DB37 T 3559-2019 公路工程赤泥(拜耳法)路基应用技术规程.pdf
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1、ICS 93.020 P 22 DB37 山东省 地 方 标 准 DB 37/T 3559 2019 公路工程赤泥(拜耳法)路基应用技术规程 Technical Specification of Red Mud (Bayer) Subgrades Application for Highway Engineering 2019 - 05 - 29发布 2019 - 06 - 29实施 山东省市场监督管理局 发布 DB37/T 3559 2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 基本规定 . 2 5 赤泥路基设计 . 2 5.
2、1 一般规定 . 2 5.2 拜耳法赤泥 . 3 5.3 改性赤泥 . 3 5.4 路基横断面 . 4 5.5 压实标准 . 5 6 赤泥路基施工 . 5 6.1 施工前准备 . 5 6.2 赤泥储运 . 6 6.3 路拌法施工 . 6 6.4 集中厂拌法施工 . 7 6.5 养护 . 8 6.6 冬季和雨季路基施工 . 8 6.7 粘土包边施工 . 9 7 赤泥路基质量管理及验收 . 9 7.1 一般规定 . 9 7.2 材料试验 . 9 7.3 中间检验 . 10 7.4 竣工检验 . 10 8 赤泥路基环保要求 . 11 8.1 一般规定 . 11 8.2 测试指标限值及分析方法 . 1
3、1 8.3 工程跟踪监测 . 13 附 录 A (规范性附录) 条文说明 . 14 DB37/T 3559 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009给出的规则起草。 本标准由山东省交通运输厅提出并监督实施。 本标准由山东省交通运输标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:山东省交通科学研究院、山东高速股份有限公司、山东省交通运输厅公路局、中 铝环保节能集团有限公司、中铝山东有限公司、山东海逸交通科技有限公司、山东魏桥铝电有限公司。 本标准主要起草人:马士杰、吕思忠、孙兆云、刘甲荣、程钰、苏建明、李英勇、杨伟刚、陈婷婷、 韦金城、李彬、李庶安、李兴峰、孙杰、余四新、胡家波、杜
4、心、张占明、刘凤海、周晓峰、刘世杰、 张跃东、赵宁、王娜、董昭。 DB37/T 3559 2019 1 公路工 程赤泥(拜耳法)路基应用技术规程 1 范围 为了规范拜耳法赤泥用于公路路基的设计与施工,特制定本规程。 本规程适用于新建及改扩建公路工程中采用经改性处理后拜耳法赤泥填筑的路基工程。采用赤泥建 设的工程项目应通过试验论证并经上级主管部门批准,且环境影响评价文件必须经环境保护行政主管部 门批复同意,方可使用。 本规程未涉及的条款,应按现行国家及行业有关规范、规程执行。 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
5、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。 GB/T 50123 土工试验方法标准 GB/T 50145 土的工程分类标准 GB/T 14848 地下水质量标准 GB 8978 污水综合排放标准 GB 3838 地表水环境质量标准 GB 36600 土壤环境质量 建设用地土壤污染风险管控标准 GB 34330 固体废物鉴别标准 通则 GB 5085.1 危险废物鉴别标准 腐蚀性鉴别 GB 5085.3 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别 GB 18599 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 JTG D30 公路路基设计规范 JTG F10 公路路基施工技术规范 JTG E
6、40 公路土工试验规程 JTG E51 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 JTG F80/1 公路工程质量检验评定标准 HJ/T 20 工业固体废物采样制样技术规范 HJ/T 298 危险废物鉴别技术规范 HJ/T 299 固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 拜耳法赤泥 Bayer Red Mud DB37/T 3559 2019 2 采用拜耳法生产工艺从铝土矿提取氧化铝后排放的固体废渣。 3.2 改性赤泥 Modified Bayer Red Mud 对拜耳法赤泥掺加一定改性处理材料,固化稳定后所得到的混合材料。 3.3 赤泥路基
7、Red Mud(Bayer) Subgrade 使用以拜耳法赤泥为主要成分的改性赤泥所填筑的公路路基。 3.4 赤泥浸出毒性 Extraction Toxicity of Red Mud 赤泥浸出毒性是指赤泥按规定的浸出方法所得到的浸出液中,有害物质浓度超过规定值,从而会对 环境造成污染的特性。 3.5 地下水质量 Ground Water Quality 由地下水化学、生物和放射性组分构成的地下水的基本属性。 3.6 环境背景值 Environmental Background Value 环境质量的原始状态,指区域内未使用改性赤泥范围或改性赤泥填筑前环境各要素(如水、大气、 土壤等)中各种
8、化学元素的含量。 4 基本规定 4.1 本规程所选用拜耳法赤泥经过改性处理以后应符合国家现行环境保护的有关规定。 4.2 拜耳法赤泥路基的设计与施工必须符合 JTG D30 和 JTG F10 的有关规定。 4.3 拜耳法赤泥路基施工过程应遵循边施工边防护的原则,避免对环境造成污染。 4.4 赤泥路基施工必须贯彻安全生产的方针,加强施工期的安全防护。 4.5 禁止在江河、湖泊、运河、渠道、水库及其最高水位线以下的滩地 和岸坡等法律、法规规定禁止 倾倒、堆放废弃物的地点使用赤泥及其产品填筑路基。 4.6 在国务院和国务院有关主管部门及省、自治区、直辖市人民政府划定的自然保护区、风景名胜区、 饮用
9、水水源保护区和其他需要特别保护的区域内,禁止使用赤泥及其产品填筑路基。 5 赤泥路基设计 5.1 一般规定 5.1.1 赤泥路基结构设计应充分考虑交通荷载和环境因素对路基长期性能的影响,保证路基在荷载作 用、降水等自然因素的不利影响下满足设计要求。 5.1.2 赤泥路基设计应合理确定设计参数,做好断面设计、结构设计和排水设计,保证赤泥路基具有 足够的整体稳定性、抗变形能力和环保指标可 控性。 DB37/T 3559 2019 3 5.1.3 赤泥路基结构应以路床顶面回弹模量为设计指标,路床顶面回弹模量应与交通量等级相适应并 符合表 1 的规定,其他规定遵照 JTG D30 执行。 表 1 赤泥
10、路床顶面回弹模量要求值 E0 交通量等级 极重交通 特重 中等或重交通 轻交通 回弹模量( MPa) 70 60 50 40 注: 表列回弹模量为考虑环境作用(干湿循环或冻融循环),路基达到平衡湿度状态下的动态回弹模量。 5.2 拜耳法赤泥 5.2.1 预先调查赤泥料源,确定其化学成分、矿物组成、浸出液有害物质浓度、浸出液腐蚀性( pH 值)、 烧失量等,经环保鉴别不属于危险废物的方能 用于路基填筑。 5.2.2 对拟选用的拜耳法赤泥应按表 2 所列的检测项目进行室内试验。 表 2 拜耳法赤泥检测项目表 序号 检测项目 检测标准 1 浸出液腐蚀性( pH 值) GB 5085.1 2 浸出液无
11、机元素及化合物含量 GB 5085.3 3 含水率 JTG E40( T0103) 4 比重 JTG E40( T0112) 5 界限含水率 JTG E40( T0118) 6 颗粒分析 JTG E40( T0115) 7 击实试验 JTG E40( T0131) 8 承载比( CBR)试验 JTG E40( T0134) 5.2.3 同一检验批内的路基应选择同一批次产出的赤泥,尽可能减少赤泥变化导致的施工变异性。施 工中如发现赤泥试验特性发生变化,应重新取样按 5.2.2 进行检测。 5.3 改性赤泥 5.3.1 对拜耳法赤泥的改性处理应采用化学改良方式,改性处理材料宜选用固体粉末状材料。
12、5.3.2 在改性处理方案设计中,对改性材料应选择不少于 5 个掺配剂量。掺配剂量不应小于 4 %,不 宜高于 10 %。 5.3.3 根据各剂量的击实试验结果,验证不同剂量条件下改性赤泥的环保与路用技术性能,确定最佳 剂量。 5.3.4 改性赤泥的环保技术要求包括浸出液的腐蚀性和危害成分浓度,测试方法及限值应满足本规程 中第 8 章的相关要求。 5.3.5 改性赤泥的路用技术性能包括最大粒径、界限含水率、最佳含水量、最大干密度、加州承载比 ( CBR)、抗剪强度和回弹模量。最小承载比和最大粒径应符合表 3 的规定。 DB37/T 3559 2019 4 表 3 路基填料最小承载比和最大粒径要
13、求 路基部位 路面底面以下深度( m) 填料最小承载比( CBR)( %) 最大粒径 ( mm) 高速、一级公路 二级公路 三、四级公路 上路床 0 0.3 8 6 5 3 下路床 0.3 0.8(轻、中等及重交通) 5 4 3 3 0.3 1.2(特重、极重交通) 5 5 3 上路堤 0.8 1.5(轻、中等及重交通) 4 3 3 3 1.2 1.9(特重、极重交通) 4 3 3 上路堤 1.5 以下(轻、中等及重交通) 3 2 2 3 1.9 以下(特重、极重交通) 3 2 2 3 注: 该表 CBR试验条件应符合现行公路土工试验规程( JTG E40)的规定; 三、四级公路铺筑沥青混凝土
14、和水泥混凝土路面时,应采用二级公路的规定; 年平均降雨量小于 400 mm地区,路基排水良好的非浸水路基,可采用平衡湿度状态的含水量作为 CBR试验条 件,并应结合当地气候条件和汽车荷载等级, 通过试验论证确定路基填料最小 CBR控制标准。 5.4 路基横断面 5.4.1 赤泥路基由赤泥路基中心土、包边土(一般粘性土或其他材料)、边坡防护和排水系统等部分 组成。 图 1 赤泥路基横断面结构设计示意图 5.4.2 赤泥路基设计应根据路基所处的环境条件、改性赤泥的性质及填筑部位等,做好赤泥路基横断 面形式、路基结构、防排水系统和防护工程的综合设计,保证赤泥路基具有足够的强度和稳定性,同时 防止对地
15、表水、地下水、土壤以及生态环境造成污染。 5.4.3 赤泥路基不得应用于浸水地段以及洪水浸淹部位。 5.4.4 赤泥路基的结构设计应符合下列要求: a) 赤泥路基应采用封闭式路基结 构,对边坡和路肩采取土质护坡保护措施; b) 包边土厚度应根据道路等级、地理环境、自然条件、土质、施工条件等因素而定,水平方向厚 度应不小于 l m; c) 边坡根据地质水文条件选择防护方案,防止地表径流水冲刷坡面。 5.4.5 为隔离或减轻污染物扩散的影响,赤泥路基底部应离开地下水位或地表长期积水位 500 mm以上, 否则应设置防渗隔离层。 5.4.6 防渗隔离层宜选用防渗土工膜进行施工,且防渗膜施工应符合下列
16、要求: a) 防渗土工膜应焊接牢固,达到强度和防渗漏要求,局部不应产生下沉拉断现象。土工膜的焊(粘) 接处应通过试验检验; DB37/T 3559 2019 5 b) 在垂直高差较大的边坡铺 设防渗土工膜时,应设锚固平台,平台高差应结合实际地形确定,不 宜大于 l0 m,边坡坡度宜小于 1:2。 5.4.7 临时积水或毛细水影响较小的路段,应设置不小于 20 cm 防渗隔离层,防渗隔离层应采用粘质 土。 5.4.8 赤泥路基边坡率应视路基高度而定。 5 m 以下的路基,边坡率应为 1:1.5; 5 m 以上的路基,上 部边坡率应为 1:1.5,下部边坡率应为 1:1.75。如受用地限制,下部可
17、做路肩挡墙,视具体条件可适当 减小边坡率。 5.5 压实标准 5.5.1 按照 JTG E40 中重型击实试验方法,确定改性赤泥的最大干密度和最佳含水量。 5.5.2 根据公路等级、路基高度确定 赤泥路基压实标准。 5.5.3 赤泥路基应分层铺筑,均匀压实,且压实工艺应符合下列要求: a) 路床顶面横坡应与路拱横坡一致; b) 填料最大粒径应不大于 3 mm; c) 压实度应符合表 4 的规定。 表 4 赤泥路基压实度要求 路基部位 路面底面以下深度 (m) 压实度( %) 高速、一级公路 二级公路 三、四级公路 上路床 0 0.3 96 95 94 下路床 轻、中交通 0.3 0.8 96
18、95 94 重、特重交通 0.3 1.2 96 95 上路堤 轻、中等及重交通 0.8 1.5 94 94 93 特重、极重交通 1.2 1.9 94 94 93 下路堤 轻、中等及重交通 1.5 以下 93 92 90 特重、极重交通 1.9 以下 注: 表列压实度按公路土工试验规程重型击实试验所得最大干密度求得; 三、四级公路铺筑沥青混凝土和水泥混凝土路面时,其压实度应采用二级公路压实度标准; 路基处于特殊气候地区时,压实度标准可根据试验路在保证路基回弹模量要求的前提下可降低 2 % 3 %。 6 赤泥路基施工 6.1 施工前准备 6.1.1 根据设计要求和调查的现场实际情况,根据工程数量
19、和工期要求、制订 施工组织设计。做到材 料、机具设备、劳动力、临时工程、生活供应等全面落实。上报现场监理工程师或业主批准并及时提交 开工申请报告,必要时应编制赤泥路基施工网络计划。 6.1.2 施工前应按现行有关规范做好施工测量工作,包括导线、中线、水准点复测、横断面抽查与补 测、增设水准点等。 6.1.3 赤泥路基正式施工之前应选择在代表性地质条件、断面形式的路段铺筑试验段,试验段长度不 宜小于 200 m。 6.1.4 赤泥路基试验段施工应完成下列工作: a) 改性赤泥填料试验、检测报告等; DB37/T 3559 2019 6 b) 改性赤泥压实工艺主要参数:机械组合、压实机械规格、松铺
20、厚度、碾压遍数、碾压速度、 最 佳含水量及碾压时含水量允许偏差等; c) 过程质量控制方法、指标; d) 质量评价指标、标准; e) 优化后的施工组织方案及工艺; f) 原始记录、过程记录; g) 对施工设计图的修改建议等。 6.1.5 试验路段施工中及完成以后,应加强对有关指标的检测。完工后,应及时写出试验段总结报告。 6.1.6 路拌法施工赤泥需临时存放时,应合理规划堆放位置,采取防风抑尘措施并设置地表隔离防止 雨水地表径流冲刷。 6.1.7 厂拌法施工前,厂(站)内的赤泥储存应设置隔离墙、遮雨棚等封闭隔离设施。 6.1.8 施工前应加强对作业人员的安全、环保培训,重点做好施工过程中赤泥粉
21、尘对作业人员面部、 眼部 及呼吸器官的有效防护措施与应急预案。 6.2 赤泥储运 6.2.1 赤泥料源的选择应考虑经济合理的原则,宜选择工程沿线就近的赤泥料场。 6.2.2 赤泥含水量的调节宜在赤泥堆场内进行。过湿的赤泥应摊铺晾晒,过干的赤泥应在施工前 2 3 天在堆场中洒水闷料,视运输距离和气候条件将含水量调节到高于最佳含水量 2 % 3 %范围。 6.2.3 从赤泥堆场到改性处理厂(站)、改性处理厂(站)到施工现场之间不得中转。 6.2.4 运输车辆应采用防渗漏、覆盖等防护措施,防止运输途中赤泥或改性赤泥材料洒落、流失、渗 漏。 6.2.5 运输车辆驶离赤泥堆场、改性处理厂(站)以及施工场
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