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文档简介

ICS03.220.20

CCSP66

45

广西壮族自治区地方标准

DBXX/TXXXX—XXXX

路基路面变形协调层技术规程

Technicalcodeforsubgradeandpavementdeformationcoordinationlayer

(征求意见稿)

(本草案完成时间:二零二三年四月)

在提交反馈意见时,请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

广西壮族自治区市场监督管理局发布

DBXX/TXXXX—XXXX

路基路面变形协调层技术规程

1范围

本文件规定了路基路面变形协调层技术涉及的术语和定义、符号、变形协调层材料、变形协调层结

构设计、变形协调层施工、质量检测评价方法。

本文件适用于广西壮族自治区行政区域内的路基路面变形协调层设计施工。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,

仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本

文件。

JTG3430公路土工试验规程

JTG3450公路路基路面现场测试规程

JTGF80/1公路工程质量检验评定标准

JTG/T3610公路路基施工技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

工后沉降post-constructionsettlement

路基填筑完成后在路堤自重荷载及环境因素作用下路基面发生的垂直下沉变形。

差异沉降differentialsettlement

差异沉降是一种沉降差,指路基纵、横断面产生的垂直变形。

碎胀性swellability

高密度颗粒材料在压应力作用下颗粒破碎或重新排列产生的体积增大现象。

松散性looseness

颗粒之间没有无黏结,相互作用较弱,颗粒分散,容易从颗粒堆积体分离的特性。

变形协调层deformationcoordinationlayer

利用颗粒材料的碎胀性和松散性填充因路基工后沉降而在路床与路面结构之间形成的变形空间,

协调路基路面变形的结构与功能层。

路床补强层roadbedreinforcement

在路基工作区或路床中采用强度和稳定性较高的填料填筑或更换一定厚度的路床填料,通过补强

使路基工作区及路床满足各项要求,达到路基补强、满足行车荷载作用和水稳定性目的的层位。

1

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自适应变形率adaptivedeformationrate

是评价压实颗粒材料在路基沉降后自动松散、变形、填充工后沉降产生的体积空间的指标。高速和

一级公路路基要求的自适应变形率不低于8%,对于二级及以下公路,自适应变形率不低于5%。

4符号

下列符号适用于本文件。

퐷푚푎푥——集料最大粒径

퐷——级配集料的粒径或筛孔尺寸

푃——某一筛孔尺寸集料颗粒的通过百分率

푛——表征集料级配或颗粒分布的级配曲线的指数

휀——自适应变形率

퐾——压实度

휌푑푚푎푥——重型击实最大干密度

휌0——颗粒松散堆积密度

푦푖——i颗粒集料或第푖种土的体积分数

훾푖——以푖颗粒为主的混合料堆积密实度

훽푖——颗粒푖的堆积密实度

푏푖푗——细颗粒푗在粗颗粒푖表面的附壁效应系数

푎푖푗——粗颗粒푗在主颗粒푖表面的松动效应系数

A——压碎后级配曲线通过百分率与对数粒径坐标轴所包围的面积

A0——压碎前级配曲线通过百分率与对数粒径坐标轴所包围的面积

푘——工后沉降曲线的斜率

훾——土的重度

퐻——最大填土高度

퐵——路基沉降观测断面宽度

퐸(푡)——随时间变化的土基模量

∆푆(푡)——随时间变化的差异沉降

∆푆——差异沉降设计值

푘푐——考虑材料变异性和施工变异性的综合系数

퐻푚푎푥——路基最大填土高度

퐿——从填挖交界到最大填土高度位置的水平距离

5变形协调层材料

原材料技术要求

5.1.1变形协调层的原材料性能应符合表1的规定。

表1变形协调层原材料技术指标

抗压强度表观密度吸水率a塑性指数b破碎率c

材料类型

(MPa)(kg/m3)(%)(%)(%)

岩石≥30≥2400≤5—15~20

旧混凝土—≥2300≤7——

旧路面基层材料—≥2300≤7≤6—

粗粒土——≤7≤8—

5.1.2根据设计回弹模量承载比的要求,可按以下方式选用最大粒径:

a)设计回弹模量及承载比要求较高、变形协调能力要求较低时,可采用最大粒径的范围为26.5

mm~75mm;

2

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b)设计回弹模量及承载比要求较低、变形协调能力要求较高时,可采用最大粒径的范围为4.75

mm~19mm。

5.1.3变形协调层材料的密度应符合表2的规定。

表2变形协调层材料密度要求

松散堆积密度紧密堆积密度标准干密度

颗粒材料

(kg/m3)(kg/m3)(kg/m3)

砂类土≥1400≥1600≥1.90×10-3

砾类土或级配粒料≥1600≥1800≥2.20×10-3

5.1.4变形协调层的材料性能应符合表3的规定。

表3变形协调层材料的技术要求

压实度变形协调能力最小承载比标准承载比最小回弹模量

技术指标

(%)(%)(%)(%)(MPa)

砂类土≥9615~208≥2040

砾类土或级配粒料≥9610~1520≥6060

材料组成设计

5.2.1变形协调层的压实度和自适应变形性能应符合表4的规定。

表4变形协调层材料压实度及自适应变形性能要求

公路等级压实度(%)自适应变形率(%)

高速和一级公路≥96≥8

二级及以下公路≥95≥5

5.2.2路床填料承载比要求应符合表5的规定

表5路床填料最小承载比要求

路面底面填料最小承载比(CBR)(%)

路基部位

以下深度(m)高速公路、一级公路二级及以下公路

上路床0~0.386

下路床0.3~0.854

5.2.3颗粒级配控制,级配曲线应在设计值范围内,压碎后指数变化不大于0.15;

5.2.4自适应变形率应符合设计要求,试验结果波动不大于±3%;

5.2.5变形协调层材料的承载比,颗粒的崩解性、细粒土含量及塑性指数、吸水率等性能指标应符合

本文件要求;

5.2.6原材料宜将4.75mm及以上和4.75mm以下的材料分开,分级生产,分级堆放;

5.2.7变形协调层材料应经过筛分、配料、混合,生产符合要求的混合料,检验混合料各项性能合格

后方可用于施工。

6变形协调层设计

填方路基横向差异沉降变形协调设计

6.1.1自适应变形协调层结构参数应符合表6、表7、表8的规定。

路基的差异沉降梯度控制应符合表6的建议值。

表6路基差异沉降梯度控制建议值

弹性模量泊松比路面厚度允许沉降梯度

路面结构类型

E(×103MPa)ν(m)m/m(%)

水泥混凝土a28~330.150.20~0.320.15~0.60

沥青混凝土14~280.300.15~0.200.25~2.10

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变形协调层材料的变形协调能力应符合表7的规定。按变形协调能力分为T05、T10和T20共三个等

级。

表7自适应材料变形协调能力

分级T05T10T20

自适应变形(%)6~1212~23≥23

变形协调层材料强度应符合表8的规定

表8变形协调材料强度分级

分级ⅠⅡⅢⅣ

CBR压实≥240200~24080~20020~80

(%)松散≥200170~20070~17020~70

6.1.2斜坡填方路基差异沉降曲线斜率应按式(1)进行计算:

훾(퐻2−퐻2)

푘=21×10−6··················································(1)

2퐵퐸(푡)

式中:

퐻1—斜坡路基的最小填土高度(m);

퐻2—斜坡路基的最大填土高度(m)。

6.1.3填方路基变形协调层厚度应按式(2)进行计算:

∆푆

ℎ=푘·······················································(2)

푐휀

式中:

ℎ—变形协调层设计厚度(mm);

휀—自适应变形率(%);

∆푆—差异沉降设计值(mm);

푘푐—考虑材料变异性和施工变异性的综合系数,取1.2~1.5。

填挖交界差异沉降变形协调设计

6.2.1填挖交界差异沉降路基高度应按式(3)和式(4)进行计算:

훾퐻2

푘=푚푎푥×10−3····················································(3)

2퐿퐸(푡)

∆푆(푡)=1000푘퐿····················································(4)

式中:

퐻푚푎푥—路基最大填土高度(m);

퐿—从填挖交界到最大填土高度位置的水平距离(m);

其余符号意义同前。

6.2.2填挖交界变形协调层设计应符合以下要求:

a)填挖交界应开挖台阶,路床部位台阶宽度宜为6m~12m,台阶高度与变形协调层厚度相同;

b)填挖交界变形协调层的厚度应比填方路基变形协调层计算厚度适当增大,厚度增大系数为

1.35~1.50;

c)填挖交界台阶高度大于0.8m时,应在台阶下部铺设土工格栅,土工格栅采用单向格栅,抗拉

强度不低于90KN/m,铺设长度不小于台阶宽度的2倍,铺设方向与台阶宽度方向相同,层间

距不大于0.75m。

6.2.3新旧路基搭接差异沉降变形协调设计

6.2.4新旧路基搭接部位,新填筑路基的差异沉降可按式(3)和式(4)计算,式中L为加宽路基的

宽度。

6.2.5新旧路基搭接部位的设计差异附加沉降量应按式(5)进行计算。

훾퐻2

∆푆=×10−3····················································(5)

04퐸

式中:

各参数采用旧路基的参数;

符号意义同前。

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挖方路床换填设计

6.3.1挖方路床换填设计应符合表9的规定。

表9粒料回弹模量取值范围

材料类型和层位标准条件下经湿度调整后(MPa)

砂类土底基层180~250190~440

砾类土或级配粒料底基层150~220160~380

6.3.2挖方路床、填挖交界或填土高度低于路基工作区深度时防水、排水应符合表10要求

表10变形协调层路基防水、排水要求

处置区域处理方法

盲沟深度为1.2~2.0m,间距为10~30m,路床土层的渗透系数大于10-4m/s时,可不

地下水位的降低

设盲沟。

设置渗沟尽快将渗水引出,渗沟应设置渗管,最小管径为100mm,根据渗水量大小,

路床中有泉水出渗出

最大管径可选用800mm。

设置道路截水渗沟,截水渗沟的沟底及填方一侧应做好防水处理,渗沟中的水不得渗

填挖交界

入填挖交界中。

路基工作区的要求处理,潮湿地基在地基中应设置地下排水设施如盲沟、渗沟,或设

低填方路段、地基

置透水性隔离层隔离毛细水。

7变形协调层施工

施工准备

7.1.1在路基施工前,应预先确定路床和变形协调层处理方案,根据现场实际情况,预估路基差异沉

降变形,预留变形协调层施工厚度。

7.1.2填挖交界及挖方路段需要设置地下排水或截水设施的,应预先做好统筹施工安排,避免漏设。

7.1.3变形协调层施工前,应对变形协调层材料进行试验,检验材料的自适应变形能力和承载比,应

符合本文件的要求。

7.1.4正式施工前,应铺筑试验路,开展技术交底,检验技术参数,进行技术总结,确定正式生产的

工艺参数及质量控制要求。

7.1.5变形协调层应按填挖路段进行分段设计,以路床顶面标高为变形协调层控制标高,施工前分段

设计方案应得到批准后实施。

铺筑要求

7.2.1变形协调层的摊铺应符合以下要求:

a)高速和一级公路摊铺,变形协调层应分幅摊铺,一次摊铺宽度不小于半幅路基,路肩应满铺,

二级及以下公路可全幅摊铺;

b)采用摊铺机铺筑时,一台摊铺机的摊铺宽度不应大于8m,摊铺宽度较大时,宜采用两台摊铺

机按梯队摊铺;

c)变形协调层厚度大于30cm时应选择分层铺筑,分层铺筑的压实厚度宜为20cm,最大分层铺

筑厚度不可大于30cm,最小分层铺筑厚度不可小于12cm。

7.2.2摊铺施工松铺系数建议值应符合表11的规定。

表11不同施工方法松铺系数建议值表

摊铺方法松铺系数影响因素

人工摊铺≥1.25级配细颗粒下沉、粗颗粒上浮、人工撒石粉

平地机摊铺≥1.20级配细颗粒下沉、粗颗粒上浮、整平次数

摊铺机摊铺≥1.15级配离析、摊铺机的捣实功率、颗粒破碎

7.2.3摊铺完成后应测量变形协调层标高,检验松铺系数。

压实控制

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7.3.1变形协调层施工宜优先选用振动压实工艺施工,振动压路机的静压力不宜低于200KN,考虑激

振力后不宜低于400KN。辅助压实设备选用应符合以下要求:

a)当最大粒径小于9.5mm时,宜选用双钢轮振动压路机压实,摊铺完成后工作面禁止重型运输

车辆或胶轮设备进入,避免工作面被破坏;

b)当最大粒径为9.5mm~31.5mm时,振动压实完成后可采用胶轮压路机稳定压实,提高表面

的密实性和稳定性;

c)当最大粒径大于37.5mm时,振动碾压完成后可采用Z字型网格的钢轮振动压路机稳定表面。

7.3.2变形协调层标准干密度试验方法可按表12选用。

表12标准干密度试验方法

集料粒径(mm)方法一方法二

D<9小筒,重型击实,击实功2687kJ/m3大筒,分2层437kN静压

9≤D<26.5大筒,重型击实,击实功2872kJ/m3大筒,分2层525kN静压

D≥26.5大筒,重型击实,击实功2872kJ/m3现场振动压实6遍最大压缩变形率

7.3.3现场压实质量应符合以下要求:

d)压实度代表值、最小值及评定结果应符合JTGF80/1的要求;

e)变形协调层的压实密度、破碎率、松散性及自适应变形率应符合本文件的要求。

开放交通管理

7.4.1变形协调层开放交通管理应符合表13的管理要求。

表13变形协调层开放交通管理要求

集料最大粒径(mm)交通管理措施

Dmax<9变形协调层完成后宜封闭交通进行养护,2t以下的工作车辆可以通行

9≤Dmax≤26.5变形协调层完成后,宜开放交通,但应控制重型交通车辆通行

Dmax>26.5变形协调层完成后应开放交通,观察开放交通路段变形协调层的压实稳定性

7.4.2变形协调层出现压密、松散、细颗粒下沉迁移或车辙等情况,应按以下要求进行处理:

a)变形协调层局部松散、离析,应翻松、配料,重新进行压实处理;

b)变形协调层粗颗粒向上迁移,细颗粒向下迁移时,应补充细料进行补压处理;

c)变形协调层开放交通后形成车辙,应对车辙进行处理,将车辙部位挖除,重新压实,或车辙部

位增加较粗的变形协调层材料,进行重新压实处理;

d)变形协调层受黏土污染、唧浆或受黏土、水泥板结等,应进行返工,采用合格的变形协调层材

料进行处理。

7.4.3变形协调层完工后,应尽快检验,符合要求后及时进行下一步工序。

8质量管理验收

基本要求

8.1.1变形协调层材料的料源必须经过试验选择,各项性能指标应符合本文件的技术要求。

8.1.2变形协调层的结构应根据不同情况进行设计,变形协调能力和承载能力应符合本文件和JTG

3430的要求。

8.1.3变形协调层应按照本文件的要求施工,分层铺筑厚度、压实密度及变形协调能力应符合本文件

的要求。

8.1.4试验检测资料应详实、完整、齐全,所采用的试验检测方法应符合JTG3450的要求。

实测项目

8.2.1变形协调层分层施工应按照相应的结构层位分别进行施工,按照JTGF80/1相应结构层位的要

求进行验收评定。

8.2.2变形协调层的性能应按照本文件的附录A试验检测方法进行检测。

8.2.3实测项目按表14中要求进行评定

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表14变形协调层实测项目及质量标准

规定值或允许偏差

序号实测项目检测方法与频率

上协调层下协调层

代表值9896

压实度灌沙法或变形率法

1

(%)极值95935处/200m/车道

厚度代表值-8-12挖检

2

(mm)极值-15-305处/200m/车道

弯沉代表值符合设计要求贝克曼梁和落锤式弯沉仪法

3

(0.01mm)极值2倍标准差10处/200m

松散值代表值符合设计要求水准仪

4

(%)极值-2-34断面/200m

高程中心-10-20

5水准仪,4断面/200m

(mm)边缘-5,+10-20,+10

6平整度(mm)12203m直尺10尺/200m

7宽度(mm)≥设计宽度直尺量测,4断面/200m

8横坡(%)±0.3±0.5水准仪,4断面/200m

外观检查

8.3.1外观检查项目应包括变形协调层的离析、表面松散、细颗粒下沉、车辙深度、板结、下部积水

及泥化情况,应符合JTGF80/1各项要求。

8.3.2外观检查出现以下缺陷时,变形协调层应进行修复处理:

a)松散深度大于变形协调层厚度的1/2,或细颗粒明显下沉时;

b)车辙深度大于变形协调层厚度的1/5时,变形协调层厚度不足时;

c)变形协调层存在板结、下部积水或泥化,丧失变形协调能力时。

质量评定

8.4.1变形协调层的质量评定按JTGF80/1的各项要求进行。

7

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附录A

(资料性)

变形协调层质量检验评定方法

A.1破碎性试验

A.1.1破碎性试验的目的是检测压实过程中的颗粒破碎率,用于变形协调性能设计及压实控制。

A.1.2破碎试验前,应进行级配设计,通过筛分试验确定实际级配曲线,作为破碎前的基准试验曲线。

A.1.3采用标准击实试验,将经过压实的试样分散,进行筛分试验,确定破碎后的级配曲线。

A.1.4对数粒径坐标轴所包围的面积和破碎率应按式(A.1)和式(A.2)进行计算。

푃푙푔푒푑푛

퐴=0[1−(푚푖푛)]······························································(A.1)

푛퐷푚푎푥

푎=(퐴−퐴0)/퐴0·················································(A.2)

式中:

a—破碎率(%);

A—压碎后级配曲线通过百分率与对数粒径坐标轴所包围的面积;

A0—压碎前级配曲线通过百分率与对数粒径坐标轴所包围的面积;

푛—表征集料级配或颗粒分布的级配曲线的指数;

푃0—指前因子;

푑푚푖푛—级配曲线的最小粒径(mm);

퐷푚푎푥—方孔筛最大粒径(mm)。

A.1.5破碎性试验报告,应给出破碎前后级配曲线、破碎率指标,两次试验的破碎率误差不大于3%,

崩解率误差不大于1%。

A.2松散性试验

A.2.1松散性试验目的是测试压实紧密的颗粒材料在重力作用下的分散性,评价其作为变形协调层材

料的适用性。

A.2.2试验前应测定材料中通过0.5mm的颗粒含量,于筛取的0.5mm以下颗粒取样,进行细粒土的液

限和塑性指数试验。

A.2.3通过脱模试验评价材料的松散性,松散性能可按以下要求进行评定:

a)材料能够用捣棒直接从击实筒全部倒出,则松散性良好;

b)材料板结良好时,采用脱模器脱模试验,材料从脱模器脱模时能够直接分散,则松散性良好;

c)从脱模器脱模后,单个试样从20mm高度落下能够完全松散,则松散性良好;

d)单个试样从50mm高度落下时,90%以上能够松散,则松散性合格。

A.2.4松散性试验报告应包括材料通过0.5mm颗粒含量、细粒土塑性指数、细粒土含量与塑性指数乘

积、脱模试验松散性情况。

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A.2.5两次平行试验,塑性指数试验误差为2,松散性试验结果一致。如松散性试验结果不一致,则松

散性较差的试验结果为材料松散性试验的结果。

A.3自适应变形性能试验

A.3.1自适应变形试验目的是评价压密颗粒材料在重力作用下的松散变形特性,为变形调层材料选择、

结构设计及施工质量控制提供定量指标。

A.3.2压密试样采用标准击实试验方法试验,测定压密试样的干密度,作为松散前试样的密度。

A.3.3松散试样采用松堆积密度试验方法试验,测量松散试样的干密度,作为松散后试样的密度。

A.3.4最大自适应变形能力应按式(A.3)进行计算

휀푚푎푥=(휌푑푚푎푥−휌0)/휌0×100%·····················································(A.3)

式中:

휀푚푎푥—最大自适应变形率(%);

3

휌푑푚푎푥—重型击实最大干密度(kg/m);

3

휌0—颗粒松散堆积密度(kg/m);

A.4承载比试验

A.4.1承载比试验的目的是评价变形协调层材料在松散变形过程中承载能力的变化。

A.4.2承载比试验采用自然风干试样,试件成型分别采用标准击实试验、人工插捣试验和自然松散堆

积试验成型。

A.4.3测定不同密度试样的承载比,按JTG3450中T0941-2008方法进行测试。

A.5压实特性试验检测

A.5.1目的是测定材料的标准密度,为压实施工和压实检测提供控制标准。

A.5.2采用击实试验方法测定材料的标准干密度时,按JTG3430的方法进行试验。

A.5.3采用静压法测定材料标准干密度时,采用击实筒分2层进行压实,压实应符合以下规定:

a)粒径小于9mm时,压力为437KN,持荷时间3min。

b)粒径大于等于9mm、小于26.5mm时,压力为525KN,持荷时间5min。

A.5.4现场压实度检测,采用不同的标准试验方法时,应按以下要求进行:

采用标准压缩率作为控制标准时,可采用测量法或挖检法检测松铺厚度及压实厚度,按式(A.5)

计算压实密度,按(A.6)式计算压实度。

휌=0······················································(A.5)

1−휀

1−휀

퐾=푚푎푥·····················································(A.6)

1−휀

式中:

3

휌0——颗粒松散堆积密度(kg/m);

휌——现场压实密度(kg/m3);

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휀——实测压缩变形率(%);

휀푚푎푥——最大压缩变形率(%);

퐾——压实度(%)。

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