ICS93.080.20CCSP66DB62DB62/T4973—2024鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床設計與施工技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationfordesignandconstructionofsteelslagfineaggregatestabilizedloessroadbed2024-12-20實施2024-12-20實施甘肅省市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB62/T4973—2024前言 III 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14符號 25原材料要求 26鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床設計 47鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工 58施工質(zhì)量控制與驗收 7附錄A(規(guī)范性)鋼渣細集料撒布量檢測方法 9附錄B(規(guī)范性)鋼渣細集料摻量檢測方法 附錄C(規(guī)范性)標準最大干密度計算方法 IIDB62/T4973—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由甘肅省交通運輸廳提出并監(jiān)督實施。本文件由甘肅省交通運輸標準化技術(shù)委員會歸口。本文件起草單位：甘肅省交通規(guī)劃勘察設計院股份有限公司、甘肅省公路交通建設集團有限公司、甘肅路橋建設集團有限公司、中鐵城市發(fā)展投資集團有限公司。本文件主要起草人：李曉民、張萬、王海林、張富強、袁文金、武旭、張明軒、溫德、王福聰、邵敏剛。本文件由甘肅省交通規(guī)劃勘察設計院股份有限公司負責解釋。DB62/T4973—2024III甘肅省黃土地區(qū)的公路路基填料主要以黃土為主，但由于黃土具有大孔隙、遇水易崩解濕陷等特點，直接用于路床填料將很可能導致建成后的公路路基在浸水情況下發(fā)生不均勻變形、沉陷等病害，既有黃土地區(qū)公路路床填料大多采用水泥或石灰改良進行填筑。鋼渣是一種煉鋼過程中產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物，經(jīng)研究3mm以下粒徑的鋼渣細集料具有一定的膠凝活性，且既有工程經(jīng)驗顯示，鋼渣細集料在甘肅省黃上地區(qū)路床填料改良中得到了良好應用，其環(huán)境友好性、原材料加工、施工包容性、路基強度提升及長期性能等方面效果顯著,并形成了一套成熟設計、施工、檢測、質(zhì)量控制等技術(shù)，為了進一步規(guī)范甘肅省鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床的原材料質(zhì)量及施工過程中的技術(shù)要求，有必要基于既有成果深入歸納總結(jié)，使其更加規(guī)范化、標準化。本文件主編寫過程中，編制組通過參考國內(nèi)外公路行業(yè)穩(wěn)定黃土路床的科研成果和技術(shù)資料，依托甘肅省各地區(qū)公路建設項目，開展了試驗段的驗證，同時充分借鑒省內(nèi)外工程實踐經(jīng)驗，廣泛征求了行業(yè)內(nèi)外有關(guān)專家的意見和建議制定了本文件，以便更好地指導施工實踐。DB62/T4973—20241鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床設計與施工技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床的原材料要求、鋼渣穩(wěn)定黃土路床設計要點、鋼渣穩(wěn)定黃土路床施工工藝、施工質(zhì)量控制及質(zhì)量驗收標準。本文件適用于各等級公路的新建、擴建及改建的黃土路床穩(wěn)定。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB5085.3危險廢物鑒別標準浸出毒性鑒別GB5749生活飲用水衛(wèi)生標準GB6566建筑材料放射性核素限量GB/T14204水質(zhì)烷基汞的測定氣相色譜法GB/T15555.4固體廢物六價鉻的測定二苯碳酰二肼分光光度法GB/T24175鋼渣穩(wěn)定性試驗方法GB/T25824道路用鋼渣JGJ63混凝土用水標準JTGB01公路工程技術(shù)標準JTGD30公路路基設計規(guī)范JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準土建工程JTGF90公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范JTG3430公路土工試驗規(guī)程JTG3432公路工程集料試驗規(guī)程JTG3441公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程JTG/T3610公路路基施工技術(shù)規(guī)范HJ/T299固體廢物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法YB/T022用于水泥中的鋼渣YB/T4188鋼渣中磁性金屬鐵含量測定方法下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1鋼渣steelslag鋼渣是煉鋼過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品，是轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐熔煉過程中排出的由金屬原料中的雜質(zhì)與助熔劑、爐襯形成的以硅酸鹽、鐵酸鹽為主要成分的固體廢棄物。2DB62/T4973—20243.2鋼渣細集料steelslagfineaggregate鋼渣經(jīng)過破碎加工后，篩分得到的粒徑為0mm～3mm的細集料。3.3浸出毒性leachingtoxicity浸出毒性通常指鋼渣遇水浸瀝，浸出的如汞、鎘、鉛、砷、六價鉻、氰化物等一些有害物質(zhì)對土壤、地下水等存在污染毒性危害。3.4浸水膨脹率immersionexpansionratio鋼渣在規(guī)定的試驗條件下，浸水后的體積變化率。3.5鋼渣堿度basicityofsteelslag評價鋼渣活性的一種指標，以鋼渣中的堿性氧化物與酸性氧化物的質(zhì)量分數(shù)之比表示。3.6在濕度≥95%、溫度20℃±2℃條件下，鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件7d無側(cè)限抗壓強度值。3.7浸水強度損失率waterimmersionstrengthlossrate在濕度≥95%、溫度20℃±2℃條件下，鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件6d后浸水24h的無側(cè)限抗壓強度值與7d無側(cè)限抗壓強度值的強度損失百分比。4符號下列符號適用于本文件。R°——無側(cè)限抗壓強度代表值，單位為兆帕(MPa);Ra——無側(cè)限抗壓強度標準值，單位為兆帕(MPa);Q?——鋼渣細集料撒布量，單位為千克每平方米(kg/m2);X——鋼渣細集料摻量，單位為百分率(%);β1——水洗鋼渣細集料損耗率，單位為百分率(%);β2——水洗黃土沉渣率，單位為百分率(%);P標——標準最大干密度代表值，單位為克每立方厘米(g/cm3)。5原材料要求5.1一般規(guī)定穩(wěn)定黃土路床所用的鋼渣細集料應疏松、干燥、無聚團、無結(jié)塊、無受潮變質(zhì)。5.2鋼渣細集料5.2.1穩(wěn)定黃土路床所用的鋼渣細集料的技術(shù)要求應符合表1的規(guī)定。3DB62/T4973—2024表1鋼渣細集料技術(shù)要求檢測項目浸水膨脹率(%)注：鋼渣細集料堿度M=w(CaO)/[w(SiO2)+w(P2Os)],其中w表示該物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。5.2.2穩(wěn)定黃土路床所用的鋼渣細集料應進行有害物質(zhì)檢測，應符合表2的技術(shù)要求。表2鋼渣浸出毒性要求檢測項目浸出液中危害成分濃度限值(mg/L)銅鋅鎘1鉛5鉻汞(以總汞計)鈹鋇鎳5銀5砷(以總砷計)5硒(以總硒計)155不得檢出5.2.3穩(wěn)定黃土路床所用的鋼渣細集料的級配檢測應依據(jù)JTG3432的規(guī)定進行，技術(shù)要求應滿足表3中要求。表3鋼渣細集料篩孔通過率要求檢測項目篩孔通過率(%)DB62/T4973—20244符合GB5749的飲用水可直接用于穩(wěn)定黃土混合料的拌和使用，非飲用水應滿足表4中的要求。表4非飲用水技術(shù)要求檢測項目Cl-含量(mg/L)SO42-含量(mg/L)堿含量(mg/L)可溶物含量(mg/L)不溶物含量(mg/L)其他雜質(zhì)6鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床設計6.1.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床各項性能指標試驗方法按JTGE51的規(guī)定執(zhí)行。6.1.2鋼渣細集料穩(wěn)定黃土的鋼渣細集料摻量應為鋼渣細集料質(zhì)量占被穩(wěn)定烘干黃土質(zhì)量的百分率。6.2無側(cè)限抗壓強度要求6.2.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土無側(cè)限抗壓強度試件成型宜采用JTG3441中試件制作方法，試件為圓柱體形狀，徑高比為1:1,底面直徑應為50mm,高度應為50mm。6.2.2鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件養(yǎng)生時，要求環(huán)境濕度不應小于95%、溫度20℃±2℃,試件應處于封閉無浸水狀態(tài)。6.2.3無側(cè)限抗壓強度試驗時，平行試驗的試件數(shù)量不應少于6個，變異系數(shù)要求應小于10%。試驗結(jié)果的變異系數(shù)大于規(guī)定值時，應重做試驗。6.2.4根據(jù)試驗結(jié)果，應按公式(1)計算無側(cè)限抗壓強度代表值R。Z標準正態(tài)分布表中隨保證率或置信度α而變的系數(shù)，高速公路和一級公路應取保證率95%,即Zα=1.645;二級及二級以下公路應取保證率90%,即Za=1.282;R_—同一組試驗的強度平均值，單位為兆帕(MPa);Cv——同一組試驗的強度變異系數(shù)。6.2.5強度數(shù)據(jù)處理時，宜按3倍標準差的標準剔除異常數(shù)值，且同一組試驗樣本異常值剔除不應多于2個。6.2.6強度代表值R不應小于強度標準值R,當R°<R時，應重新進行配合比試驗。6.2.7鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件7d無側(cè)限抗壓強度標準值R。不應小于0.5MPa。6.3CBR承載比要求5DB62/T4973—20246.3.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件CBR承載比試驗應依據(jù)JTG3430中的規(guī)定進行。6.3.2鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床CBR承載比應符合表5的規(guī)定。表5鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床承載比要求路基部位檢測指標技術(shù)要求(%)試驗方法上路床：0m～0.3mCBR加州承載比JTG3430下路床輕、中等及重交通：0.3m～0.8m特重、極重交通：0.3m~1.2m6.4浸水強度損失率要求鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件浸水強度損失率不應大于50%。6.5配合比設計要求6.5.1根據(jù)公路等級、應用層位等因素綜合確定材料配合比設計的技術(shù)要求。6.5.2材料配合比設計包括原材料檢驗和室內(nèi)試驗確定，設計流程應按照圖1。否否損失率≤50%是圖1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床材料配合比設計流程6.5.3采用重型擊實方法確定鋼渣細集料穩(wěn)定黃土最大干密度和最佳含水率。6.5.4配合比設計時，應擬定不少于5個鋼渣細集料初步摻量，推薦摻量取值時在10%～20%之間選擇，分別確定各摻量下混合料的最佳含水率和最大干密度。6.5.5進行7d無側(cè)限抗壓強度試驗和浸水強度損失率試驗時，應根據(jù)各摻量所對應的最佳含水率、最大干密度成型標準試件，試件壓實度應按設計文件中路床的要求控制。6.5.6根據(jù)各摻量下試件的7d無側(cè)限抗壓強度試驗和浸水強度損失率，確定鋼渣細集料穩(wěn)定黃土試件的最佳摻量。7鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工DB62/T4973—202467.1.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工時應采用冷再生式路拌法或廠拌法施工。7.1.2鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工期的氣溫應在5℃以上，且不應在雨天施工。7.1.3鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床翻拌后應在12h內(nèi)完成碾壓成型。7.1.4施工應符合JTG/T3610中對施工環(huán)境保護、文明施工的相關(guān)規(guī)定，施工應符合JTGF90中對施工安全的相關(guān)規(guī)定。7.2.1施工人員就位，進場材料、機械設備應符合施工技術(shù)要求。7.2.2下承層路堤應驗收合格后方可鋪筑路床。7.2.3施工放樣應符合JTG/T3610的相關(guān)規(guī)定。7.3試驗段7.3.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工前，應先鋪筑試驗段，試驗段應選擇在地質(zhì)條件、斷面型式等工程特點具有代表性的地段，長度不應小于200m。7.3.2通過試驗段，確定拌和參數(shù)、壓實工藝主要參數(shù)：機械組合；壓實機械規(guī)格、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、碾壓速度；最佳含水量及碾壓時含水量允許偏差等。7.4.1取土應根據(jù)設計要求，結(jié)合國土空間規(guī)劃、水土保持、環(huán)境保護、公路建設等要求，按照設計的取土場取土。7.4.2取土應將樹木、草皮和雜土等雜物清除干凈，并篩除土中的超粒徑顆粒。7.4.3每一自然段路床盡量選擇相同或同一料源的黃土填料，當黃土料源發(fā)生變動時，應重新進行材料配合比設計。7.5路拌法施工7.5.1路拌法施工的工序應嚴格遵循一定的順序，具體工藝流程見圖2。養(yǎng)生檢測碾壓整形再生機拌和鋼渣細集料撒布素土攤鋪與整平備料養(yǎng)生檢測碾壓整形再生機拌和鋼渣細集料撒布素土攤鋪與整平備料圖2路拌法施工工藝流程7.5.2備料過程中，材料用量應按如下方法控制： 根據(jù)施工路段的寬度、施工層厚及試驗段確定的相關(guān)參數(shù)，計算施工路段的用土量； 根據(jù)鋼渣細集料摻量，結(jié)合施工路段鋪筑層厚度及試驗段確定的相關(guān)參數(shù)，計算單位面積鋼渣細集料用量，最終確定施工鋼渣細集料用量。7.5.3根據(jù)試驗段確定的松鋪厚度均勻攤鋪素土，采用平地機整平，使其表面平整。DB62/T4973—202477.5.4采用碎石撒布機撒布鋼渣細集料，撒布量應根據(jù)松鋪厚度和鋼渣細集料設計摻量計算。7.5.5路拌機拌和時，按照試驗段確定行進速度進行。拌和時應隨時檢查拌和深度、鋼渣細集料摻量和含水率，拌和料含水率宜大于最佳含水率1%～2%。7.5.6拌和完成后，按照試驗段確定的碾壓參數(shù)和方式進行碾壓。碾壓時每層碾壓厚度不宜超過25cm,壓路機輪跡重疊1/3,應及時觀測當前碾壓層表面干濕程度，必要時應采取補充水分或晾曬措施。7.5.7碾壓完成后應及時檢查壓實度，檢測結(jié)果不合格時，應采取措施進行處理。7.5.8施工完成后如果不連續(xù)鋪下一層時，應及時灑水養(yǎng)生，養(yǎng)生時間不應少于7d。養(yǎng)生期間，施工現(xiàn)場應設立標牌，嚴禁車輛碾壓。7.6廠拌法施工7.6.1廠拌法施工的工序應嚴格遵循一定的順序，具體工藝流程見圖3。養(yǎng)生養(yǎng)生檢測碾壓整形攤鋪與整平拌和與運輸圖3廠拌法施工工藝流程7.6.2廠拌法施工過程中，拌和與運輸應符合以下規(guī)定：——根據(jù)鋼渣細集料摻量、混合料最大干密度及拌合站計量裝置設置拌和參數(shù)；——混合料含水率應適當增加，宜高于最佳含水率1%～2%;——拌和后的鋼渣細集料穩(wěn)定黃土應盡快運送到攤鋪現(xiàn)場，運送過程中，應對運料車進行遮蓋。7.6.3根據(jù)試驗段確定的攤鋪參數(shù)和碾壓工藝進行鋪筑。碾壓注意事項、檢測及養(yǎng)生按照本文件8施工質(zhì)量控制與驗收8.1施工過程質(zhì)量控制8.1.1鋼渣細集料穩(wěn)定黃土施工過程原材料質(zhì)量檢驗應符合本文件第5章的規(guī)定。8.1.2鋼渣細集料的檢測頻率應按照5000t/次進行。8.1.3施工過程中鋼渣細集料撒布量應按照附錄A執(zhí)行，檢測頻率為不低于單幅撒布寬度范圍間隔508.1.4施工過程中鋼渣細集料拌和均勻性檢測應按照附錄B執(zhí)行，檢測頻率為以200m為單元，每車道每20m取樣一次。8.1.5施工過程中應進行鋼渣細集料穩(wěn)定土強度驗證，現(xiàn)場對鋼渣細集料穩(wěn)定土取樣，驗證7天無側(cè)限抗壓強度、浸水強度損失率及CBR承載比，檢測頻率為以200m為單元，每車道每20m取樣一次。8.1.6施工過程中，應進行壓實度檢測，檢測頻率為每100m每壓實層測4處。8.1.7在施工過程中，鋼渣細集料料源發(fā)生變動時，應重新進行材料配合比設計。88.2質(zhì)量驗收8.2.1路床頂面壓實度驗收標準應參照JTGF80/1執(zhí)行。8.2.2路床頂面驗收彎沉應滿足設計文件要求。9DB62/T4973—2024(規(guī)范性)鋼渣細集料撒布量檢測方法A.1范圍本方法適用于鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床施工過程中，鋼渣細集料撒布量的檢測。A.2儀具與材料技術(shù)要求儀具與材料的技術(shù)要求如下：——天平：分度值不大于1g;——受樣盤：金屬盤，面積不小于1000cm2,深度不小于10mm; 鋼卷尺或皮尺：長度測量工具； 紙、布等阻濺物：防止鋼渣細集料飛濺出受樣盤。A.3方法與步驟A.3.1用鋼卷尺測量受樣盤開口面積，計算準確至0.1cm2。在受樣盤表面放置紙或布等阻濺物，并稱取其與受樣盤的質(zhì)量(m?),準確至1g。A.3.2根據(jù)預計撒布鋼渣細集料路段長度，在距兩端1/3長度處、沿寬度方向的任意位置上，放置受樣盤，但應避開集料撒布車的車輪位置。A.3.3集料撒布車按正常施工速度和撒布方法撒布鋼渣細集料。A.3.4觀察鋼渣細集料下落到受樣盤時是否有飛濺出的現(xiàn)象，如有則采取措施重新試驗。A.3.5當鋼渣細集料材料沒有飛濺損失時，將已接受有鋼渣細集料的受樣盤仔細取走，稱取總質(zhì)量(m2),準確至1g。A.3.6受樣盤取走后的空白處，應采取措施補撒鋼渣細集料。A.4撒布量計算用受樣盤法時，撒布鋼渣細集料用量按公式(A.1)計算。Qo——撒布的鋼渣細集料用量，單位為千克每平方米(kg/m2);m?——受樣盤和阻濺物的質(zhì)量，單位為千克(kg);m?——受樣盤、阻濺物及鋼渣的合計質(zhì)量，單位為千克(kg);A?——受樣盤的開口面積，單位為平方米(m2)。A.5檢測要求A.5.1根據(jù)黃土松鋪厚度和松鋪系數(shù)，計算每平米鋼渣細集料撒布量，然后根據(jù)受樣盤面積和接受鋼渣細集料質(zhì)量，計算撒布鋼渣細集料量。A.5.2要求鋼渣細集料撒布量檢測頻率不低于單幅撒布寬度范圍間隔50m一次，撒布不足應及時調(diào)整撒布車行進速度及下料口尺寸，并及時補撒。DB62/T4973—2024(規(guī)范性)鋼渣細集料摻量檢測方法B.1范圍本方法適用于采用鋼渣細集料穩(wěn)定黃土路床時，通過水洗法判斷鋼渣細集料的拌和均勻性及其摻量。B.2原理根據(jù)鋼渣細集料和黃土在水中的溶解情況和密度差，將鋼渣細集料與黃土分離，計算出鋼渣細集料摻量，依此來評價現(xiàn)場拌和穩(wěn)定土的鋼渣細集料摻量與拌和均勻性。B.3儀具與材料技術(shù)要求儀具與材料的技術(shù)要求如下：——天平，分度值不大于1g;——取樣器：裝取現(xiàn)場拌和后的鋼渣細集料穩(wěn)定土； 鐵盆：通過水洗用于分離鋼渣細集料與黃土或者特特殊容器，盆子或容器深度不小于15cm; 烘箱：對取得鋼渣細集料穩(wěn)定黃土混合料進行烘干，水洗后對鋼渣細集料烘干； 酒精：現(xiàn)場對取得鋼渣細集料穩(wěn)定黃土混合料進行烘干，水洗后對鋼渣細集料烘干。B.4方法與步驟B.4.1對鋼渣細集料穩(wěn)定土混合料進行取樣，路拌法施工時按每個工作面每車道取樣一次，廠拌法施工時按拌和站每半個工作臺班取樣一次。取樣數(shù)量不少于1000g。B.4.2對取得樣品進行機械翻拌，翻拌多次后取樣200g,采用酒精或者烘箱(105℃~110℃)進行烘干，測試烘干質(zhì)量并計算含水率。B.4.3對烘干后的鋼渣細集料穩(wěn)定黃土混合料進行水洗，水洗時選擇盆子深度不小于15cm。水流不宜過大，避免鋼渣細集料顆粒濺出，同時在水洗過程中進行攪拌，以加速黃土與水的融合。進行多次水洗直至水清澈可見盆地鋼渣細集料。B.4.4對水洗后鋼渣進行烘干或現(xiàn)場采用酒精快速燒干。B.4.5水洗法檢測鋼渣細集料摻量按公式(B.1)計算。X-鋼渣細集料摻量，單位為百分率(%);m1——水洗后鋼渣細集料干質(zhì)量，單位為克(g);m2——黃土干質(zhì)量，單位為克(g);β1——水洗鋼渣細集料損耗率，單位為百分率(%),鋼渣細集料料源發(fā)生變動時需重新標β2——水洗黃土沉渣率，單位為百分率(%),黃土料源發(fā)生變化時需重新標定。DB62/T4973—2024B.5.1β?和βz的標定時，鋼渣細集料摻量按15%進行，分別稱取30g鋼渣細集料和200g黃土干土，對鋼渣細集料和黃土分別單獨進行水洗，平行至少5組試驗取平均值。B.5.2β?標定：將30g鋼渣細集料進行水洗，稱取水洗后鋼渣細集料干質(zhì)量(m?),按公式(B.2)計算鋼渣細集料水洗損耗率。……式中：β1——水洗鋼渣細集料損耗率，單位為百分率(%);m3——單獨鋼渣細集料水洗后干質(zhì)量，單位為克(g)。B.5.3βz標定：將200g黃土干土進行水洗，烘干后稱取留于盆地的黃土中砂礫干質(zhì)量(m),按公式(B.3)計算水洗黃土沉渣率：式中：β2——黃土沉渣率，單位為百分率(%);m4——單獨黃土水