DB43-T 2280-2021 公路高液限土路基设计与施工技术规范_第1页
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文档简介

ICS

93.080CCS

P

43湖南 省 地 方 标 准DB43/T

2280—2021Technical

specifications

for

design

and

construction

ofhighway

subgrade

of

high

liquid

limit

soil2021

-

12

-

29

发布

2022

-

-

实施湖南省市场监督管理局

布DB43/T

2280— 前言························································································································

Ⅲ引言························································································································

Ⅴ1

·····················································································································

12

规范性引用文件······································································································13

术语和定义············································································································14

符号和缩略语·········································································································25

·····················································································································

25.1一般规定·········································································································25.2 初步勘察·········································································································35.3 详细勘察·········································································································56

·····················································································································

76.1一般规定·········································································································76.2填方路基设计···································································································76.3 挖方路基设计···································································································96.4 路基边坡稳定性分析························································································

116.5边坡防护与加固设计························································································

127

···················································································································

157.1 一般规定·······································································································

157.2填方路基施工·································································································

167.3 挖方路基施工·································································································

177.4边坡防护与加固施工························································································

188

···················································································································

198.1一般规定·······································································································

198.2 高填路基监测·································································································

198.3 深挖路基边坡监测···························································································

19附录

A(资料性)湖南省高液限土分布········································································

21附录

B(规范性) 湿法重型击实试验···········································································

23B.1 目的和适用范围······························································································

23B.2 仪器设备·······································································································

23B.3 试验步骤·······································································································

24附录

C(规范性) 吸附结合水含量试验········································································

25C.1 目的和适用范围······························································································

25C.2 仪器设备·······································································································

25DB43/T

2280—C.3 试样制备·······································································································

25C.4 试验步骤·······································································································

25C.5 结果整理·······································································································

26附录

D(规范性)高液限土路基刚度补偿层设计方法······················································

27D.1目的和适用范围······························································································

27D.2操作步骤·······································································································

27D.3 刚度补偿层设计诺谟图的使用说明······································································

31附录

E(规范性) 高液限土路基

PFWD

回弹模量反算方法

·················································

32E.1 目的和适用范围······························································································

32E.2 功能和数据准确度···························································································

32E.3 运行环境·······································································································

32E.4 运行说明·······································································································

32E.5 建议的软件源程序···························································································

32IIDB43/T

2280— 本文件按照

GB/T

—2020《标准化工作导则 第

1

部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由湖南省交通运输厅提出并归口。限公司、创辉达设计股份有限公司、中南大学。新红、李志勇、刘维正、王颖、肖宇鹏。IIIDB43/T

2280— 为指导湖南省公路高液限土路基设计与施工,保证工程质量,节约资源,保护环境,制定本文件。本文件制定的指导思想:突出安全、耐久、环保等要求,注重路基的强度和稳定;贯彻节约资源、标合理、可操作性强,体现湖南省公路高液限土路基设计与施工技术的进步,并适度超前。本文件的主要技术内容涵盖了公路高液限土路基勘察、设计和施工的全过程,分为

8

1

总则,2

规范性引用文件,3

术语和定义,4

符号和缩略语,5

勘察,6

设计,7

施工,8

监测;5

个附录:附录

A

B

C

D

高液限土路基刚度补偿层设计方法,附录

E

高液限土路基

PFWD

回弹模量反算方法。DB43/T

2280—1

1.1 本文件规定了湖南省公路高液限土路基勘察、设计、施工和监测等技术要求。1.2

本文件适用于湖南省各等级新建和改扩建公路的高液限土路基设计与施工。当高液限土判定为膨胀土时,应按现行国家和行业规范中膨胀土的相关规定进行路基设计与施工。2

规范性引用文件文件。JTG

公路工程地质勘察规范JTG

公路路基设计规范JTG/T

D32公路土工合成材料应用技术规范JTG/T

3610 公路路基施工技术规范JTG

3430公路土工试验规程JTG

3450公路路基路面现场测试规程3

术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1高液限土 high

liquid

soil液限(100

g

锥试验)大于

50%的细粒土。(来源:

—2015,2.1.16)3.2湿法击实试验 wet

compaction

test采集

5

个以上的天然含水率土样,分別晾干至所需的不同含水率,然后按常规法进行的击实试验。3.3湿法

与含水率的关系曲线

curve

Bearing

Ratio

water

contentbased

wet

compaction

结合湿法击实试和浸水

试验获得的

随初始含水率变化的曲线。3.4稠度 consistency表征土体软硬程度的指标,为液限和含水率之差与液限和塑限之差的比值。3.5路基平衡含水率

water

content

密度大于

g/cm

且具有类固相性质的弱结合水。吸附结合水不传递静水压力,具有一定的黏滞密度大于

g/cm

且具有类固相性质的弱结合水。吸附结合水不传递静水压力,具有一定的黏滞

:吸附结合水密度(g/cm

);

:自由水密度(g/cm

);在大气和地下水长期影响下,路基湿度达到相对稳定状态时路基的含水率。3.6吸附结合水

bound

water3性和抗剪强度,在高液限土路基湿度平衡后相对稳定。3.7路基刚度补偿 c

for

stiffness提升路基整体刚度的方法。3.8路基自密沉降

due

to

在自重作用下路基密实而产生的竖向压缩变形。4

符号和缩略语下列符号和缩略语适用于本文件。:加州承载比(%):路基顶面验收弯沉值(0.01

);:土颗粒的质量(g);:标准状态下路基动态回弹模量值();33c5

5.1一般规定5.1.1

JTG

C20

相关要求,查明高液限土的类型、成因、状态、结构、分布等地质特征和物理力学特性。5.1.2 初步勘察应基本查明公路沿线及各类构造物建设场地的工程地质条件,工程地质勘察应采用资质,溶洞顶板厚度不够,对路基或边坡稳定影响大任意一项与表中描述相符时,即划归为该类;从复杂开始,向较复杂、简单推定,以最先满足的为准。500

1000300

7001000100500DB43/T

2280—质条件、填方与挖方路基边坡高度、结构物设置情况等,合理确定勘察方法和工作量。5.1.3高液限土场地的复杂程度,宜根据表

1

确定。表

1 表

1 高液限土场地复杂程度5.2.1 初步勘察应通过工程地质调绘、勘探和室内试验,并结合附录

A

查明路线走廊带范围内的高液限土的分布情况、工程地质条件和水文地质条件。5.2.2 初步勘察应基本查明以下内容:a)

地形地貌条件,如自然坡度、植被发育情况等;b)

高液限土成因、类型、厚度、分布范围、土体结构、分带特性;c)

下伏基岩的接触面形态、岩性、风化程度以及软弱夹层的分布情况;d)

裂隙的密度、深度、延伸方向和发育规律,高液限土的物理力学性质、地基承载力;e)

地表水的汇集和排泄条件,地下水的类型、埋深和水位变化幅度和趋势;f)

土洞、岩溶、滑坡等不良地质的发育情况;g)

既有公路及建筑物的使用情况。5.2.3

150

m~200

m

的带状范围进行,平面测绘比例尺宜为

1∶2000。5.2.4 工程地质勘探应采用挖探、钻探或物探相结合的综合勘探方法进行。勘探工作量应在工程地质调绘的基础上,结合场地类别和公路等级确定。5.2.5 高液限土一般路基初步勘察勘探点宜沿路基中线布置,间距及深度应符合表

2

的规定。每个地貌单元的勘探点数量不宜少于

2

个。表

2表

2 勘探点间距及深度5.2.6

10

m

断面数量(个)[1]

断面数量(个)[1]

DB43/T

2280—勘探断面,其数量不应低于表

3

的规定。每条横向勘探断面上的钻孔或探坑(井)数量不应少于

2

控制性钻孔勘探深度不应小于地表以下

8

m

或达地基持力层以下

3

m当勘探深度内土层下伏分布有土洞时勘探孔应深入洞底完整地层

3

m~5

m。表

3 陡坡路堤或填土高度大于

10表

3 陡坡路堤或填土高度大于

10

m

的路堤横向勘探断面布置数量5.2.7挖方深度大于

10

m

的路堑初步勘察应根据斜坡的地质结构、水文地质条件和拟定的工程方案,少于

2

个;控制性钻孔勘探深度不应小于路基设计高程以下

8

m

或达地基持力层以下3

m;当土层下伏分布有土洞时,勘探孔应深入洞底完整地层

3

m~5

m。表

4 挖方深度大于

4 挖方深度大于

10

m

的路堑横向勘探断面布置数量5.2.8 支挡工程初步勘察应满足下列要求:程地质条件;b)

每个勘探断面上勘探点的数量不应少于

2

个;c)

5

m勘探孔应深至持力层顶面以下不小于

5

m。5.2.9 高液限土取样应满足下列要求:a)

湿度变化和扰动,并尽快试验;b)

原状样的采集应从地面以下

1.0

m

间距不应大于

m;大气显著影响层深度以下,取样间距可为

1.5

m~2.0

m。至基岩附近土

6

响层深度可取为

2.0

m。5.2.10 试验项目应根据地层条件和构筑物类型等选择原位测试和室内试验方法,可参照表

5

确定。CBR“+”为必做项目,“()”为选做项目,“”为不做项目;路基填料的最大干密度与最佳含水率应采用湿法重型击实试验确定;路堑边坡勘察应进行原状土的饱水快剪强度试验。覆盖层勘探深度300

500100

30050100DB43/T

2280—表

5表

5试验项目5.3.1 详细勘察应充分利用初勘资料,以勘探与原位测试为主、辅以地质调查,详细查明高液限土路段及沿线各类构筑物建设场地的工程地质条件和水文地质条件。5.3.2 详细勘察内容应符合本文件

5.2.2

的规定。5.3.3 应对初勘工程地质调绘资料进行复核。对于工程地质条件复杂、填挖较大的路段,应结合现场

50

m~

m

1∶500~1∶2000。5.3.4 一般路基的详细勘察宜沿路基中线布置勘探点,勘探点间距及深度应满足表

6

的规定。表

6 勘探点间距及深度[1]

[1]

DB43/T

2280—5.3.5

10

m

应低于表

7

2

地不应少于

3

个,复杂场地不应少于

4

7陡坡路堤或填土高度大于

10

m

的路堤横向勘探断面布置数量5.3.6表

7陡坡路堤或填土高度大于

10

m

的路堤横向勘探断面布置数量

2

3

个,复杂场地不应少于

4

个。必要时应结合原位测试手段进行综合勘探。对于复杂的残坡积土场地,剪试验测试高液限土强度参数。表

8 表

8 挖方深度大于

10

m

的路堑横向勘探断面布置数量a)

工程的类型和规模等确定勘探点的数量和位置;b)

1

应增加钻孔或进行综合勘探;c)

(井)数量,简单场地不应少于

2

个,较复杂场地不应少于

3

个,复杂场地不应少于

4

个。5.3.8 详细勘察阶段的取样和试验应满足本文件

5.2.10

的要求。DB43/T

2280—6

6.1 一般规定6.1.1 6.1.2挖方路基设计应根据“缓边坡、宽平台、固坡脚、加强排水”的原则,合理确定边坡坡形、坡率、防排水及防护与加固方案。6.1.3高液限土路基的设计宜避免高填深挖。6.1.4 高液限土路基防排水设计应采取防、排、截、疏相结合的综合措施,设置完善、通畅的排水系统。6.1.5 高度超过

20

m

的高液限土路基边坡,宜与桥梁方案进行比较并进行动态设计。6.2 填方路基设计6.2.1 当高液限土填方路基边坡在大气干湿循环长期作用下可保持稳定时,宜直接利用高液限土全断面填筑下路堤,填方路基宜参照图

1

进行设计。图

1 直接利用高液限土全断面填筑下路堤的路基结构示意图6.2.2 当高液限土填方路基边坡在大气干湿循环长期作用下不能保持稳定,且当地有常规黏性土填料用于路基包边时,宜采用包芯填筑,填方路基宜参照图

2

进行设计。图

2 高液限土包芯填筑路基结构示意图6.2.3 当高液限土填方路基边坡在大气干湿循环长期作用下不能保持稳定,且当地缺乏常规黏性土填料时,宜采用土工格栅加筋填筑,填方路基宜参照图

3

进行设计。平台宽度(1010DB43/T

2280—图

3高液限土土工格栅加筋填筑路基结构示意图6.2.4 采用高液限土直接填筑下路堤时,在潮湿路段,高液限土填方路基底部应设置底部隔水层。6.2.5 高液限土填方路基边坡形式、坡率、平台宽度应满足表

9

的要求:表

9 高液限土填方路基边坡形式和坡率6.2.6 用于下路堤填筑的高液限土应满足下列要求:a)

ω应满足

0.95≤表

9 高液限土填方路基边坡形式和坡率6.2.6 用于下路堤填筑的高液限土应满足下列要求:c

wl

wwl

wp

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(1)式中:

wb)

最大干密度和最佳含水率应由本文件附录

B

湿法重型击实试验确定;c)

压实度应满足公式(2)的要求,且不应小于

%;≥

1+

„„„„„„„„„„„„„„„„„„(2)式中:K w

C

w=0.853

计算;w

w

w时,取

1

woptwg

=1;d)d)

满足压实度要求时填料的浸水

不应小于

3%,且压缩系数不应大于

0.5

。6.2.7 底部隔水层材料及其厚度应根据材料压实后潜在的毛细水上升高度和路基基底地质水文条件综合分析后确定,并应满足下列要求:DB43/T

2280—a)

隔水层厚度不应小于

m其顶面应铺设反滤土工布;反滤土工布性能指标应符合

JTG/T

D32

的相关要求。若缺乏砂砾、碎石,隔水层可采用低液限土掺拌无机结合料填筑;b)

对于地下水位不高、地表干燥路段,隔水层可采用常规填料填筑,填筑厚度不宜小于

0.75

m。6.2.8 包边区填料应采用常规黏性土填料,包边区填料的

CBR

和压实度应符合

JTG

D30

的规定;包边区宽度不宜小于

2.0

m。6.2.9 包边区采用土工格栅加筋高液限土填筑时,其结构可按图

4

所示设计。加筋间距宜为

0.50

m~0.75

m,加筋长度不应小于

3.5

m,其中锚固长度不小于

1.0

m层土工格栅重叠长度不应小于

m,并可用连接棒相互连接。每层格栅反包长度为重叠长度与坡面格栅长度之和,每层土工格栅的两端与中部应用

U

形钉进行固定。图

4 土工格栅加筋包边结构示意图6.2.10 用作加筋的土工格栅宜采用单向塑料土工格栅。其设计抗拉强度不应小于

50

kN/m,且断裂伸长率不应大于

%。土工格栅严禁裸露暴晒。6.2.11

D30

选用透水性填料时,其底部应铺设防渗土工材料。6.2.12

D

步骤实施:a)

模量;b)

确定路床顶面当量回弹模量设计值;c)

初拟上路堤、下路床顶面当量回弹模量值;d)

确定上路堤、下路床和上路床填料的回弹模量,据此选择填料。当无合适填料时,应对本条第

b

款和第

c

款进行调整,或进行改良土的配合比设计。6.2.13

5较高且影响路基工作区湿度状态时,应在填方路基两侧排水沟下设置渗沟,渗沟深度不宜小于

m。6.2.14 限土填筑。6.3 挖方路基设计6.3.1

10

的要求。1.25101.75101.75DB43/T

2280—表

10高液限土挖方边坡坡率6.3.2表

10高液限土挖方边坡坡率6.3.2挖方路段路床范围内的高液限土应超挖换填。路床范围内如遇到石柱、石笋等时,应参照本文6.3.3

和压实度应符合

JTG

的规定。可按本文件附录

D

的方法确定换填层的回弹模量,选择合适的换填材料或据此进行土质改良设计。6.3.4换填砂砾、碎石等透水性填料时,换填层底部宜设置防渗土工材料。6.3.5 当地下水位较高,影响路基工作区湿度及其稳定性时,应在挖方路基的边沟下和路基填挖交界处设置排水渗沟。渗沟设计应满足下列要求:a)

渗沟的深度应根据潜在地下水位埋深或上层滞水水位确定;b)

渗沟应采用透水性粒料填充,沟底可埋设软式透水管或复合防排水材料,沟底以及渗沟靠

5

0.1

m~0.2

m。图

5挖方路基边沟下渗沟断面形式6.3.6 高液限土半填半挖路基宜采用图

6

所示的结构形式,并应满足下列要求:图

6 高液限土半填半挖路基结构示意图a)当原地面横坡大于

1∶5

m~1.0

m

m~2.5

m,台阶应形成

24%的反向横坡;b)

当地下水位较高时,宜在台阶渗水处设置纵向渗沟,并沿纵向每

m

设横向渗沟;10DB43/T

2280—c)

2

级台阶宜铺设一层单向土工格栅,宽度宜为

4

m~5

m。加筋主要受力方向应为土工格栅纵肋和横断面横向方向。6.4 路基边坡稳定性分析6.4.1 高液限土路基设计时,应按

中的相关规定进行路基稳定性分析。6.4.2 稳定性验算应考虑地质条件、湿度状况、裂隙分布、地下水等影响因素,分析确定边坡破坏模式,选用相应的计算方法和参数,并宜满足下列要求:a)

Bishop

法计算,土岩界面控制的边坡稳定性宜采用不平衡推力法计算;b)

边坡稳定性分析的计算工况及稳定安全系数应符合

的有关规定;c)

强度参数宜采用饱水快剪强度试验确定,残积高液限土、坡积高液限土宜结合度状态分层选取参数;d)

复浸水的高液限土边坡,应考虑土体干缩裂隙及复浸水作用的不利影响;对于裂隙发育边坡,计算降雨工况时应考虑裂隙水压力作用。6.4.3 对于高液限土填方路基边坡和无软弱结构面的高液限土挖方路基边坡,宜根据图

7

并采用简化Bishop

方法进行边坡稳定性分析。边坡稳定系数应按公式(3)计算。图

7 高液限土路基边坡稳定性计算图示Fs

Fs

(W

ul

cos

)tanci

i iW

sini1

ni1

i

i

i

i

i

i

i

l

cos

1mθi

„„„„„„„„„„„„„(3)m

F

„„„„„„„„„„„„„„„„(4)式中: ——稳定系数;——第

条块的重力(kNθ ——第

——第

条块的滑面长度(m);c、i

——第

条块滑面黏聚力(u——第

条块底面的单位孔隙水压力(kN/m度内孔隙水压力等于水的容重乘以土条深度;当土条底部位于大气显著影响区以外时,孔隙水压力由地下水位确定。a)

;11DB43/T

2280—b)

度指标。6.4.4 对于陡坡高液限土填方路基边坡和存在软弱结构面的高液限土挖方路基边坡,潜在滑面为折线

8

式(5)计算。

i

ii

ji

i=1

j=i

8

不平衡推力法计算图示n1

n1i

in1

n1ii

i

j

ii=1

j=i

„„„„„„„„„„(5) R

W

N

cl„„„„„„„„„„„„„„„„„(

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(7)NW

Whiw

„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(8)

„„„„„„„„„„„„„„„(9)式中: ——第

个土条的抗滑力(6)计算;——第

个土条的下滑力(7)计算;N——第

个土条底面受到的孔隙水压力(kN8)计算;c、i

——第

个土条滑面黏聚力(kPaψ ——第

个土条剩余下滑力传递至第

+1

个土条时的传递系数(j=i9)计算。6.5 边坡防护与加固设计6.5.1 坡率和排水设施设计等,因地制宜地进行高液限土边坡防护与加固设计。6.5.2 对稳定的高液限土路基边坡进行防护设计时,高度小于或等于

6

m

的边坡宜采用植物防护,高度大于

6

m

的边坡宜采用骨架护坡、加筋三维土工网垫、支撑渗沟等方式进行防护。6.5.3 骨架护坡、支撑渗沟等防护结构的设计应符合

JTG

D30

的要求。6.5.4 加筋三维土工网垫防护结构宜按照图

9

进行设计,并应满足下列要求:12DB43/T

2280—图

9 高液限土路基边坡加筋三维土工网垫结构示意图a)

组成;b)

绿化用有机基质应满足:有机物含量≥94%,保水能力≥900%,植物培养能力≥c)

绿化用生态基材应满足:保水能力≥1200%,覆盖系数≤5%,植物培养能力≥600%;d)

加筋三维土工网垫的抗拉强度应≥24

kN/m,厚度≥12

mm,抗光老化稳定,抗冲刷性能满足边坡防护要求;e)

锚固系统由锚固沟和

U

m0.15

m;U

型钉采用

级钢筋,长度≥0.25

m

1.0

m

的梅花形布置。6.5.5 当高液限土路基边坡稳定性不足或受地形、地物限制需要收缩坡脚时,应设置边坡支挡结构。宜采用骨架护坡与挡土墙结合、柔性面层与土钉加固结构、桩锚抗滑结构、土工格栅加筋等结构形式。6.5.6 骨架护坡与挡土墙结合、桩锚抗滑结构等加固结构的设计应符合

JTG

D30

的要求。6.5.7

10

和图

11

所示,其设计应满足下列要求:图

10 高液限土路基边坡柔性面层土钉加固结构示意图13DB43/T

2280—图

11 高液限土路基边坡柔性面层土钉加固结构立面示意图a)

系统组成;b)

绿化用有机基质和绿化用生态基材应满足本文件

6.5.4

的要求;c)

高强加筋三维网垫的抗拉强度应≥42

kN/m,抗顶破强度≥22

kN/m,厚度≥12

mm,抗光老化稳定,抗冲刷性能满足边坡防护要求;d)

锚固系统由锚固沟、土钉和

U

型钉组成,锚固沟和

U

型钉应满足本文件

6.5.4

的要求;e)

土钉长度宜为

6

m~9

m面的深度确定,土钉间距宜为

0.75

m~

m,与水平面夹角宜为

5°~25f)

土钉应采用钻孔注浆、干法钻孔成孔,钻孔直径宜为

70

mm~100

mm。土钉钢筋直径宜为18

mm~32

mm,土钉钢筋应设定位支架;g)

腐蚀时土钉表垫板母均应采用镀锌氧厚度不应小于

mm;h)

高强加筋三维土工网垫应采用锚垫板网垫之间应采用绞合钢丝进行连接,间距不应大于

0.2

m。6.5.8 对于发生浅层滑塌且高度不大于

m

的高液限土路基边坡宜采用土工格栅加筋结构进行修复。6.5.9 滑塌高液限土挖方路基边坡土工格栅加筋结构可由基底渗沟、基底排水垫层、加筋体基础、加筋体背部排水层、土工格栅加筋体、坡面防护层以及坡顶隔水层组成,并可按图

进行设计,且应满足下列要求:14DB43/T

2280—于

500

g/m

。土工布顶破强度宜大于

3于

500

g/m

。土工布顶破强度宜大于

3

。a)

垮塌后的路基边坡应选择良好天气对松散体进行开挖;b)

土工格栅加筋的锚固长度不应小于

m

0.50

m~0.75

m。土工格栅加筋结构宜按每

6

m~8

m

为一级设置,坡率不应大于

1∶1.5;c)

加筋体基础埋深应大于

1.5

m并用土工格栅反包加筋,加筋间距宜为

m;d)

宽度不应小于

m,并应上下贯通连为一体,确保排水畅通,避免地下水滞留于坡体中;e)

c宜满足

0.95≤c≤1.30

的要求,填料块径不应大于

m,压实度不应低于湿法重型击实标准的

f)

在土工格栅加筋结构的坡面应回填厚度不小于

0.3

m

筋体中土工格栅的紫外线老化。耕植土的压实度不应小于

80%;g)

土工格栅加筋结构以上的边坡坡率不应大于

1∶1.5,并应进行坡面植物防护;h)

渗沟、排水垫层、排水功能层所用碎石的粒径不应大于

25

mm。防渗土工布的规格不应小27

7.1 一般规定7.1.1 高液限土路基填筑应综合考虑湖南省季节气候、地形地貌、地质条件、填料特性及路基高度等因素确定填筑方案。7.1.2 高液限土路基填筑时应统筹考虑、调配路基填料。7.1.3 施工前应熟悉相关文件,全面了解高液限土工程性质,并做好技术交底和培训。7.1.4 填方路基施工前应取样测试高液限土路用特性,并修筑试验段。7.1.5 高液限土路基宜在旱季连续施工,并应做好路基施工期间的临时防排水措施。7.1.6 宜优先安排高液限土填方路基施工,为填方路基预留自密沉降时间。7.1.7 高液限土高填方路基完工后,宜在路面施工前预留一个雨季或不少于

6

个月的沉降期。15DB43/T

2280—7.2 填方路基施工7.2.1 施工前应核实施工所涉及的路线走廊带范围内高液限土的分布和数量,并在施工过程中及时掌握高液限土的工程性质随取土位置的变化。7.2.2 高液限土填方路基施工前,应先铺筑试验段。试验段应满足下列要求:a)

试验段所用的高液限土填料应具有代表性,试验段长度不应小于

m;b)

测试试验段高液限土填料的液塑限、湿法重型击实曲线、湿法

CBR

与含水率的关系曲线和吸附结合水含量;c)

6.2.6

的稠度及湿法

CBR

与含水率的关系曲线确定高液限土的压实含水率范围;d)

进行高液限土现场碾压试验,确定施工工艺和压实度随压实遍数的变化曲线,确定施工所能达到的路基最大压实度能否满足本文件

6.2.6

直至最大压实度满足本文件

6.2.6

的规定。e)

上路堤或路床采用掺粒料、无机结合料处治的高液限土填筑路基时,应通过室内试验确定掺入量、最大干密度和闷料时间等;f)

应根据试验段的试验结果,确定掺拌工艺、掺灰间隔时间及闷料时间、土块粉碎及翻拌的设备与工艺要求、土块粒径控制及碾压遍数等要求。7.2.3 直接利用高液限土填筑的施工应满足下列要求:a)

高液限土路基应连续分层填筑,对于碾压完成的作业面,如长时间不进行下一步施工,路基顶面应采取防裂措施;b)

不宜在同层混填来源不同的高液限土;c)

应避免雨天进行高液限土路基填筑,路基作业面应保持平整,横坡不应小于

3%。路基施工工序施工;d)

在结构物两侧对称填筑;e)

高液限土松铺厚度不应大于

0.3

m,高液限土土块直径不应大于

m;f)

松铺层遇雨时,应铲除松铺料,换新料后重新进行摊铺和碾压。压实层遇雨时,若无积水,新进行摊铺和碾压;g)

宜先采用轻型光轮振动压路机静压和弱振碾压,再采用轻型凸块式振动压路机强振碾压,最后采用光轮压路机静压;h)

高液限土直接填筑施工的填料压实含水率、松铺厚度、压实度检测频率为每层沿路堤纵向每100

m

不少于

3

点,不足

m

3

点;i)

10测同步进行。若达不到要求,应及时调整松铺厚度。7.2.4

D60

m

且级配不良时,应在顶部设置砂砾保护层,再铺设反滤土工布。保护层厚度不应小于

0.3

m,且级配良好。7.2.5 包边区施工应满足下列要求:a)

包边土路基施工应先摊铺包边土,再摊铺高液限土,并分层同步碾压;b)

摊铺前应准确测放填方路基边线及高液限土填料与包边土的分界线。必要时应人工整理交界处,避免混杂;c)

包边土和高液限土碾压重叠范围不应小于

0.5

m,结合处应增加

1~2

次的碾压遍数;16DB43/T

2280—d)

应从两边往中间进行碾压,超高弯道段应自低处向高处进行碾压。7.2.6 加筋区的土工格栅加筋反包施工应满足下列要求:a)

应根据设计的土工格栅加筋长度和反包长度进行剪裁;b)

每层铺设前应先进行测量放线,标出边坡线和土工格栅边线横向布设,采用

U

形钉将其固定于土层之上。相邻土工格栅纵向搭接宽度不应小于

0.1

m,搭接处应用

U

形钉固定;张拉铺设的土工格栅应表面平整、无松软和隆起;c)

土工格栅铺设后应及时摊铺填料,土工格栅铺设和摊铺填料间隔不应超过

2h平宽度不应大于土工格栅加筋间距。装载车应采用倒车方式将填料卸在土工格栅上,推平铺满后,方可碾压。块径不应超过

0.1

m。填料的摊铺应避免对排水功能层的污染,压实应沿纵向由外向内推进,靠近加筋体外侧坡面附近

m

范围应采用人工或小型压实设备进行压实。施工机械设备不应直接在土工格栅上碾压;d)

上反包,用连接棒与上层土工格栅相连,并对连接后的上层土工格栅用人工或张拉装置进行水平张拉,拉紧后应用

U

形钉锚固;e)

应按照本条第

c

款和第

d

款继续完成后续施工直至加筋边坡坡顶的设计高程;f)

土工格栅逐层反包

4

层后宜对加筋边坡进行耕植土覆盖,避免坡面土工格栅长时间暴晒。7.2.7

D

层位的填料设计方案进行校核和修正。高液限土下路堤顶面的回弹模量可采用

PFWD

和本文件附录

E

m

1

PFWD

10

m

1

处。7.2.8高液限土路基的改良可采用掺灰改良或掺粒料改良。对于高等级公路高液限土的填料改良宜采用厂拌法。掺灰(水泥或石灰)量和掺灰均匀性检测应采用

ETDA

滴定法;掺粒料均匀性检测应采用洗筛试验。7.2.9 零填和低填路基的路床部分应按照设计要求进行超挖换填处理,并应满足下列要求:a)

0.3

m

厚的保护层;b)

换填施工时应分层回填和碾压,每层松铺厚度不应大于

0.3

m,顶层压实后的厚度不应小于0.1

m;c)

压实度应满足

的要求。7.3 挖方路基施工7.3.1 7.3.2 高液限土挖方路基施工应满足下列要求:a)

自上而下逐级开挖,开挖一级防护一级。未及时防护时,应采取防水、防开裂措施;b)

开挖边坡时宜预留一定厚度的保护层,待挖方开挖到预定高程后,再进行修坡;c)

当开挖到距路床顶面以上

m

后再对路床进行开挖;d)

当开挖遇到地下水渗出时,应采取排导措施。7.3.3 渗沟宜采用人工配合机械开挖,机械开挖到距沟底

0.1

m~

m

时,改用人工开挖。用于填充渗沟对透水性粒料的含泥量不应大于

57.3.4

7.2.9

的规定进行施工。17DB43/T

2280—7.4 边坡防护与加固施工7.4.1 防护与加固结构物基础应避免雨天施工,并缩短基槽开挖长度。基槽开挖后应及时施工防护结构。不及时施工时,应采取临时覆盖措施,避免浸水和暴晒。7.4.2 植草防护、骨架护坡、挡土墙、支撑渗沟等防护与加固结构施工应满足

JTG/T

3610

的要求。7.4.3 加筋三维土工网垫防护结构施工应满足下列要求:a)

网垫施工的施工流程进行;b)

率≥90%,喷射应均匀、覆盖充分,不露土表;c)

90盖充分;d)

U

U

型钉进行固定,U

型钉呈梅花形布置,间距不宜大于

1.0

m;e)

加筋三维土工网垫防护结构施工完成后应按设计要求进行养护。7.4.4 柔性面层土钉支护施工应满足下列要求:a)

土钉支护结构宜按照土钉施工化用有机基质和基材垫的施工流程进行;b)

JTG

的要求;c)

50

mm;d)

作与安装应严格按设计要求制备杆体、垫板、螺母等部件,土钉钢筋应设定位支

me)

注浆时土钉应保持直顺,避免扭压、弯曲;土钉与注浆管宜一起放入钻孔,注浆管内端距孔底宜为

mm~100

mm。砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块杂物混入;f)

土钉安装后,在注浆体强度达到

70%设计强度前,不能敲击、碰撞或牵拉;g)

绿化用有机基质和基材喷播、高强加筋三维土工网垫施工应满足本文件

7.4.3

的要求;h)

采用锚垫板和螺母将高强加筋三维土工网垫与土钉进行连接,应对锚垫板和螺母进行防腐。7.4.5 采用土工格栅加筋结构处治高液限土路堑边坡浅层滑塌的施工应满足下列要求:a)

加筋体及背部排水垫层、铺筑坡顶隔水层、铺设坡面防护层的施工流程进行;b)

土方宜放至附近备用回填;c)

基底排水垫层应分层填筑、压实,每层的松铺厚度不宜大于

m;d)

土工格栅加筋结构基础应分层摊铺碾压成型,每层松铺厚度不宜大于

m。加筋体基础压实后应呈外高内低的横坡,横坡坡率不宜小于

4%;e)

每加筋层应按设计宽度先摊铺背部排水功能层填料;f)

土工格栅加筋反包施工应满足本文件

7.2.6

的要求;g)

层土工格栅加筋结构施工结束后,应在加筋体坡面铺筑耕植土工格栅加筋结构全部施工结束后,应对坡面耕植土进行修整,并进行植物防护;18DB43/T

2280—h)

土工格栅加筋结构顶部土工格栅反包铺设完

24

h

内应摊铺防渗土工布,并在防渗土工布上铺设耕植土,植草绿化。8

8.1 一般规定8.1.1 对高填、深挖路基应进行变形监测。8.1.2

2

个月监测的沉降量不应大于

5

mm/月,且坡脚水平位移连续

2

个月监测的水平位移不应大于

5

mm/月。当监测变形量不收敛时,应分析其原因,并按失稳或沉降过大路基进行相关处治。8.1.3 高液限土路基变形监测应从施工期开始,且营运期内监测时间不宜少于

2

个水文年。8.2 高填路基监测8.2.1 高液限土高填路基监测项目应包括路基沉降和边坡水平位移。8.2.2 边坡水平位移可采用测斜仪和位移桩等方法进行监测。8.2.3 路基沉降和边坡水平位移监测点可按图

13

进行布置。监测断面宜沿路线纵向每

m~

m设置

1

1

1

处宜分别设置沉降和水平位移监测点。图

13 高液限土高填路基沉降和边坡水平位移监测点布置示意图8.2.4 监测频率、精度应满足下列要求:a)

填筑期,每填筑一层应监测

1

次;两次填筑间隔时间长时,每

3~5

1

b)

路基填筑完至路面施工前,每周监测

1

c)

1

次;d)

雨季或监测数据异常时适当增加监测频率;e)

沉降和水平位移监测精度不低于

0.1

mm。8.3 深挖路基边坡监测8.3.1 深挖路基边坡监测项目应包括水平和竖向位移。8.3.2 水平位移可采用本文件

8.2.2

的方法进行监测。8.3.3

14

进行布置。监测断面宜沿路线纵向每

50

m~100

m

1

处,且不少于

1

处。每个监测断面水平和竖向位移共测点不宜少于

3

个,宜设置在坡顶、平台和坡脚处。19DB43/T

2280— 图

14 高液限土深挖路基边坡水平和竖向位移监测点布置示意图8.3.4监测频率、精度应满足下列要求:a)

边坡施工完成后至公路通车前每周监测

1

次,运营期内每季度监测

1

b)

雨季或监测数据异常时适当增加监测频率;c)

竖向位移与水平位移监测精度误差不应低于

mm。20DB43/T

2280—附

录 A(资料性)湖南省高液限土分布图

A.1 湖南高液限土分布图21DB43/T

2280—图

A.2 湖南省高速公路路网及高液限土分布点22cmkgcm3kJ/m

mmcmcmcm3cm

4.54515.217122177982677.240最大颗粒粒径的

3

倍以上。单位体积击实功能控制在

2677.2

kJ/M

。DB43/T最大颗粒粒径的

3

倍以上。单位体积击实功能控制在

2677.2

kJ/M

。附

录 B(规范性)湿法重型击实试验B.1 目的和适用范围B.1.1 本试验方法适用于天然含水率高的细粒土填料。B.1.2 本试验为湿土法重型击实,重型击实试验适用于粒径不大于

40

mm

的土。B.1.3 试筒要求其尺寸大于土样中最大颗粒粒径的

5

倍以上,并且击实试验的分层厚度应大于土样中3B.2 仪器设备B.2.1 标准击实仪(图

B.1

的规定。1-3-图

B.1击实筒(尺寸单位:mm)图

B.2 击锤和导杆(尺寸单位:mm)表

B.1击实试验要求B.2.2 烘箱及干燥器。B.2.3表

B.1击实试验要求B.2.2 烘箱及干燥器。B.2.4 台秤:称量

10

,感量

5

g。B.2.5 圆孔筛:孔径

40

mm,20

mm

5

mm

1

23DB43/T

2280—B.2.6 风干搅拌工具:

mm×600

mm

mm

的金属盘,土铲。B.2.7 其他:碾土器、盛土盘、推土器、铝盒、修土刀、平直尺等。B.3 试验步骤B.3.1 取样之后剔除粒径大于

mm

的土颗粒,再至少准备

5

份每份

5

kg

的天然含水率状态下的高液

2%~4B.3.2将击实筒放在坚硬的地面上,在筒壁上抹一薄层凡士林,并在垫块上放置滤纸。B.3.3 先将垫块放入筒内底板上,按三层法进行击实。B.3.4 锤迹必须均匀分布于土样面。B.3.5 试筒击实后,试样不应高出筒顶面

6

mm。B.3.6用修土刀沿套筒内壁削刮,使试样与套筒脱离后,扭动并取下套筒,齐筒顶细心削平试样,拆除底板,擦净筒外壁,称量,准确至

l

g。B.3.7测量其含水率,计算至

%,记录数据并画出击实曲线。24DB43/T

2280—附

录 C(规范性)吸附结合水含量试验C.1 目的和适用范围C.1.1 本试验方法适用于高液限土的吸附结合水含量测试。C.1.2

2

以内。C.2仪器设备C.2.1 圆孔筛:孔径

2

筛一个。C.2.2 量瓶:特制容量瓶如图

C.1

所示,容量为

255

ml,瓶颈处有

5

ml

的刻度,分度0.05

。图

C.1容量瓶示意图C.2.3 1

C.2.4

0.001

g;漏斗;研钵。C.3 试样制备C.3.1

500

g

105

℃下烘干。C.3.2取出烘干的试料过

2

C.3.3 将过筛后的试料用研钵碾至土颗粒完全分散。C.3.4 再将试料放入烘箱烘干至恒重。C.4 试验步骤C.4.1 取出土样存放于相对湿度为零的干燥器中冷却。C.4.2 待土样冷却后均匀的称取一定量的试料(20

g~30

g,精度为

0.001

g)放入已干燥处理的容量瓶中。C.4.3 取一定体积的

℃蒸馏水加入容量瓶中混合,加水过程中应停几次来震荡摇匀容量瓶,使土颗粒充分分散并排出土颗粒内部气体。C.4.4在试料和水混合后将容量瓶放入

℃恒温水浴中,记录此时液面读数。C.4.5 再按上述步骤做一组平行试验和一组瓶中只有蒸馏水用于校正蒸发量的校正试验。25DB43/T

2280—C.4.6

24

h

读一次液面读数,直至液面平衡不再发生变化。C.5 结果整理吸附结合水含量

w由公式(C.1)确定:wg

we

we

ms

„„„„„„„„„„„„„„„„„„()

——自由水密度(g/cm

);V

V0 t1„„„„„„„„„„„„„„„„„()

V

Vw m——干土质量(g);——吸附结合水密度(3);3ΔV——土水混合后总体积变化量(ml)。msGs式中: ——土颗粒比重;——加入蒸馏水的体积();——

时刻容量瓶液面读数(ml);——从开始到

时刻液体蒸发损失量(ml)。26MPa180180150100808050DB43/T

2280—附

录D(规范性)高液限土路基刚度补偿层设计方法D.1 目的和适用范围D.1.1 本方法适用于路基回弹模量不能达到设计要求时,通过合理确定刚度补偿层填料类型和填料厚度,使之达到路基回弹模量设计要求的刚度补偿层设计。D.1.2 本方法在已知待补偿层下卧等效弹性半空间体回弹模量、补偿后等效弹性半空间体顶面回弹模D.2操作步骤D.2.1

D30

中推荐的方法测定待补偿结构顶面的回弹模量

E0,或通过测定回弹弯沉后再反算其回弹模量。D.2.2 确定刚度补偿后等效弹性半空间体顶面回弹模量的目标值

E2。D.2.3 选择刚度补偿层材料并确定其回弹模量

E1,可按

JTG

3430

中的方法对材料的回弹模量进行测定,或按表

D.1

进行预估。表

D.1 刚度补偿材料静态回弹模量参考值D.2.4 表

D.1 刚度补偿材料静态回弹模量参考值D.2.4

E0

E2以及选择的补偿材料的回弹模量

E1D.2.5

E2

E0和补偿层厚度

h

D.1

刚度补偿设计诺谟图查得刚度补偿层材料应达到的回弹模量要求值

E1。D.2.6

E1

验检测,选择改良土等更为合适的刚度补偿层材料。27弹性半空间E=20MPa,E

为10MPa递012040608010012014016018020022020406080100120140160180200220刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0/MPaDB43/T

刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0/MPa0.0

0.5

1.0

1.5204060801001201401600.0

0.5

1.0

1.5204060801001201401601802002200.0

0.5

1.0

1.5

20

28

P刚度补偿层E弹性半空间E待补偿层EE,E为=30MPa,每10ME,E为=50MPa,每10ME,E为=70MPa,每10M

刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0/MPa20406080100120140160180200刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0/MPa204060801001201401601802002200.0

0.5

1.0

1.5204060801001201401600.0

0.5

1.0

1.5204060801001201401601802002200

0.5

1

1.5

30

70

29010=60MPa

10=80MPa

1刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0刚度补偿层顶面当量回弹模量E2/MPa待补偿层顶面当量回弹模量E0/MPa

40

80

D.1

刚度补偿层设计诺谟图30

1

600.88700.55800.431100.321300.271700.232200.21DB43/T

2280—D.3刚度补偿层设计诺谟图的使用说明D.3.1 已知待补偿层顶面当量回弹模量

E0

E2和刚度补偿层厚度h

的基础上,确定刚度补偿层的回弹模量

E1。具体操作如下:a)

E0=20

MPa,E2

MPa,h=0.5

m,于图

a)右侧纵坐标

80

MPa

处作垂线。b)

a)底部横坐标

m

处作垂线。c)

两线交于一点,该点所处曲线即为刚度补偿层材料的回弹模量

E1,此时

E1=170

。D.3.2 已知待补偿层顶面当量回弹模量

E0

E2和刚度补偿层材料回弹模量

E1的基础上,确定刚度补偿层的厚度。具体操作如下:a)

E0=20

MPa,E2

MPa,E1=200

MPa,于图

D.1

a)右侧纵坐标

60

处作垂线。b)

再过该直线与

E1=200

MPa

的对应曲线的交点作垂线,交于底部横坐标轴。c)

横坐标的值即为刚度补偿层的厚度,此时

h

m。D.3.3 已知待补偿层顶面当量回弹模量

E0=20

MPa,刚度补偿层顶面当量回弹模量目标值

E2

,根据图

D.1

a)进行加铺层方案比选和优化设计。具体操作如下:a)

沿右侧纵坐标

处作垂线与曲线簇相交。b)

再过这些交点分别作垂线交于横坐标轴。c)

得到一系列刚度补偿层材料回弹模量

E1和厚度

h

的设计组合见表

。表

D.2 刚度补偿层设计组合DB43/T

2280—附

录 E(规范性)高液限土路基

PFWD

回弹模量反算方法E.1 目的和适用范围E.1.1 本方法是基于

及以上版本软件开发的高液限土路基

PFWD

回弹模量反算程序。E.1.2 通过输入时间对应的荷载及位移数据和迭代需要的回弹模量、粘滞系数初值,经软件运算得到回弹模量及粘滞系数最优化的计算值,和评价理论计算精度的系数。E.2 功能和数据准确度E.2.1 绘制理论计算和实测位移图像;得到理论计算和实测位移峰值;得到回弹模量及粘滞系数计算值;得到精度系数。E.2.2 输入数据:时间

ms、荷载

0.001

kN、位移

0.001

mm;输出数据:计算位移

0.001

度系数

0.001、回弹模量

MPa、粘滞系数

•ms。E.2.3 时间特性:程序运行时间视数据量变化,如:20-30

个时间、荷载和位移数据,处理时间约为5-7

。E.2.4

Matlab2016a

及以上版本的设备均可使用该程序。E.3 运行环境E.3.1 计算机型号不限,剩余外存≥10

G,电脑内存≥2

G,采用计算机交互式输入输出。E.3.2 ZDTF

Matlab

Matlab2016a

windows7

及以上版本,输出数据为

excel

文件。E.4 运行说明E.4.1 E.4.2 E.4.3 E.4.4 选择时间输入机制,等差自动则输入等差间隔,手动输入则同荷载和位移输入。E.4.5判断残余变形提取是否正确,正确则进行下一步,不正确则手动输入。E.4.6 E.4.7E.4.8 选择承载板荷载形式。E.4.9 输入模量初值。E.4.10 输出精度形式最大时对应的回弹模量、粘滞系数和相应的精度系数,理论位移图像。E.4.11 输出全局最优时对应的回弹模量、粘滞系数和相应的精度系数,理论位移图像。E.5 建议的软件源程序syms

u

d

h

z

r

E

t

a

P

R

s

ss

nn

positive;syms

E

L

G

X1

F2;u=0.35;32DB43/T

2280—R=0.15;A=R.^2.*pi;disp('实测数据录入阶段:')%%prompt9='请输入[P]实测荷载行向量

prompt11='请输入[w]实测位移行向量

%W0=[0.02

0.06

0.1

0.16

0.23

0.31

0.38

0.41

0.422

0.37

0.28

0

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