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文檔簡介
ICS01.120
R00
團體標(biāo)準(zhǔn)
T/CHTS10001-2023
公路填石路基設(shè)計與施工技術(shù)指南
TechnicalGuidelinesforDesignandConstructionofHighway
(征求意見稿)
RockfillSubgrade
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為進(jìn)一步規(guī)范公路填石路基設(shè)計方法與施工技術(shù),保證工程質(zhì)量,制定本指南。
1.0.2本指南適用于各等級公路新建和改擴建工程的填石路基。
1.0.3填石路基應(yīng)加強地質(zhì)、水文調(diào)查及填料性狀的評估,確保路基的強度、穩(wěn)定性
和耐久性。
1.0.4填石路基設(shè)計與施工除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)
標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
-1-
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1填石路基rockfillSubgrade
由填石路堤與路床構(gòu)成的路基。
2.1.2壓實沉降差differentialsettlementaftercompaction
按規(guī)定的壓實工藝,填石路堤壓實層表面同一測點在相鄰兩遍碾壓后的高程差值。
2.1.3石料孔隙率voidpercentageofstone
填石路堤石料顆粒之間的空隙體積占石料與空隙總體積的百分比。
2.1.4空隙灰度圖grayscaleimageofvoid
以一定灰度閾值的像素點群表示填石路堤中空隙的灰度圖像。
條文說明
采用專業(yè)設(shè)備采集的填石路堤表層圖像,因受光線影響,圖像中石料部分和空隙部分表
現(xiàn)出不同的明暗效果;為了對圖像中的空隙特征進(jìn)行識別和分析,將表層圖像轉(zhuǎn)換成灰度圖
像,稱之為空隙灰度圖。圖中每個像素點的數(shù)值被稱為灰度值,根據(jù)其明暗程度取為0到
255之間,0代表全黑,255代表全白;對于圖像中的空隙部分,其所包含像素點的灰度值
均在一定閾值范圍內(nèi),通過對特定灰度閾值的像素點群進(jìn)行處理,即可分析填石路堤表面圖
像中空隙的相關(guān)特征。
2.2符號
R—單軸飽和抗壓強度;
CBR—加州承載比;
d—填料粒徑;
Pf—用于填充較大粒級石料塊體之間空隙的較小粒級石料的質(zhì)量百分比;
較大粒級石料的壓實孔隙率;
VCAs—
平衡濕度狀態(tài)下路床區(qū)頂面承載板測回彈模量驗收值;
Ec—
B—回歸直線的斜率;
—第測點處承載板的實測路拱傾角;
ii
-2-
—第(,,…,)測點的回彈模量,;
E0iii=12nMPa
檢測路段的回彈模量算術(shù)平均值;
E0—
E代—檢測路段回彈模量算術(shù)平均值的單側(cè)置信區(qū)間置信下限或代表值。
為模量濕度影響系數(shù)。
k1—
-3-
3填料
3.0.1用于填石路堤的石料應(yīng)符合強度、膨脹性等力學(xué)與物性要求,宜按粒徑分檔級使用。
條文說明
根據(jù)現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)對填石路堤填料的要求與地標(biāo)《公
路填石路基施工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T1961-2013)對填料的分級使用要求提出本項規(guī)定。
3.0.2用于填筑路堤的石料可根據(jù)單軸飽和抗壓強度指標(biāo)按表3.0.2進(jìn)行分類。
表3.0.2基于強度的石料分類表
石料類型單軸飽和抗壓強度(MPa)代表性巖石
未風(fēng)化~微風(fēng)化的:
花崗巖、正長巖、閃長巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、
硬質(zhì)巖石R60
硅質(zhì)板巖、石英巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等
巖漿巖類
1、中等(弱)風(fēng)化的堅硬巖;
2、未風(fēng)化~微風(fēng)化的:
中硬巖石30R60
熔結(jié)凝灰?guī)r、大理巖、板巖、白云巖、石灰?guī)r、鈣質(zhì)砂巖、粗
晶大理巖等
1.強風(fēng)化的堅硬巖;
2.中等(弱)風(fēng)化的較堅硬巖;
15R30
3.未風(fēng)化~微風(fēng)化的;凝灰?guī)r、千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、
泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)頁巖等
1.強風(fēng)化的較堅硬巖;
軟質(zhì)巖石2.中等(弱)風(fēng)化~強風(fēng)化的較堅硬巖;
5R15
3.中等(弱)風(fēng)化的較軟巖;
4.未風(fēng)化的泥巖、泥質(zhì)頁巖、綠泥石片巖、絹云母片巖等
1.全風(fēng)化的各種巖石;
R52.強風(fēng)化的軟巖;
3.各種半成巖
注:本表源自《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTGC20-2011、《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》GB/T
50218-2014。
3.0.3對強風(fēng)化石料、軟質(zhì)石料還應(yīng)進(jìn)行含水率試驗、擊實試驗、CBR試驗等;必要時進(jìn)
行有機質(zhì)含量、易溶鹽含量、凍脹和膨脹性等試驗,分析用作路基填料的可行性;每5000m3
填料或填料性質(zhì)變化時應(yīng)重新取樣試驗。
-4-
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
3.0.4硬質(zhì)巖石、中硬巖石可用作路床和路堤填料,軟質(zhì)巖石可用作路堤填料,不得用作
路床填料;膨脹性、易溶性和鹽化巖石不得用于路堤填筑。路堤的浸水部位,應(yīng)采用穩(wěn)定性
好、不易膨脹崩解的石料填筑。
3.0.5石料按粒徑可分為五個檔級,如表3.0.5所示,并應(yīng)符合下列要求:
表3.0.5石料分檔標(biāo)準(zhǔn)
檔級超巨粒級巨粒級粗粒級中粒級細(xì)粒級
粒徑范圍(mm)300d500100d30040d10020d40d20
條文說明
表3.0.4源自吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)《公路填石路基施工技術(shù)規(guī)范》DB22/T1961-2013。因工
程現(xiàn)場填料規(guī)模大、尺寸不一,對于個別強度高、不宜風(fēng)化崩解、尺寸大、解小難度較高的
石塊,可作為填方路基底層填筑。
3.0.6超巨粒級石料可用于填方高度大于5m的路堤底層填筑,其上宜采用巨粒級石料進(jìn)
行路堤區(qū)填筑。粗粒級及以下石料可用于超巨粒級或巨粒級石料塊體之間的空隙填充與找平。
3.0.7應(yīng)按路拱分層填筑,路堤填料粒徑應(yīng)不大于500mm,并宜不超過層厚的2/3;當(dāng)受
地形限制不具備分層填筑條件時,可采用傾填方式填筑,并采取適當(dāng)?shù)膲簩嵐に嚒?/p>
注:本條款來源于《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)及地標(biāo)《公路填石路基施
工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T1961-2013)。
3.0.8應(yīng)在路床底面以下0.4m的路堤范圍內(nèi)鋪筑過渡層,過渡層填料最大粒徑不得大于
150mm,其中小于5mm的細(xì)料含量不應(yīng)小于30%,不宜大于40%,且過渡層表面無明顯孔
隙、空洞。填石路堤上部采用其他材料填筑時,可視需要設(shè)置無紡?fù)凉げ甲鳛楦綦x層。
條文說明
該條主要引自現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)的條款,但添加了“不宜
大于40%”的要求,旨在限定細(xì)料的用量不宜過多,使過渡層偏向于骨架密實結(jié)構(gòu),給路基
提供更好的力學(xué)特性。通常,粗集料的松裝間隙率在40%~45%之間(與級配、密實工藝等
因素有關(guān)),按照后文式(5.3.2)計算得到的細(xì)料含量就在30%附近,即,細(xì)料在該用量
附近時過渡層可形成骨架密實結(jié)構(gòu)??紤]到施工過程中的大粒徑填料的變異,為使過渡層成
為骨架密實,保證細(xì)料含量不小于30%是合理的;但如果細(xì)料用量再多,過渡層就成為懸浮
密實結(jié)構(gòu),力學(xué)性能降低,為此給出了40%的上限要求,此時對應(yīng)的較大粒徑的石料孔隙率
為66%,遠(yuǎn)大于通常的松裝間隙率水平,表明較大粒徑石料塊體已彼此遠(yuǎn)離、互不接觸,過
-5-
渡層進(jìn)入了懸浮密實結(jié)構(gòu)范疇,因此,40%的上限實際上已較為寬松,如果工程中能做到細(xì)
料含量在30%~32%之間則較為理想。
3.0.9高速公路、一級公路路床填料可采用級配良好的砂礫、碎石、碎石土、礫石土等粗
粒料,也可采用無機結(jié)合料處治細(xì)粒土。路床填料應(yīng)符合表3.0.9的規(guī)定。
表3.0.9路床填料最小承載比和最大粒徑要求
填料最小承載比(CBR)(%)
高速填料最大
填料應(yīng)用部位(路面底面以下深度)(m)公路二級三、四級粒徑
一級公路公路(mm)
公路
上路床0~0.30865100
填方路基輕、中及重交通0.3~0.80
下路床543100
特重、極重交通0.3~1.20
上路床0~0.30865100
零填及挖方路基輕、中及重交通0.3~0.80
下路床543100
特重、極重交通0.3~1.20
注:表列承載比是根據(jù)路基不同填筑部位壓實標(biāo)準(zhǔn)的要求,按現(xiàn)行《公路土工試驗規(guī)程》
(JTGE40)試驗方法規(guī)定浸水96h確定的CBR。
注:本條款主要來源于《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)。
-6-
4設(shè)計
4.1一般規(guī)定
4.1.1填石路基設(shè)計應(yīng)按照《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTGC20)的要求進(jìn)行地基勘察,
做好沿線水文、地質(zhì)、路基填料勘察試驗工作,查明地層巖土厚度、性質(zhì)、空間分布特征,
確定地基承載力,獲取設(shè)計所需的物理力學(xué)參數(shù)。
4.1.2應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和工程地質(zhì)條件做好填石路基斷面設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和排水設(shè)計,
保證填石路基有足夠的強度和穩(wěn)定性,并控制填石路基工后沉降量;對于高速公路和一級公
路的高路堤,施工過程中應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行動態(tài)設(shè)計。
條文說明
本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。填石路基多位于丘陵山區(qū),基底水
文與地質(zhì)條件復(fù)雜;常見斜坡地基、山前坡積土、河道沉積土等各種地基類型,受填石路基
自重影響,可能會發(fā)生沿基底的滑動、地基固結(jié)沉降變形等工程問題。因此,有必要根據(jù)地
基條件、路基填筑高度等因素對填石路基做好綜合性設(shè)計,確保路基工后沉降及穩(wěn)定性符合
要求。
4.1.3石料的強度、規(guī)格應(yīng)與路基高度、填筑層位相適應(yīng)。
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)及工程實際做法。
4.2填筑層厚與壓實控制標(biāo)準(zhǔn)
4.2.1不同強度的石料,應(yīng)分別采用不同的填筑層厚和壓實控制標(biāo)準(zhǔn)。填石路堤壓實質(zhì)量
標(biāo)準(zhǔn)宜用孔隙率作為控制指標(biāo),并符合表4.2.1-1~表4.2.1-3的要求。
表4.2.1-1硬質(zhì)石料壓實質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
路面底面以下攤鋪層厚最大粒徑壓實干密度
路基部位孔隙率(%)
深度(m)(mm)(mm)(kg/m3)
0.80~1.50
上路堤≤400小于層厚2/3由試驗確定≤23
(1.20~1.90)
>1.50
下路堤≤600小于層厚2/3由試驗確定≤25
(>1.90)
注:“路面底面以下深度”欄,括號中數(shù)值分別為特重、極重交通的上路堤、下路堤的
深度范圍。
表4.2.1-2中硬石料壓實質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
路面底面以下深攤鋪層厚最大粒徑壓實干密度
路基部位孔隙率(%)
度(m)(mm)(mm)(kg/m3)
上路堤0.80~1.50≤400小于層厚2/3由試驗確定≤22
-7-
(1.20~1.90)
>1.50
下路堤≤500小于層厚2/3由試驗確定≤24
(>1.90)
注:“路面底面以下深度”欄,括號中數(shù)值分別為特重、極重交通的上路堤、下路堤的
深度范圍。
表4.2.1-3軟質(zhì)石料壓實質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
路面底面以下深攤鋪層厚最大粒徑壓實干密度
路基部位孔隙率(%)
度(m)(mm)(mm)(kg/m3)
0.80~1.50
上路堤≤300小于層厚2/3由試驗確定≤20
(1.20~1.90)
>1.50
下路堤≤400小于層厚2/3由試驗確定≤22
(>1.90)
注:“路面底面以下深度”欄,括號中數(shù)值分別為特重、極重交通的上路堤、下路堤的
深度范圍。
注:源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.3邊坡坡率
4.3.1填石路基的邊坡坡率應(yīng)根據(jù)石料種類、邊坡高度和基底的地質(zhì)條件確定。
4.3.2易風(fēng)化巖石與軟質(zhì)巖石用作填料時,應(yīng)按土質(zhì)路基邊坡設(shè)計。路基基底良好時,填
石路基邊坡坡率不宜陡于表4.3.2規(guī)定,當(dāng)路基高度超過20m時,可在邊坡中部設(shè)置寬度
1~3m的平臺,下部邊坡坡率宜進(jìn)一步放緩。
表4.3.2填石路基邊坡坡率
邊坡高度(m)邊坡坡率
填料種類
全部高度上部高度下部高度上部坡率下部坡率
硬質(zhì)巖石208121:1.11:1.3
較硬巖石208121:1.31:1.5
軟質(zhì)巖石208121:1.51:1.75
注:本表源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.4邊坡防護(hù)
4.4.1硬質(zhì)巖石填筑路基時,邊部防護(hù)可根據(jù)工程特點與施工條件選用漿砌片石、拱形骨
架或碼砌等適合的形式。
條文說明
-8-
按照《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)的要求,硬質(zhì)巖石填筑路基時護(hù)坡采用碼
砌方式進(jìn)行防護(hù)。因邊坡碼砌需要大量方石,且對砌筑工人的技術(shù)水平要求較高,人力成本
較大,甚至人力資源欠缺,目前在多數(shù)工程中已難以實施。因此,云南、貴州、河南及山東
等省份各自提出了諸如漿砌片石、拱形骨架護(hù)坡等型式,用于硬質(zhì)巖石的護(hù)坡防護(hù)。
4.4.2當(dāng)采用碼砌時,可采用飽水抗壓強度不低于30MPa的硬質(zhì)巖石或不低于C20的混
凝土預(yù)制塊,石塊粒徑應(yīng)大于300mm,碼砌厚度應(yīng)為1~2m;應(yīng)與路基填筑同步進(jìn)行施工。
條文說明
當(dāng)采用碼砌時,《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)提出可采用飽水抗壓強度不低
于30MPa的硬質(zhì)巖石,但因碼砌實施難度較大,貴州省根據(jù)經(jīng)驗提出可采用不低于C20的混
凝土預(yù)制塊予以替代。
4.4.3風(fēng)化巖石和軟質(zhì)巖石填筑路堤時,邊部設(shè)計應(yīng)采用包邊封閉或加筋、底部設(shè)置排水
墊層、頂部設(shè)置防滲層等措施,防止填石路基產(chǎn)生濕化變形;同時,路床區(qū)填筑材料宜采用
無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土或硬質(zhì)巖石填料,其中5mm以下的細(xì)料比例應(yīng)為20~40%,0.074mm
以下的顆粒比例不應(yīng)大于10%。
條文說明
依據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)提出,并作了補充。無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒
土是公路工程中常采用的材料,便于施工,具有成熟的施工經(jīng)驗,因此,明確提出了該類材
料在路床區(qū)的使用。當(dāng)采用硬質(zhì)巖石填料時,對5mm以下的細(xì)料用量給出適當(dāng)限制,有利于
材料的密實和路床區(qū)的力學(xué)性能。
4.4.4邊坡綠化可采用拱形骨架、植生袋或掛網(wǎng)植草等方式,可結(jié)合實際工程的自然環(huán)境
條件、施工條件及整個工程的綠化設(shè)計確定適宜的方案。
條文說明
石質(zhì)路基邊坡的綠化難度相對較大,根據(jù)貴州、云南、河南、山東等地區(qū)實際做法,可
根據(jù)具體工程特點選用拱形骨架、植生袋或掛網(wǎng)植草等方式。
4.5地基處理
4.5.1軟弱地基上填石路基應(yīng)與軟土地基處理設(shè)計綜合考慮。
4.5.2當(dāng)?shù)鼗嬖谳^深軟弱地基、斜坡濕軟地基、半填半挖路段,應(yīng)進(jìn)行路基整體穩(wěn)定性
驗算。當(dāng)穩(wěn)定性不足時,應(yīng)采取必要的工程措施及安全監(jiān)控。
-9-
4.5.3路基高度大于20m時,應(yīng)進(jìn)行地基沉降、地基承載力及路基穩(wěn)定性驗算。
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.5.4當(dāng)基底積水或路基過水時,應(yīng)在浸水路基部位采用不易風(fēng)化、不易膨脹崩解、穩(wěn)定
性好的硬質(zhì)巖石填筑,其厚度根據(jù)浸水最大高度確定。
條文說明
填石路基經(jīng)常遇到V型沖溝、河道等,受降雨匯水或山體滲水等因素影響,路基下部不
可避免地會出現(xiàn)積水現(xiàn)象。對于此種路基類型,應(yīng)防止填料濕化崩解,而采取巖石穩(wěn)定性較
好的填料予以填筑。
4.5.5穩(wěn)定的斜坡上,地面橫坡緩于1:5時,清除地表草皮、腐殖土后,可直接填筑路基;
地面橫坡為1:5~1:2.5時,原地面應(yīng)挖臺階,臺階寬度不應(yīng)小于2m。當(dāng)基巖面上的覆蓋層
較薄時,宜先清除覆蓋層再挖臺階;當(dāng)覆蓋層較厚且穩(wěn)定時,可予保留。
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.5.6地面橫坡陡于1:2.5地段的陡坡路基,必須檢算路基整體沿基底及基底下軟弱層滑
動的穩(wěn)定性,采取改善基底條件或設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物等防滑措施。
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.5.7半填半挖段路基的填方區(qū)必要時可進(jìn)行增強補壓;挖方區(qū)為土質(zhì)或軟質(zhì)巖石時,應(yīng)
對挖方區(qū)路床范圍不符合要求的土質(zhì)或軟質(zhì)巖石進(jìn)行超挖換填或改良處治。
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.5.8填筑前應(yīng)對原地表風(fēng)化層清除干凈,填筑時應(yīng)分層、分級填筑碾壓。
4.5.9根據(jù)地下水出露情況和巖土性質(zhì),應(yīng)設(shè)置完善的地下排水系統(tǒng),除應(yīng)在邊溝下設(shè)置
縱向滲溝外,尚應(yīng)在填挖結(jié)合部設(shè)置滲溝、排水墊層等。
注:本節(jié)源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.6高路堤與陡坡路堤
4.6.1高路堤與陡坡路堤縱橫斷面形式和坡率應(yīng)根據(jù)地形與地質(zhì)條件、路基邊坡高度、填
料性質(zhì)等,結(jié)合經(jīng)濟與環(huán)保因素,經(jīng)沉降計算及穩(wěn)定分析確定;斷面形式宜采用臺階式。
-10-
注:本條源自《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTGD302015)。
4.6.2高路堤與陡坡路堤設(shè)計應(yīng)進(jìn)行路基穩(wěn)定性計算分析。
4.6.3高路堤與陡坡路堤穩(wěn)定性分析的物理力學(xué)參數(shù)應(yīng)根據(jù)填料來源、場地情況及分析工
況的需要,選擇有代表性的巖樣、土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗確定。試驗方法參照現(xiàn)行《公路路基設(shè)
計規(guī)范》(JTGD30)執(zhí)行。
條文說明
對于地質(zhì)條件及路基填料較為復(fù)雜的工況,傳統(tǒng)設(shè)計方法較難準(zhǔn)確計算路基的變形與穩(wěn)
定性。目前,數(shù)值模擬方法可建立符合工程實際特點的有限元、有限差分或離散元模型,根
據(jù)需要選擇強度折減法、極限分析法、極限平衡法等計算原理,并可考慮地基固結(jié)、水的滲
流、地震、交通動載等多因素影響,較好的對填石路基沉降變形及穩(wěn)定性開展計算分析。同
時,應(yīng)在開展實際工程計算前進(jìn)行基本工況分析,并與經(jīng)典分析理論結(jié)果進(jìn)行比較,以驗證
計算結(jié)果的可靠性。
4.6.4路基沿斜坡地基或軟層帶滑動的定性分析可采用不平衡推力法。對于地質(zhì)條件及路
基填料較為復(fù)雜的工況,可采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性分析,并論證結(jié)果的可靠性。
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5施工
5.1一般規(guī)定
5.1.1應(yīng)按照現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)和設(shè)計文件要求,做好填料
分類及施工組織設(shè)計等準(zhǔn)備工作。
5.1.2填石路堤應(yīng)注重填料級配,宜根據(jù)石料分檔檔級采用間斷級配,并應(yīng)通過試驗段確
定合理的碾壓工藝和壓實沉降差控制標(biāo)準(zhǔn)。
條文說明
填石路堤的填筑質(zhì)量由壓實沉降差和石料孔隙率來反映。由于級配是影響石料孔隙率的
重要因素之一,因此該條款強調(diào)注重石料的級配問題,否則即使壓實沉降差滿足了要求,但
石料孔隙率也可能不達(dá)標(biāo)。間斷級配的填料可獲得較小的石料孔隙率水平,易于滿足孔隙率
標(biāo)準(zhǔn)要求。特別是中粒級以上的石料,間斷級配會顯著減小較大粒級石料的孔隙率,進(jìn)而可
用較少的細(xì)料填充空隙,獲得較小孔隙率的填石路堤。
由于填料與級配的變異性可能難以控制,在通過試驗段確定碾壓工藝和壓實沉降差控制
標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)選用代表性石料和級配,并在施工過程中根據(jù)情況的變化,在進(jìn)行分析后對壓實
工藝進(jìn)行適當(dāng)微調(diào)。
5.1.3振動壓路機自重應(yīng)不小于20t。
條文說明
現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)要求的壓路機噸位為18t以上,但對工
程單位的廣泛調(diào)研表明,目前絕大多數(shù)施工企業(yè)都具備20t以上的振動壓路機,又鑒于填石
路基壓實相對困難的特點,用較重的振動壓路機壓實效果自然會更好。
5.1.4高路堤與陡坡路堤應(yīng)加強沉降控制與施工監(jiān)測,必要時可進(jìn)行增強補壓、鋪設(shè)加筋
材料等措施,并宜預(yù)留不少于6個月或一個雨季的沉降期,減少工后沉降。施工監(jiān)測周期應(yīng)
為公路建成營運后不少于一年。
注:本條款來源于《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)及地標(biāo)《公路填石路基施
工技術(shù)規(guī)范》(DB22/T1961-2013)。
5.2地表處理
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5.2.1地基表層碾壓處理壓實度控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T
3610)的要求。低路基應(yīng)對地基表層進(jìn)行超挖、分層回填壓實,其處理深度應(yīng)不小于路床厚
度。
5.2.2原地面坑、洞、穴等,應(yīng)在清除沉積物后,用合格填料分層回填壓實,壓實度符合
現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)中5.2.1的規(guī)定。對可能存在空洞隱患的,
應(yīng)結(jié)合具體情況采取相應(yīng)的處置措施。
5.3施工工藝
5.3.1填石路基宜按照圖5.3.1的工藝流程進(jìn)行施工組織。
圖5.3.1施工流程圖
條文說明
基于對多家施工單位填石路基施工流程的總結(jié)提出。
5.3.2運輸、攤鋪與整平要求如下:
1填石路基施工宜采用大功率設(shè)備。
2卸料與攤鋪應(yīng)同步進(jìn)行,卸料時應(yīng)遵循分層、先低后高、先路基兩側(cè)后中間的原則。
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3根據(jù)試驗路段確定的松鋪厚度與每車的運量估計攤鋪面積,布設(shè)方格網(wǎng),采用后退式
卸料法卸料,推土機攤鋪整平。
4采用推土機并配以人工進(jìn)行整平,對局部凸起的較大石塊應(yīng)進(jìn)行破碎或清除,對粗石
料較多的離析處應(yīng)補填較小碎石或石屑等細(xì)料,保證表面平整。
5填石路堤填筑前宜根據(jù)石料粒徑大小與分布情況,估算較大粒級石料的孔隙率,按照
式(5.3.2)確定用于填充的較小粒級的石料用量。
VCAs
Pf100(5.3.2)
100VCAs
式中:Pf—用于填充較大粒級石料塊體之間空隙的較小粒級石料的質(zhì)量百分比,%;
—較大粒級石料的壓實孔隙率,由較大粒級石料的壓實松裝密度和表觀密度計
VCAs
算得到,%。
條文說明
孔隙率是反映填筑質(zhì)量的指標(biāo)之一。同樣是在沉降差滿足要求的前提下,具有較小孔隙
率的填石路堤,其長期穩(wěn)定性和耐久性無疑會更好;因此,如果能從理論上估算出較細(xì)粒徑
石料的適宜用量,以該用量填充大粒徑石料塊體之間的空隙,那么大小石料之間既能形成良
好嵌擠,又能達(dá)成密實填充,并使整體填石路堤具有最小的孔隙率。這個適宜用量的估算就
顯得十分重要。
文獻(xiàn)《未加瀝青礦料VMAa物理模型構(gòu)建與應(yīng)用》(《中國公路學(xué)報》2016年第8期)
針對骨架密實結(jié)構(gòu)的礦料,通過數(shù)學(xué)推導(dǎo),建立了細(xì)料填充粗集料間隙的最佳用量計算公式:
1
P=(5-1)
f1VCA1
1ca
fa1vfaVCA
、
式中,Pf—骨架密實狀態(tài)時填充粗集料顆粒間隙的細(xì)料用量;VCAca—分別為確定級
配的合成粗集料的松裝間隙率與毛體積相對密度;vfa、fa—分別為確定級配的合成細(xì)料松
裝間隙率與毛體積相對密度。
式(5-1)雖然針對未加瀝青的礦料建立的,但完全適用于填石路堤。因公式含有較多
,、
的材料參數(shù),使用不便,為此可作簡化,即認(rèn)為vfaVCA并將VCA改寫為VCAsfaca
時,便得到式(5.3.2)。
6當(dāng)填料中含有20%~30%的細(xì)粒土?xí)r,應(yīng)控制施工含水率,含水率可通過室內(nèi)重型細(xì)
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粒土擊實試驗測定的最佳含水率、細(xì)粒土所占的比例及石料的吸水率估算確定。
條文說明
根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范給出的填石路堤的定義,填料中允許有不超過30%的細(xì)粒土。當(dāng)填料
中含有20%~30%的細(xì)粒土?xí)r,土的含水率會顯著影響壓實效果。因此,提出控制含水率的
要求與確定方法。
5.3.3壓實工藝應(yīng)符合下列規(guī)定:
1一般壓實工藝為:振動壓路機先靜壓1遍,然后強振4~5遍及以上,最后再靜壓1
遍,行駛速度應(yīng)控制在2km/h~4km/h,振動頻率為30Hz~35Hz;具體碾壓工藝(壓實機械
組合、振動頻率與振幅、行駛速度與壓實遍數(shù)等)應(yīng)通過試驗段確定。
條文說明
基于對山東、河南、云南和貴州等省份的典型山區(qū)高速公路填石路基的施工經(jīng)驗總結(jié)與
相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研,推薦了一般壓實工藝。當(dāng)然,具體工程的壓實工藝需要通過試驗路段驗證及
優(yōu)化后確定。
2有條件時可采用基于全球定位系統(tǒng)(GPS)及視頻技術(shù)的壓路機行駛軌跡監(jiān)控系統(tǒng),
對壓實過程進(jìn)行實時連續(xù)監(jiān)控,防止漏壓與欠壓。
條文說明
本著鼓勵積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)與有利于保證質(zhì)量的原則,結(jié)合目前一些業(yè)主單位的管
理需求,增加了該條款。
3填高大于15m或位于填挖交界處的填石路基,宜每填高2m~4m用沖擊碾進(jìn)行補強
碾壓,沖擊式壓路機宜選用靜壓實能不低于25kJ,沖擊碾壓遍數(shù)應(yīng)根據(jù)沖擊碾壓后的沉降
量標(biāo)準(zhǔn)確定;或每填高6m強夯一層,夯擊能量不宜小于1200kJ,夯擊遍數(shù)應(yīng)根據(jù)夯擊后的
沉降量標(biāo)準(zhǔn)確定。具體工藝參數(shù)與沉降量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)通過現(xiàn)場試驗路段確定。
條文說明
本條款中的參數(shù)是基于山東、云南、貴州、河南等省份的填石路基設(shè)計及施工的成熟經(jīng)
驗提出的,經(jīng)過了工程驗證。
4沖擊碾壓和強夯應(yīng)考慮對附近構(gòu)造物的影響,強夯不宜小于20m,沖擊碾壓的水平安
全距離可參照表5.3.3控制,如構(gòu)造物附近存在河溝等有明顯隔振效果的地形條件時,可適
當(dāng)縮短安全距離;當(dāng)不滿足振動安全要求時,應(yīng)調(diào)整沖擊或夯擊能、增加碾壓或夯實次數(shù),
或采取隔振溝等防護(hù)措施。
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表5.3.3沖擊碾壓水平安全距離
構(gòu)造物類型沖壓水平安全距離(m)構(gòu)造物類型沖壓水平安全距離(m)
U型橋面和涵洞距橋臺翼端墻或涵洞通道導(dǎo)線點、水準(zhǔn)點、電
10
通道5線桿
其余類型橋臺10地下管線5
重力式擋墻距墻背內(nèi)側(cè)2互通式立交橋梁10
扶璧(懸壁)式
距扶(立)壁內(nèi)側(cè)2.5建筑物30
擋墻
條文說明
本條款中的參數(shù)是基于山東、云南、貴州、河南等省份的填石路基設(shè)計及積累的工程經(jīng)
驗確定的;表5.3.3參照地標(biāo)《黃河中下游流域粉質(zhì)土路基沖擊碾壓施工技術(shù)規(guī)范》
(DB37/T3359-2018)編制。
5.4試驗路段鋪筑
5.4.1試驗路段宜選擇地質(zhì)條件、斷面形式、填料等有代表性的地段,長度宜不小于200m。
5.4.2應(yīng)通過試驗路段確定填石路堤施工方案、施工工藝及施工參數(shù)等,包括以下內(nèi)容:
1機械設(shè)備組合;
2填料粒徑、級配、含水率、松鋪厚度、松鋪系數(shù)等施工參數(shù);
3壓路機噸位、碾壓方式、行駛速度、碾壓遍數(shù)等工藝參數(shù);
4增強補壓施工機械及工藝;
5質(zhì)量檢測方法及控制標(biāo)準(zhǔn);
6安全保證措施、環(huán)保措施等。
5.4.3當(dāng)填料中的石料比例或填料料源發(fā)生明顯變化時,宜做相應(yīng)情況的試驗路段。
注:本條款主要基于現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)編寫。
5.5冬期雨期施工
5.5.1冬期施工要求如下:
1晝夜平均溫度在-3℃以下且連續(xù)10d以上,或者晝夜平均溫度雖在-3℃以上但凍土沒
有完全融化時,均應(yīng)按冬期施工要求進(jìn)行。
2風(fēng)化巖石和軟質(zhì)巖石填筑路堤時,冬期路堤施工應(yīng)采取措施及時排除雨雪水;長時間
停止填筑時,應(yīng)整平填筑層和邊坡并進(jìn)行覆蓋,以防春融期雪水進(jìn)入路堤造成破壞,恢復(fù)施
工時應(yīng)將表層冰雪清除并補壓。
3土體凍結(jié)前應(yīng)完成基底表層清理,填筑前應(yīng)將基底范圍內(nèi)的積雪和冰塊清除干凈。
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4當(dāng)路堤填筑標(biāo)高距路床底面1m時,碾壓密實后應(yīng)停止填筑,在頂面進(jìn)行覆蓋封閉,
待冬季過后繼續(xù)施工。
5.5.2雨期施工要求如下:
1施工期間應(yīng)設(shè)置防排水系統(tǒng),及時引排地表水。
2制訂雨期施工安全預(yù)案,做好防洪搶險的準(zhǔn)備工作。
3路堤每一層壓實面應(yīng)設(shè)2%~4%的排水橫坡。
4雨期施工前應(yīng)完成基底處理,并將填筑作業(yè)面填筑到最高積水位0.5m以上。
注:上述兩個條款主要基于現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610)編寫。
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6質(zhì)量控制
6.1一般規(guī)定
6.1.1施工過程中應(yīng)加強對填料與壓實層質(zhì)量的控制,并加強對竣工路基的剛度特性檢測
與評定。
條文說明
填石路堤的填料往往較為復(fù)雜且多變,壓實相對困難,加強填料的質(zhì)量控制與施工管理
對保證工程質(zhì)量至關(guān)重要;填石路基是一個填料易變異的多層受力體,僅滿足每一壓實層的
壓實標(biāo)準(zhǔn)還不能反映其力學(xué)性能狀況,加強竣工路基的剛度特性檢測與控制,可保障路基路
面結(jié)構(gòu)具有良好的力學(xué)性能與整體穩(wěn)定性。
6.1.2現(xiàn)場取樣檢測不應(yīng)帶有主觀傾向性,應(yīng)按隨機取樣的方法確定測點或斷面。
條文說明
實際工程中存在著主觀確定測點或斷面的情況,據(jù)此得到的結(jié)論會失真,為使檢測的試
驗數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)屬性,得出科學(xué)的結(jié)論,特別強調(diào)按照隨機取樣的方法選擇測點或斷面。
6.1.3施工過程中每一壓實層,應(yīng)采用試驗路段確定的工藝流程、工藝參數(shù)控制,壓實質(zhì)
量宜采用沉降差指標(biāo)進(jìn)行檢測,同時需對石料的級配進(jìn)行控制,保持不同粒級石料混合均勻,
避免明顯離析。
采用沉降差指標(biāo)進(jìn)行壓實質(zhì)量控制是施工過程中常用的簡便檢測方法,已為工程所熟悉;
石料發(fā)生明顯離析、孔隙率較大時,經(jīng)過多次碾壓的路堤的沉降差也是可以滿足要求的,但
顯然,石料離析導(dǎo)致較大的孔隙率對路堤的長期穩(wěn)定性而言是不利的。
6.1.4竣工路基的剛度特性,可用落錘式彎沉儀(FWD)、自動彎沉儀、貝克曼梁對彎
沉或承載板法測回彈模量進(jìn)行檢測與評定。
條文說明
除了對壓實度進(jìn)行檢測與控制外,對達(dá)到設(shè)計標(biāo)高的路基剛度特性進(jìn)行檢測與評定是必
需做的一項工作?,F(xiàn)行部頒行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范一直是通過對彎沉的檢控來評定路基剛度性能的,
本指南遵從并保留這一做法;但考慮到是路基回彈模量而非回彈彎沉為進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時
選用的一個來自路基的設(shè)計參數(shù),因此,直接對路基回彈模量進(jìn)行檢控來得更加合理;況且,
在對回彈彎沉進(jìn)行評定時,一個十分關(guān)鍵的問題是如何準(zhǔn)確地確定驗收彎沉值—這直接關(guān)系
到得出什么樣的評定結(jié)論。而驗收彎沉值的確定,一方面,現(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》
(JTG/D50)給出了理論計算方法;另一方面,現(xiàn)行《公路路面基層施工技術(shù)細(xì)則》(JTG/F20
—2015)保留了過去用經(jīng)驗公式確定的方法。這兩種方法不僅計算原理不同,而且確定的驗
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收回彈彎沉值差別也較大。這給實際工程應(yīng)用帶來一定困惑。因此,本指南也給出了以承載
板測回彈模量直接對路基剛度特性進(jìn)行檢控的思想,可避免上述問題;同時,過往工程中通
過對承載板測回彈模量的檢測與評定能實現(xiàn)對路基剛度特性的有效掌控這一做法,也給本指
南的這個思路提供了經(jīng)驗性支持。
6.2施工過程質(zhì)量控制
6.2.1填石路堤施工過程中每一壓實層,應(yīng)采用試驗路段確定的壓實能級、壓實工藝流程、
工藝參數(shù)及壓實遍數(shù)等控制,壓實質(zhì)量可采用沉降差指標(biāo)進(jìn)行檢測;當(dāng)較細(xì)填料為石料時,
宜進(jìn)行沉降差和適當(dāng)頻率的石料孔隙率檢測,實行聯(lián)合控制。
條文說明
該條款前半句引自現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3610—2019)。按照該規(guī)范
給出的定義,填石路堤為用粒徑大于40mm且含量超過70%的石料填筑的路堤。該定義未對
粒徑小于40mm的較細(xì)填料材質(zhì)做特別要求;因此,不管較細(xì)填料是石料還是土質(zhì),用沉降
差控制壓實質(zhì)量可作為一種基本的通用方法。
當(dāng)較細(xì)填料為小粒徑石料時,則可測算石料孔隙率。用沉降差與孔隙率來聯(lián)合控制施工
過程中每一壓實層的壓實質(zhì)量無疑是一種更為嚴(yán)格的要求,這樣可避免沉降差滿要求而孔隙
率過大的情況發(fā)生;但現(xiàn)場石料孔隙率試驗操作畢竟較為繁瑣,測試效率低,過多的檢測可
能影響施工進(jìn)度,因此對其檢測頻率可不作要求。當(dāng)較細(xì)填料為土質(zhì)且石料與土質(zhì)用量比例
確定時,為了使土質(zhì)填料對石料塊體之間的空隙進(jìn)行充分密實的填充,需對較大粒徑的石料
孔隙率提出定量要求,盡管這在理論上可以做到,但實際工程中不便于實測(特別是較大粒
徑石料時),因此,對較細(xì)填料為土質(zhì)的情況,還是通過沉降差來控制壓實質(zhì)量。
6.2.2有條件時可通過空隙灰度圖像,按照一定的抽檢頻率對石料孔隙率進(jìn)行快速檢測與
分析,作為施工過程壓實質(zhì)量控制的一種輔助手段。
條文說明
通過挖坑檢測填料密度計算石料孔隙率的方法效率較低,為此提出了空隙灰度圖像識別
技術(shù),作為孔隙率檢測的快速手段。填石路堤縱向壓實圖像采集頻率應(yīng)至少為每50m選擇1
個橫斷面,每個橫斷面上應(yīng)至少取3個點進(jìn)行壓實狀況圖像采集和識別檢測;圖像采集應(yīng)采
用專業(yè)設(shè)備,圖像格式宜包含JPEG、TIFF、RAW、BMP、GIF、PNG等,圖像分辨率宜高于640
×480;采集過程中應(yīng)保證環(huán)境光線良好。
6.2.3由空隙灰度圖方法分析填石路堤的石料孔隙率時,需基于具體工程的實測數(shù)據(jù)建立
有效回歸方程進(jìn)行。
條文說明
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壓實圖像僅能反映填石路堤淺表層而非一定深度范圍內(nèi)的空隙情況,盡管通過成熟的圖
像處理技術(shù)容易確定路堤表層孔隙率和空隙特征分布,但不能將其作為填石路堤石料孔隙率
的結(jié)果。在工程應(yīng)用中,通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)處理并提取填石路堤表層孔隙率和空隙分布特征,
利用線性回歸、深度學(xué)習(xí)等方式建立回歸方程,構(gòu)建填石路堤表層孔隙率與內(nèi)部孔隙率之間
的定量關(guān)系,從而準(zhǔn)確預(yù)測填石路堤內(nèi)部孔隙率,實現(xiàn)對填石路堤壓實質(zhì)量的輔助控制。
6.2.4施工過程中,每填筑3m高度宜檢測路基中線及寬度。
6.3施工質(zhì)量驗收
6.3.1成型質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:
1大粒徑填料應(yīng)不松動,空隙處應(yīng)使用細(xì)料填充、嵌壓穩(wěn)定,路堤表面無明顯孔洞。
2填石路基邊坡防護(hù)應(yīng)密實穩(wěn)定、坡面平順。
3應(yīng)按照現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1)要求進(jìn)行項目實測,填石
路基成型質(zhì)量應(yīng)符合表6.3.1的規(guī)定。
表6.3.1填石路基成型檢測與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
規(guī)定值或允許偏差
項次檢查項目高速、一級公檢查方法和頻率
其他公路
路
沉降差≤試驗路段確定的
沉降差法:精密水準(zhǔn)儀,每50m測1個斷
1壓實質(zhì)量沉降差控制值,且孔隙率滿
面,每個斷面測5點。
足設(shè)計要求
2彎沉(0.01㎜)≤設(shè)計驗收彎沉值依據(jù)JTGF80/1附錄J進(jìn)行。
3縱斷高程(㎜)+10,-20+10,-30水準(zhǔn)儀:中線位置每200m測2點
全站儀:每200m測2點,彎道加HY、YH
4中線偏位(㎜)≤50≤100
兩點
5寬度(㎜)滿足設(shè)計要求尺量:每200m測4處
6平整度(㎜)≤20≤303m直尺:每200m測2處×5尺
7橫坡(%)±0.3±0.5水準(zhǔn)儀:每200m測2個斷面
8邊坡坡度、平順度滿足設(shè)計要求尺量:每200m測4點
6.3.2以便攜式FWD、貝克曼梁進(jìn)行回彈彎沉檢測與評定時,應(yīng)通過具體工程的實測數(shù)
據(jù)建立回彈彎沉與車載式FWD測試結(jié)果之間的有效回歸方程,合理確定相應(yīng)的驗收回彈彎
沉值。
條文說明
現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范采用車載式FWD作為驗收的標(biāo)準(zhǔn)測試手段,其驗收值可由瀝青路面設(shè)計規(guī)
范給出的計算公式得到。與車載式FWD相比,便攜式FWD具有測試簡便高效、成本更低的優(yōu)
點,且諸多文獻(xiàn)也研究了其應(yīng)用的可行性,因而本指南將其作為動態(tài)彎沉盆的測試手段之一,
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但便攜式FWD測試時對路基施加的沖擊荷載較小、影響的路基范圍和產(chǎn)生的動態(tài)回彈變形較
小,因此,其測試值不應(yīng)直接用來評定路基的剛度特性,需轉(zhuǎn)化為車載式FWD的結(jié)果,這個
轉(zhuǎn)化需基于實測對比數(shù)據(jù)建立的有效回歸方程來實現(xiàn),即,在正式使用便攜式FWD之前,首
先隨機選擇足夠多的測點(譬如不少于15組對比數(shù)據(jù)),獲取兩種FWD的測試結(jié)果進(jìn)行回
歸分析,建立有效回歸方程。
貝克曼梁測得回彈彎沉屬于靜態(tài)彎沉,與車載式FWD的動態(tài)回彈彎沉明顯不同,因此也
需要做類似便攜式FWD的準(zhǔn)備工作,建立有效回歸方程。
驗收回彈彎沉值的確定還需考慮濕度影響系數(shù)。
6.3.3用自動彎沉儀進(jìn)行總彎沉測定時,應(yīng)通過具體工程的實測數(shù)據(jù)建立總彎沉與車載式
FWD測試結(jié)果之間的有效回歸方程,合理確定驗收總彎沉值。
條文說明
除了規(guī)定可用FWD和貝克曼梁對路基的回彈彎沉進(jìn)行測定外,現(xiàn)行《公路工程質(zhì)量檢驗
評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80-1-2017)還規(guī)定了可用自動彎沉儀對總彎沉進(jìn)行測量,由于總彎沉與
回彈彎沉不是一碼事,在用自動彎沉儀對總彎沉進(jìn)行規(guī)模化測量前需建立總彎沉與車載式
FWD之間的有效回歸方程,據(jù)此計算確定驗收總彎沉值,驗收彎沉值的確定還需考慮濕度影
響系數(shù)。
6.3.4按照現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450)中的承載板法對路基的回彈
模量進(jìn)行檢測,并據(jù)此實現(xiàn)對路基剛度特性的評定。應(yīng)符合下列要求:
1檢測評定路段的長度為1~3km,單個車道平均檢測點數(shù)不少于5個。
條文說明
現(xiàn)場用剛性承載板測路基回彈模量的試驗過程較為繁瑣,耗時較長,較大的檢測頻率會
帶來較大的工作量,因此規(guī)定了單個車道平均檢測點數(shù)不少于5個的要求。
2若測點處路基難以進(jìn)行整平,或整平操作給路基帶來較大損傷時,則承載板可直接放
置在測點處,但需確保承載板底面與測點表面緊密接觸,必要時撒布少量細(xì)砂填補細(xì)小的凹
坑,并測得測點處路拱傾角。
條文說明
為了排水的需求,路基在施工過程中保持著路拱傾斜面,但根據(jù)回彈模量的計算原理,
測點應(yīng)處于水平狀態(tài),因此需要整平,并保證承載板與路床之間緊密接觸;但考慮到填石路
基路床區(qū)的材料可能是無機結(jié)合料處治土或碎石土,與土方路基測點易于整平的情況相比,
對這些材料的測點進(jìn)行整平相對不易,而且,實際檢測中也存在著對測點未加整平便直接將
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承載板放置于路基的情況,鑒于此,本指南允許該種做法,但要求測量測點處路拱傾角以供
計算回彈模量使用。
3測點回彈模量的計算宜按式(6.3.4-1)進(jìn)行:
πD(12)1
0()
E0i6.3.4-1
4Bcosi
式中:—第(,,…,)測點的回彈模量,;
E0iii=12nMPa
—回歸直線斜率,0.01mm/MPa,即,在橫坐標(biāo)為分級荷載、縱坐標(biāo)為豎直方向
Bpj
計算回彈變形的坐標(biāo)系中,通過對諸多呈線性分布的散點(,)(,,…,
LjpjLjj=12
N,N為最多的分級加載次數(shù))進(jìn)行線性回歸分析得到;
—第測點處承載板的實測路拱傾角;
ii
—泊松比;
0
D—承載板的直徑,為0.3m。
條文說明
關(guān)于回彈模量的計算,現(xiàn)行《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTG3450)中給出了明確
的計算公式,公式中涉及回彈變形的代入問題,而這又與坐標(biāo)原點的修正有關(guān),但規(guī)程給出
的修正方法會導(dǎo)致技術(shù)人員發(fā)生一定的主觀隨意性,由此能造成利用同樣的測量數(shù)據(jù),不同
的人卻可能得出不同回彈模量計算結(jié)果的情況。鑒于此,文獻(xiàn)《承載板測土基回彈模量關(guān)鍵
技術(shù)分析與新計算方法》(《中國公路學(xué)報》2014年第一期)就坐標(biāo)原點等問題進(jìn)行了深
入分析,給出了測點回彈模量的新計算公式,新公式的優(yōu)點在于無需再額外考慮坐標(biāo)原點的
修正問題,計算簡便高效,結(jié)果唯一,即只要對原坐標(biāo)系中的散點進(jìn)行線性擬合,將回歸直
線斜率代入新公式即可得到正確的結(jié)果。
基于上述文獻(xiàn),考慮到路拱存在的情況,做類似的理論分析即可得到式(6.3.4-1)。
當(dāng)然,測算表明,路拱橫坡為2.5%時,修正系數(shù)()為1.0003,即使超高橫坡為
1/cosi
8%,其修正系數(shù)也僅為1.0032,因此,通常的路拱水平下,認(rèn)為可滿足工程精度
1/cosi1
要求,式(6.3.4-1)中的cosi就可以拿掉,但為了精準(zhǔn)表達(dá)以體現(xiàn)路拱的存在,式中保
留了cosi項。
4檢測路段回彈模量代表值按式(3)計算:
S
()
E代=E0t(n1)6.3.4-2
n
n
式中:—檢測路段的回彈模量算術(shù)平均值,,;
E0E0E0iMPa
i1
-22-
—檢測路段回彈模量算術(shù)平均值的單側(cè)置信區(qū)間置信下限或代表值,;
E代MPa
t(n1)—t分布表中與自由度(測點數(shù))、置信水平有關(guān)的系數(shù);高速公路、一
級路,取0.05,其他等級公路為0.10;
S—回彈模量樣本的標(biāo)準(zhǔn)差,MPa。
5回彈模量的代表值應(yīng)滿足式(4)的要求。
()
E代k1Ec6.3.4-3
式中:—平衡濕度狀態(tài)下路床區(qū)頂面承載板測回彈模量驗收值,;
EcMPa
—模量濕度影響系數(shù),根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定。
k1
6平衡濕度狀態(tài)下路床區(qū)頂面承載板測回彈模量驗收值可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗確定;當(dāng)無經(jīng)驗
時,通過具體工程的實測數(shù)據(jù),建立承載板測
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