎳鉻鋼制品，規(guī)格可采高17

mm～18

mm～20

B.2.3

壓力表和氧氣導(dǎo)管減壓閥和保險(xiǎn)閥。壓力表每2年經(jīng)計(jì)量門檢定一次，以保證指示正確和操作安全。壓力表通過(guò)徑1

mm的無(wú)縫銅管與氧彈連接，或通過(guò)高強(qiáng)度尼龍管與充氧裝置連接，以便導(dǎo)入氧氣。B.2.4

點(diǎn)火裝置點(diǎn)火采12

V～24

V的電源，可由220

V交流電源經(jīng)變壓器給。線路中應(yīng)串接一個(gè)調(diào)節(jié)電壓的變B.2.5

壓餅機(jī)螺旋式、杠桿式或其他形式壓餅機(jī)。能壓制直徑10

mm的煤餅或苯甲酸餅。模具及壓桿應(yīng)硬質(zhì)鋼B.2.6

秒表或其他能指示10

s的計(jì)時(shí)器

天平

工業(yè)天平：載量4

kg，感量1

g。DB22/T

2014

材料

氧氣B.3.2

氫氧化鈉溶液

B.3.3

甲基紅指示劑

B.3.4

苯甲酸B.3.5

點(diǎn)火絲直徑0.1

B.3.6

酸洗石棉絨

B.3.7

擦鏡紙

B.4

試驗(yàn)步驟

a) b) 在燃燒皿中稱取粒度小于

0.2

mm

0.9

g～1.1

0.0002

mm～

mm

的小塊。易燃燒完全的試樣，可先在燃燒皿底鋪上一個(gè)石棉墊，或石棉絨做襯

c)線點(diǎn)火時(shí)，把棉線的一端固定在已連接到兩電極柱上的點(diǎn)火絲上（最好加緊在點(diǎn)火絲的

置因受震動(dòng)而改變，往氧彈中緩緩充入氧氣，直至壓力到

2.8

MPa～3.0

MPa，充氧時(shí)間DB22/T

2014少于

15

3.3

3.2

MPa

d)

往筒中加入足夠的蒸餾水，氧彈蓋的頂面淹沒(méi)在水面下

10

mm。每次試驗(yàn)時(shí)水意恰當(dāng)調(diào)節(jié)筒水溫，終點(diǎn)時(shí)筒比外筒溫度高

1K

左右，以終點(diǎn)時(shí)筒溫度出現(xiàn)明顯下降。外筒溫度應(yīng)盡量接近室溫，相差超過(guò)

1.5

K；e)

f)

0je

數(shù)前應(yīng)開動(dòng)振蕩器振動(dòng)

s；g)

觀察筒溫度（注意：點(diǎn)火后

20

要把身體的任何位伸到熱量計(jì)上方）。如在

30

1’40

0.01

h)

接近終點(diǎn)時(shí)，開始按

min

0.001

K。以第一ni)

a)

b)

按恒溫式熱量計(jì)法中

c)

按恒溫式熱量計(jì)法中

d)

按恒溫式熱量計(jì)法中

5K，以稍低于室溫為最理想。筒溫度過(guò)低，易引起水蒸氣凝結(jié)在筒外壁；溫度過(guò)高，e)

按恒溫式熱量計(jì)法中

f)

流速，以筒加熱器每分鐘自動(dòng)接通

次～5

次。如自動(dòng)控溫線路采可控硅代替繼電器，鏡讀到

0.001

s。當(dāng)