摘要：鐵路建造對我國發(fā)展具有重要影響，土方路基壓實質(zhì)量控制與現(xiàn)場檢測對鐵路建造起著至關(guān)重要的作用。文章論述了土方路基質(zhì)量控制及現(xiàn)場檢測分析的具體方法，從而提高我國鐵路路基施工質(zhì)量，以便延長我國鐵路的使用壽命。

關(guān)鍵詞：土方路基；壓實質(zhì)量；質(zhì)量控制；現(xiàn)場檢測分析；鐵路建造 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U213 文章編號：1009-2374（2016）06-0104-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.052

鐵路是我國城市與城市之間相互交流的重要通道之一，同時也對我國各方面發(fā)展具有積極影響，鐵路已與人們的生活息息相關(guān)。然而在鐵路使用過程中，卻常常出現(xiàn)問題，如鐵軌出現(xiàn)扭曲甚至部分鐵軌出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，從而對火車通行造成影響。而造成這一現(xiàn)象的原因之一，便是因為施工人員在路基施工過程中，壓實度不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。因此，各個鐵路施工企業(yè)應(yīng)引起注意，積極探索如何控制土方路基壓實度的質(zhì)量，同時完善對施工現(xiàn)場的檢測分析，以便提高施工質(zhì)量，確保鐵路能夠長期使用。

1 土方路基壓實質(zhì)量控制的具體方法

1.1 路基填料控制

1.1.1 路基填料的選擇。施工人員在選擇路基填料時，應(yīng)選擇可以將填料壓實至規(guī)定密實度且能夠成為較為穩(wěn)定的填方路基的材料，如粗粒無黏性土、細(xì)粒含量小于30%的混合土和砂黏土，不得用黏粉土、黏土和有機(jī)土、液限高于32及塑性指數(shù)大于12的土壤。與此同時，鐵路路基填料中不得含有雜物及容易腐壞的物質(zhì)，如草皮、樹根。施工企業(yè)若遇到特殊情況，必須使用細(xì)粒含量超過30%的混合土和粉砂時，施工人員必須將填料進(jìn)行處理，直至其符合施工要求，方能將其作為鐵路路基填料使用。

1.1.2 使用填土材料前需進(jìn)行試驗。施工人員在使用路基填料實施填土作業(yè)前，必須確保完成以下試驗：液塑限試驗、土地強(qiáng)度試驗、土地?fù)魧嵲囼灐Ｊ┕と藛T通過試驗所得出的數(shù)據(jù)，利用理論知識判定該區(qū)域土壤類型，清除不符合施工要求的土質(zhì)。施工人員利用土地重型擊實試驗?zāi)軌虻贸龊颗c干密度的相關(guān)數(shù)據(jù)，施工人員根據(jù)數(shù)據(jù)可繪制關(guān)系圖，從而了解不同類型土壤密度的最大值，同時了解當(dāng)土壤干密度達(dá)到最大值時的最佳含水量。

1.2 試驗段控制

施工企業(yè)選取試驗段的目的是通過在試驗段施工，確定整體施工方案，并為之后的施工提供工程數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù)。試驗段控制包括以下內(nèi)容：壓實設(shè)備的選取、壓實作業(yè)的具體流程、壓實作業(yè)的實施次數(shù)、壓路機(jī)前進(jìn)速度與路基填料厚度。施工人員在選擇試驗段時，必須選擇高于200米的路段。鐵路路基壓實實驗中，施工人員應(yīng)認(rèn)真記錄各已定填筑材料壓實的具體作業(yè)流程，同時確定材料相應(yīng)的設(shè)備類型。不僅如此，施工人員對填筑材料中的松方厚度、壓實遍數(shù)、高程變化及含水量界限等參數(shù)進(jìn)行記錄，直至試驗段路基壓實度符合規(guī)定密度，方可停止記錄，整理記錄并將其提交至施工設(shè)計人員處，施工設(shè)計人員根據(jù)記錄制定相應(yīng)的施工計劃，從而保證施工質(zhì)量。

1.3 施工現(xiàn)場壓實質(zhì)量控制

施工現(xiàn)場是鐵路路基施工最為重要的部分，施工現(xiàn)場壓實質(zhì)量的控制直接影響到整體施工質(zhì)量。施工人員在施工過程中，應(yīng)注意以下三點控制：

1.3.1 含水率的現(xiàn)場控制。施工人員在實施鐵路土方地基壓實作業(yè)之前，應(yīng)先測量路基填料的含水量，并通過加工使之與最佳含水量相近。當(dāng)路基填料含水量過大，應(yīng)將其晾曬或風(fēng)干，直至其達(dá)到最佳含水量，方能對其進(jìn)行碾壓。施工人員在施工過程中應(yīng)盡量保持連續(xù)作業(yè)，避免停歇，從而降低路基填料受到雨淋或暴曬的幾率，影響土壤的含水量。若周圍無能夠判斷土壤含水量的設(shè)備，施工人員可將土壤捏成團(tuán)狀，若過程較吃力，手掌不含水印，且當(dāng)土團(tuán)從50厘米處做自由落體運動落地時碎成塊狀，自1米處落下則立刻松散時，施工人員可判斷土壤此時與最佳含水量相近。

1.3.2 平整度控制。通過分析大量的施工經(jīng)驗可知。壓路機(jī)若在平整度較高的路面上行駛，則其對施工區(qū)域各地的壓實功能相同，施工區(qū)域各地受力均勻。壓實作業(yè)完成后，各地壓實度數(shù)據(jù)較為詳盡，數(shù)據(jù)離散度較小。而當(dāng)壓路機(jī)在平整度較低的路基上工作時，壓路機(jī)對路基土質(zhì)產(chǎn)生由上向下的壓力，因為力的分布存在差距，壓實作業(yè)完成后，各地的壓實度并不相同，容易出現(xiàn)某一區(qū)域的壓實度上不足以達(dá)到要求。因此，施工人員應(yīng)提高檢測頻率，對不合要求的區(qū)域進(jìn)行二次碾壓。

1.3.3 壓實方式及巖石層厚度控制。路基施工過程中，施工企業(yè)并不重視填土的松鋪厚度，導(dǎo)致過厚碾壓這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于填土厚度超過標(biāo)準(zhǔn)，使得路基填土上層雖然與標(biāo)準(zhǔn)相符，然而當(dāng)施工人員開挖后會發(fā)現(xiàn)路基依舊松散，路基的穩(wěn)定性依舊無法得到保障，在此之上建立的鐵路安全系數(shù)較低。通常情況下，施工人員在使用18～25t光輪及22～25t振動壓路機(jī)實施壓實作業(yè)時，應(yīng)對壓實厚度實施控制，要求厚度應(yīng)低于20cm，松鋪厚度應(yīng)小于30cm，以便提高施工人員的工作效率，使得填土的壓實質(zhì)量能夠得到保證。施工人員在實施壓實作業(yè)中，壓路機(jī)的行駛速度也會影響壓實效果，若施工方案對土層壓實度要求較高且土層較厚時，壓路機(jī)速度不宜過快，當(dāng)土層漸漸密實時，壓路機(jī)駕駛員可適當(dāng)提升速度。不僅如此，施工人員在施工初始階段應(yīng)控制碾壓強(qiáng)度，盡量輕壓，當(dāng)土層漸漸密實，方可加重碾壓強(qiáng)度。

2 壓實質(zhì)量現(xiàn)場檢測分析

壓實質(zhì)量現(xiàn)場檢測具體有三種方法：環(huán)刀法、核子密度儀測定法及灌砂法。然而在實際檢測工程中，大部分施工企業(yè)檢測壓實度時更偏向于采用灌砂法。相比環(huán)刀法和核子密度儀測定法，灌砂法所得到的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，同時還具有較高的可控性、結(jié)果也更為具有代表性，因此灌砂法成為現(xiàn)今鐵路施工企業(yè)使用的主要檢測方法。但是灌砂法也具有部分缺點，如其操作過程較為復(fù)雜，施工人員需頻繁測定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度及錐體重量。企業(yè)在使用灌砂法時應(yīng)注意以下問題：

2.1 灌砂筒的選取及室內(nèi)標(biāo)定

施工人員在選擇灌砂筒時應(yīng)以集料的最大粒徑為標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)今灌砂筒基本有三種規(guī)格：100mm、150mm、200mm，其分別對應(yīng)不同試坑直徑及集料最大粒徑。以規(guī)格為150mm的灌砂筒為例，其所對應(yīng)的測試深度為150mm，然而實際工程當(dāng)中，壓實層厚度常常在200mm上下浮動。通常情況下，壓實表層的壓實度數(shù)值比較高，但壓實表層下方的壓實度便難以得到保障。故而，鐵路施工企業(yè)在山區(qū)當(dāng)中，且施工區(qū)域的集料中含有較多碎石時，應(yīng)選用規(guī)格為200mm的灌砂筒作為檢測工具。

2.2 量砂、灌砂筒中沙面高度與砂體重量對量砂密度的影響

灌砂法的檢測原理是通過均勻沙礫以測定試洞的容積，從而推測壓實度。灌砂法所用沙礫的粒徑應(yīng)控制在0.36～0.60mm或0.25～0.50mm，且保持所用沙礫的潔凈。施工人員所用量砂應(yīng)與規(guī)范要求相符，且量砂不得出現(xiàn)存在雜物或受潮的現(xiàn)象。施工人員在替換量砂之后必須測量松方密度，錐體當(dāng)中量砂的數(shù)量值也應(yīng)重新測量、記錄。施工人員可通過砂面高度對裝砂質(zhì)量進(jìn)行控制，一般情況下，砂面與筒頂相距15cm。因為砂面高度存在差異便會導(dǎo)致其自重出現(xiàn)不同，下落速度也存在差異，因此施工人員在灌入砂時還需注意砂的密實程度，這便對量砂的密度產(chǎn)生一定的影響。故而施工人員應(yīng)對砂面高度進(jìn)行把關(guān)，檢測過程中，應(yīng)保持灌砂筒內(nèi)砂面的高度與重量同室內(nèi)標(biāo)定相同。

2.3 含水量測定

含水量測定是施工人員在現(xiàn)場檢測時必須進(jìn)行的步驟之一。通常情況下，路基施工都選在夏天實施。夏天天氣干燥炎熱，容易令新修建的路基含水量下降。施工人員在取樣過程中，應(yīng)將取出的樣本及時封入塑料袋中。對含水量進(jìn)行取樣過程中，施工人員應(yīng)把試坑內(nèi)所取出的試樣快速攪拌，并使其更為均勻，之后再獲取含水量信息。施工人員檢測含水量通常使用烘干法及酒精法，所得結(jié)果如在允許范圍內(nèi)，則證明此時的含水量合格，鐵路路基可正常使用。施工人員在檢測過程中需要注意，利用酒精法檢查含水量時，酒精純度不得低于95%，若施工人員使用純度不高的酒精，不僅不能夠使酒精充分燃燒，酒精反而會成為水分融入土壤，從而對檢測結(jié)果形成干擾。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)密度對壓實度檢測的影響

施工人員若要保證壓實度準(zhǔn)確，必須先確認(rèn)土壤的標(biāo)準(zhǔn)密度。而要做到填土密度準(zhǔn)確，需從兩方面入手：一方面保證實驗用土質(zhì)量合格；另一方面保證沖擊試驗合理。施工人員在選用樣圖之前，必須對目標(biāo)土樣進(jìn)行顆粒分析、天然含水量測驗、天然密度測試等試驗，通過得出的數(shù)據(jù)判別土樣的種類，排除不合格土質(zhì)，并以此決定該料場是否滿足工程需求及決定土壤的挖掘深度。施工人員在取樣過程中應(yīng)注重土樣的廣泛性及代表性，按照施工方案規(guī)定的頻率選取土樣，以保證實際施工過程中所用填料與實驗室所用土樣相同。除此以外，施工人員應(yīng)明確，工程實際壓實條件、影響因素與實驗室存在一定的差別。例如施工人員在施工過程中往往使用碾壓器械，而在實驗過程中則使用自由落錘，兩種方法有著明顯的差異。施工人員使用碾壓器械，土壤承受的是碾壓力，而實驗過程中，土壤受到的是沖擊力。施工人員在實驗時，針對含超粒徑的土樣應(yīng)先校對土樣的最大干密度及最大含水量，同時保證悶料時間及控制擊實筒內(nèi)土樣的高度。

3 結(jié)語

施工企業(yè)應(yīng)幫助施工人員樹立責(zé)任感，令施工人員對待工作的態(tài)度更為積極認(rèn)真，對施工質(zhì)量嚴(yán)格控制，以保證工程項目能夠順利實施。同時施工人員在檢測過程中也應(yīng)認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格按照檢測步驟實行，避免出現(xiàn)失誤與漏洞，使土方路基壓實度存在問題，從而為之后鐵路的使用埋下隱患。

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作者簡介：王劍波（1988-），男，中鐵二十五局集團(tuán)第三工程有限公司助理工程師，研究方向：路基填料壓實質(zhì)量。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）