（免費下載）SL 501-2010 土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計規(guī)范
1 總則
1.0.1 為規(guī)范水利水電工程土石壩瀝青混凝土面板和心墻防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足工程安全和經(jīng)濟合理的要求，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。
1.0.2 本標(biāo)準(zhǔn)適用1級、2級、3級或壩高大于30m的土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計，以及水庫庫盆瀝青混凝土面板設(shè)計。4級、5級土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計可參照執(zhí)行。
1.0.3 對于特別重要或特殊要求的土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計，應(yīng)進行專門研究。
1.0.4 土石壩瀝青混凝土防滲形式可分為碾壓式瀝青混凝土面板、碾壓式瀝青混凝土心墻、澆筑式瀝青混凝土心墻。瀝青混凝土防滲形式應(yīng)根據(jù)壩址區(qū)的地形地質(zhì)和氣候條件、筑壩材料、壩高和運行要求等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選定。
1.0.5 瀝青混凝土防滲面板和心墻的各項性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)工程的具體條件確定。瀝青混凝土的原材料和配合比應(yīng)根據(jù)防滲體的結(jié)構(gòu)性能要求，通過試驗選定。對有特殊性能要求的瀝青混凝土，應(yīng)進行專門的試驗研究。
1.0.6 本標(biāo)準(zhǔn)引用以下技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
《土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(SL 60)
《水工瀝青混凝土試驗規(guī)程》(DL/T 5362)
《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40)
《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ 052)
1.0.7 土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計除應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語
2.0.1 瀝青 bitumen，asphalt
瀝青是由原油煉制各種燃料油及潤滑油后加工得到的一種石油產(chǎn)品。水工瀝青混凝土防滲體所用的瀝青主要是石油瀝青。
2.0.2 改性瀝青 modified bitumen
采用專門工藝，將高分子材料滲入瀝青后使其性能得到改善的瀝青。SBS改性瀝青是目前常用的一種聚合物改性瀝青，SBS是苯乙烯(S)―丁二烯(B)―苯乙烯(S)嵌段共聚物的縮寫。
2.0.3 乳化瀝青 emulsified bitumen
石油瀝青與水在乳化劑、穩(wěn)定劑等的作用下，經(jīng)機械作用制得的瀝青液體，或稱瀝青乳液。乳化瀝青有陽離子型、陰離子型及非離子型等種類。
2.0.4 稀釋瀝青 dilute bitumen
將石油瀝青溶于石油溶劑中制得的瀝青液體。常用的石油溶劑有煤油、汽油、柴油等。
2.0.5 粗骨料 coarse aggregate
粒徑大于2.36mm(方孔篩)的石料。
2.0.6 細骨料 fine aggregate
粒徑為2.36～0.075mm(方孔篩)的石料。
2.0.7 填料 filler
在瀝青混合料中起充填作用的粒徑小于0.075mm的礦物質(zhì)粉末，也稱礦粉。通常由石灰?guī)r等堿性石料加工磨細得到，水泥、消石灰、粉煤灰等材料有時也可作為填料使用。
2.0.8 礦料 mineral materials
粗骨料、細骨料和填料的總稱。
2.0.9 摻料 additional material
摻加在瀝青或礦料中的物料，主要作用是改善瀝青混凝土的性能。如抗剝離劑、玻璃纖維、丙烯酸纖維或纖維素等。
2.0.10 加筋網(wǎng) reinforcement mesh
加設(shè)于瀝青混凝土面板中的聚酯類材料網(wǎng)，主要作用是提高瀝青、混凝土適應(yīng)變形和抗裂能力。
2.0.11 礦料的酸堿性 acidity and alkaline of mineral materials
礦料中酸堿礦物成分的含量。
2.0.12 瀝青混合料 bituminous mixture
經(jīng)過加熱的礦料和瀝青，按適當(dāng)?shù)呐浜媳人韬统傻幕旌衔锓Q為瀝青混合料。
2.0.13 瀝青混凝土 asphalt concrete
經(jīng)壓實或澆筑密實冷卻后的瀝青混合料稱為瀝青混凝土。
2.0.14 密級配瀝青混凝土 dense-graded asphalt concrete
用粒徑較小的粗骨料和含量較多的細骨料、填料和瀝青制備成滲透系數(shù)很小的瀝青混凝土。
2.0.15 開級配瀝青混凝土 open-graded asphalt concrete
用粒徑較大、含量較多的粗骨料、少量填料和瀝青制備成滲透系數(shù)較大的瀝青混凝土。
2.0.16 瀝青瑪王帝脂 asphalt mastic
由填料和熱瀝青按適當(dāng)比例拌和而成的混合物稱為瀝青瑪※脂，也稱瀝青膠。
2.0.17 瀝青砂漿 asphalt mortar
由細骨料、填料和瀝青配制而成的瀝青混合料。
2.0.18 瀝青含量 bitumen content
瀝青質(zhì)量與瀝青混合料總質(zhì)量的比值，以百分數(shù)(%)表示。
2.0.19 油石比 bitumen aggregate ratio
瀝青質(zhì)量與礦料總質(zhì)量的比值，以百分數(shù)(%)表示。
2.0.20 墊層 bedding layer
設(shè)置在瀝青混凝土面板和填筑體之間的具有一定厚度的級配碎石或砂礫石鋪筑層，其主要作用是：基礎(chǔ)整平、排水和支承。
2.0.21 整平膠結(jié)層 leveling-and-binder layer
介于墊層和瀝青混凝土防滲層之間的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層，起整平和膠結(jié)作用。
2.0.22 防滲層 impervious 1ayer
位于整平膠結(jié)層或排水層上，用于防滲的密級配瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層。
2.0.23 排水層 drainage layer
鋪筑在兩個防滲層之間的、用于將滲漏水排出的開級配瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層。
2.0.24 封閉層 finishing
涂刷或噴涂在防滲層表面，用于封閉表面空隙和延緩防滲層老化的薄層，通常為有一定厚度的瀝青瑪※脂涂層。
2.0.25 瀝青延度 ductility 0f bitumen
規(guī)定形態(tài)的瀝青試樣，在規(guī)定溫度下以一定速度拉伸至斷開時的長度，單位以cm計。
2.0.26 瀝青軟化點 softening point of bitumen
瀝青試樣在規(guī)定尺寸的金屬環(huán)內(nèi)，上置規(guī)定尺寸和質(zhì)量的鋼球，放于水或甘油中，以規(guī)定的速度加熱，至鋼球下沉達規(guī)定距離時的溫度，以℃表示。
2.0.27 瀝青針入度 penetration of bitumen
在規(guī)定溫度和時間內(nèi)，附加一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)針垂直貫入瀝青試樣的深度，以0.1mm表示。
3 瀝青混凝土原材料
3.0.1 水工瀝青混凝土的各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足瀝青混凝土防滲體設(shè)計所規(guī)定的要求。
3.0.2 水工瀝青混凝土所用石油瀝青的品種和標(biāo)號應(yīng)根據(jù)工程類別、結(jié)構(gòu)性能要求、當(dāng)?shù)貧鉁亍⑦\用條件和施工要求等進行選擇。
碾壓式瀝青混凝土可選用道路石油瀝青。對瀝青混凝土性能有特殊要求時，可專門提出瀝青性能指標(biāo)要求。
澆筑式瀝青混凝土宜選用針人度較小、溫度敏感性較小的瀝青。
3.0.3 粗骨料宜采用堿性巖石破碎的碎石；當(dāng)采用未經(jīng)破碎的卵石料時，其用量不宜超過粗骨料用量的50%，并經(jīng)試驗研究論證。當(dāng)采用酸性碎石或卵石時，應(yīng)采取增強骨料與瀝青黏附性的措施并經(jīng)試驗研究論證。
粗骨料應(yīng)質(zhì)地堅硬、新鮮，不因加熱而引起性質(zhì)變化，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足表3.0.3的要求。
表3.0.3 粗骨料技術(shù)要求
3.0.4 細骨料可選用人工砂、天然砂等；加工碎石篩余的石屑也可利用，但其級配應(yīng)符合要求。
細骨料應(yīng)質(zhì)地堅硬、新鮮，不因加熱而引起性質(zhì)變化，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足表3.0.4的要求。
表3.0.4 細骨料的技術(shù)要求
3.0.5 填料可采用石灰?guī)r粉、白云巖粉，也可采用滑石粉、普通硅酸鹽水泥和粉煤灰。但采用粉煤灰時需經(jīng)試驗研究論證。
填料應(yīng)不結(jié)團塊、不含有機質(zhì)及泥土，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足表3.0.5的要求。
表3.0.5 填料的技術(shù)要求
3.0.6 為改善瀝青混凝土的物理力學(xué)性能，可按以下措施在瀝青混凝土中摻入合適的摻料，但摻料品種及其用量應(yīng)通過試驗確定。
1 可在瀝青中摻加抗剝離劑或在礦料中摻用消石灰、普通硅酸鹽水泥或其它高分子材料，改善瀝青與酸性骨料的黏附性。
2 在瀝青中可摻用SBS(苯乙烯―丁二烯――笨乙烯嵌段共聚物)材料，改善瀝青混凝土低溫抗裂性和熱穩(wěn)定性；在瀝青中可摻用SBR[苯乙烯一丁二烯橡膠(丁苯橡膠)]材料，改善瀝青混凝土低溫抗裂性能；在瀝青中可摻甩EVA(乙烯一醋酸乙烯共聚物)和PE(聚乙烯)材料，改善瀝青混凝土熱穩(wěn)定性。
3.0.7 用做瀝青涂料的乳化瀝青宜采用陽離子乳化瀝青。水工瀝青混凝土使用的石油瀝青、改性瀝青及乳化瀝青的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足附錄A的要求。
4 瀝青混凝土技術(shù)要求及配合比
4.0.1 碾壓式瀝青混凝土面板防滲層的瀝青混凝土，孔隙率應(yīng)不大于3%；滲透系數(shù)應(yīng)不大于1×10-8cm/s；水穩(wěn)定系數(shù)(或穩(wěn)定度)應(yīng)不小于0.9；馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件斜坡流淌值不宜大于0.8mm；低溫應(yīng)不開裂，并應(yīng)滿足設(shè)計變形指標(biāo)等要求；瀝青含量可為6.5%～8._5%；粗骨料最大粒徑不宜大于16mm。
4.0.2 碾壓式瀝青混凝土面板排水層的瀝青混凝土，滲透系數(shù)應(yīng)不小于1×10-2cm/s；熱穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不大于4.5；水穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不小于0.85；瀝青含量可為3.0%～4.0%；粗骨料最大粒徑應(yīng)不大于26.5mm。
4.0.3 碾壓式瀝青混凝土面板整平膠結(jié)層的瀝青混凝土，孔隙率宜為10%～15%；熱穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不大于4.5；水穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不小于0.85；瀝青含量可為3.5%～5.0%；粗骨料最大粒徑應(yīng)不大于19mm。
4.0.4 碾壓式瀝青混凝土面板封閉層使用的瀝青瑪※脂、改性瀝青瑪※脂或其它防水材料，應(yīng)與防滲層面黏結(jié)牢固，高溫不流淌，低溫不脆裂，并易于涂刷或噴涂。
4.0.5 碾壓式瀝青混凝土心墻的瀝青混凝土，孔隙率應(yīng)不大于3%；滲透系數(shù)應(yīng)不大于1×10-8cm/s；水穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不小于0.9；并應(yīng)根據(jù)工程的運用條件和要求，提出有關(guān)的變形和力學(xué)指標(biāo)要求；瀝青含量可為6.0%～7.5%；粗骨料最大粒徑不宜大于19mm。
4.0.6 澆筑式瀝青混凝土心墻的瀝青混凝土，孔隙率應(yīng)不大于2%；滲透系數(shù)應(yīng)不大于1×10-8cm/s；水穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)不小于0.9；分離度應(yīng)不大于1.05；抗流變性能好，澆筑時應(yīng)有足夠的施工流動性和抗分層性；瀝青含量可為9%～13%；粗骨料的最大粒徑宜不大于26.5mm。
4.0.7 碾壓式瀝青混凝土面板防滲層和瀝青混凝土心墻的室內(nèi)配合比試驗及現(xiàn)場出機口檢測試驗的馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)試件孔隙率不宜大于2.0%。
4.0.8 瀝青混凝土配合比應(yīng)通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場攤鋪試驗進行選擇。所選配合比的各項技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足瀝青混凝土的設(shè)計要求，并應(yīng)有良好的施工性能。
瀝青混凝土室內(nèi)試驗的溫度、加荷速度等試驗條件，應(yīng)根據(jù)工程的特點、環(huán)境溫度和運用條件等確定。
4.0.9 瀝青混凝土配合比選擇應(yīng)按附錄B執(zhí)行。瀝青混凝土及原材料的試驗應(yīng)符合DL/T 5362的規(guī)定。
5 碾壓式瀝青混凝土面板設(shè)計
6 碾壓式瀝青混凝土心墻設(shè)計
7 澆筑式瀝青混凝土心墻設(shè)計
8安全監(jiān)測設(shè)計
附錄A 水工瀝青混凝土的瀝青技術(shù)要求
A.0.1 水工瀝青混凝土所用的瀝青原材料主要為石油瀝青，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按表A.0.1執(zhí)行。
表A.0.1 水工瀝青混凝土的石油瀝青技術(shù)要求
表A.0.1(續(xù))
A.0.2 對于水工瀝青混凝土，應(yīng)根據(jù)瀝青混凝土的性能指標(biāo)要求選擇與表中對應(yīng)的瀝青。對瀝青混凝土性能有特殊要求時，可專門提出瀝青性能指標(biāo)要求。
A.0.3 表A.0.1中適用的氣候分區(qū)應(yīng)按表A.0.3執(zhí)行。
表A.0.3 氣候分區(qū)
A.0.4 水工瀝青混凝土采用的聚合物改性瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按表A.0.4執(zhí)行。
表A.0.4 水工瀝青混凝土的聚合物改性瀝青技術(shù)要求
A.0.5 對表A.0.4中貯存性能指標(biāo)，現(xiàn)場制作的改性瀝青可不作要求，但應(yīng)在制作后，保持不間斷的攪拌或泵送循環(huán)，保證使用前沒有明顯的離析。
A.0.6 陽離子乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)按表A.0.6執(zhí)行。
A.0.6 陽離子乳化瀝青技術(shù)要求
附錄B 水工瀝青混凝土配合比選擇
B.0.1 礦料級配選擇可采用丁樸榮公式(B.0.1)。
式中 pi——通過孔徑為di的過篩率，%；
p0.075——填料用量，%；
r——級配指數(shù)；
di——某一篩孔尺寸，mm；
Dmax——礦料最大粒徑，mm。
B.0.2 選擇瀝青用量、填料用量和級配指數(shù)等配合比參數(shù)進行試驗時，可先按4～5種瀝青用量、3～4種填料含量、2～3種級配指數(shù)和不同材料種類組成不同配合比進行關(guān)鍵性能試驗，再從中選擇出滿足要求的較優(yōu)的2-3種配合比進行全面的性能試驗驗證，選出最優(yōu)配合比。
