ICS 93.080.01 P 66 备案号： 吉 DB22 林 省 地 方 标 准 DB22/T 2062—2014 寒区公路工程煤矸石应用技术指南 Guide for application technology of coal gangue in cold region road engineering 2014 - 05 - 04 发布 吉林省质量技术监督局 2014 - 06 - 01 实施 发 布 DB22/T 2062—2014 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 煤矸石材料路用分级.................................................................. 3 5 煤矸石路基设计与施工................................................................ 4 6 煤矸石基层设计与施工................................................................ 9 附 录 A （规范性附录） 煤矸石材料活性试验方法 ...................................... 17 附 录 B （规范性附录） 煤矸石材料热值试验方法 ...................................... 22 附 录 C （规范性附录） 煤矸石材料导热系数试验方法 .................................. 27 I DB22/T 2062—2014 前 言 本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。 本标准由吉林省交通运输标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：吉林省交通科学研究所、长安大学。 本标准主要起草人：时成林、沙爱民、陈东丰、韩继国、谭永波、董书奎、邢进、叶静辉、赵士辉、 韩彤。 II DB22/T 2062—2014 寒区公路工程煤矸石应用技术指南 1 范围 本标准规定了煤矸石路基和路面基层的术语和定义、 煤矸石材料路用分级、 煤矸石路基设计与施工、 煤矸石基层设计与施工等。 本标准适用于寒冷地区采用煤矸石新建或改建的各等级公路的路基和路面基层的设计和施工，其他 地区公路工程可参考使用。 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 213-2008 煤的发热量测定方法 JTG D 30-2004 公路路基设计规范 JTG E 40-2007 公路土工试验规程 JTG E 42-2005 公路工程集料试验规程 JTG JTG JTG JTJ 3 F 10-2006 公路路基施工技术规范 F 80/1-2004 公路工程质量检验评定标准 第一册 E 51-2009 公路工程无机结合料稳定材料试验规程 034-2000 公路路面基层施工技术规范 土建工程 术语和定义 下列术语和定义适于本文件。 3.1 煤矸石 coal gangue 煤层形成过程中与煤伴生或共生的一种含煤量较低的岩石，是煤炭生产的副产品，是采煤过程中分 离出来的含煤矿石，分已燃煤矸石和未燃煤矸石。 3.2 煤矸石路堤 coal gangue embankment 利用煤矸石修筑的路堤。按煤矸石所在部位分为：全煤矸石路堤、包边土煤矸石路堤、土与煤矸石 分层填筑路堤。 3.3 填石路堤 rock-fill embankment 1 DB22/T 2062—2014 用粒径大于40 mm、含量超过70%的石料填筑的路堤。部分煤矸石粒径较大，属于填石路堤的范畴， 填筑时宜满足填石路堤的相关要求。 3.4 土石路堤 earth-rock embankment 石料含量占总质量30%～70%的土石混合材料修筑的路堤。部分煤矸石路堤属于土石路堤，填筑时宜 满足土石路堤的相关要求。 3.5 煤矸石基层 coal gangue base 采用无机结合料与煤矸石材料按照一定比例拌和均匀，经压实和养生后，7 d龄期抗压强度满足规 范要求的材料。煤矸石基层包括水泥稳定煤矸石和石灰粉煤灰稳定煤矸石两种。 3.6 水泥稳定煤矸石基层 cement stabilized coal gangue base 在煤矸石中掺入一定比例的水泥和水（通常为最佳含水率），经拌和、摊铺、压实和养生，做路面 基层。 3.7 石灰粉煤灰稳定煤矸石基层 lime and fly ash stabilized coal gangue base 在煤矸石中掺入一定比例的石灰、粉煤灰和水（通常为最佳含水率），经拌和、摊铺、压实和养生， 做路面基层。 3.8 煤矸石塑性指数 coal gangue plastic index 煤矸石中细粒土（＜0.5 mm）的液限和塑限的差值。塑性指数是路用煤矸石分级的首要指标。 3.9 CBR（加州承载比）California bearing ratio 表征路基土、粒料、稳定土强度的一种指标，即标准试件在贯入量为2.5 mm时所施加的试验荷载与 标准碎石材料在相同贯入量时所施加的荷载之比值，以百分率表示。在试验时，煤矸石材料的CBR最大 粒径应控制在40 mm，CBR值是路基用煤矸石分级的主要指标。 3.10 煤矸石压碎值 coal gangue crushed value 表征煤矸石材料抵抗压碎的能力，以压碎试验后小于规定粒径的煤矸石质量百分率表示。压碎值是 基层用煤矸石分级的主要指标。 3.11 2 DB22/T 2062—2014 煤矸石活性 coal gangue activity 参照水泥胶砂强度试验，用普通硅酸盐水泥与固定水灰比、固定级配的煤矸石材料拌和成型试件， 在标准养护3 d后的抗压强度作为煤矸石活性。 3.12 导热系数 thermal conductivity 2 在稳定传热条件下，当1 m厚的材料两侧表面的温差为1 ℃时，在1 h内，通过1 m 面积传递的热量。 3.13 煤矸石热值 coal gangue calorific value 1g煤矸石完全燃烧释放出的热量。 3.14 烧失量 loss on ignition 将在105 ℃～110 ℃温度下烘干的材料，在1000 ℃～1100 ℃灼烧后失去的重量百分比。 4 煤矸石材料路用分级 4.1 煤矸石材料路用分级指标及性能要求应符合下列规定： a) 采用塑性指数作为路用煤矸石分级的第一指标，路用煤矸石要求塑性指数小于 10； b) 煤矸石路基采用 94%压实度时的 CBR 作为分级的第二指标，并用 CBR 值为 45%作为划分一、二 级煤矸石的界限标准； c) 煤矸石路面基层采用压碎值作为分级的第二指标。由于煤矸石细料含有较多的活性成分，对于 压碎值介于 30%～42%之间的煤矸石材料，采用煤矸石活性作为分级的第三指标，煤矸石活性 按照附录 A 中规定的试验方法确定； d) 煤矸石材料的烧失量应小于 12%； e) 未燃煤矸石的热值小于 500 cal/g 时，可填筑全煤矸石路堤；热值为 500 cal/g～1000 cal/g 时，应选择土与煤矸石分层填筑路堤；热值大于 1000 cal/g 时，不应使用。煤矸石热值按照 附录 B 中规定的试验方法确定。 4.2 煤矸石材料路用分级标准应符合表 1 的要求。 表1 结构层 指标 煤矸石材料路用分级标准 一级 塑性指数 Ip 路基 % 基层 塑性指数 Ip % ≥45 T0118 ＜45 ＜10 试验方法 JTG E 40-2007 ＜10 % CBR 二级 JTG E 40-2007 T0134 JTG E 40-2007 T0118 3 DB22/T 2062—2014 表1 结构层 煤矸石材料路用分级标准（续） 指标 压碎值 % 基层 活性 MPa 一级 二级 ≤30 — 30～35 ≥11.5 试验方法 35～42 ＜11.5 ＞8.5 JTG E 42-2005 T0316 附录 A 注1：一级煤矸石可以应用于高速公路、一级公路以及其他等级的公路，二级煤矸石只能应用于二级及二级以下公 路。用于基层时应结合煤矸石单质材料特性并通过试验确定煤矸石的合理稳定形式，满足强度和耐久性要求 后方可应用。 注2：本分级标准适用于塑性指数小于10的煤矸石；对于塑性指数大于等于10的煤矸石，应根据其特性采取特殊处 理措施后应用。 5 煤矸石路基设计与施工 5.1 一般规定 5.1.1 在煤矸石路基设计之前，应做好全面调查研究，充分收集公路沿线地质、水文、地形、地貌、 气象、地震等设计资料。应对煤矿的岩性、煤质、开采方式、储量、采出时间等进行调查，明确煤矸石 的基本特性。 5.1.2 对煤矸石山周边环境进行调查，包括水环境、大气环境，要注意避免其在公路工程建设中产生 污染。 5.1.3 已燃煤矸石根据分级指标的不同，可以用于相应等级公路路基的修筑；未燃煤矸石应根据煤矸 石性质以及具体应用情况确定合适的路基断面型式。 5.1.4 应考虑路基干湿状况对煤矸石路基强度和稳定性的影响。 5.1.5 路基开工前必须建立健全质量、环保、安全管理体系和质量检测体系，并对各类施工人员进行 岗位培训和技术、安全交底。 5.1.6 煤矸石在装卸及运输过程中应避免扬尘对空气环境造成污染。 5.2 煤矸石路基设计 5.2.1 一般要求 5.2.1.1 用煤矸石修筑公路路基，应采取相应的技术措施，做好路基断面设计、结构设计和排水设计， 保证煤矸石路基具有足够的强度和稳定性，并具有可铺筑路面的坚实路床。 5.2.1.2 煤矸石路基设计应从地基表层处理、路基填高与坡率、断面型式、包边土设置、