吉瑋堂
1 前言
路基的穩(wěn)定性問題一直困繞著施工質(zhì)量。路基穩(wěn)定性的好壞將直接影響著行車的安全與舒適。影響路基穩(wěn)定性的因素主要有自然因素和人為因素,自然因素的影響主要依靠合理的設(shè)計(jì)來減弱和克服,人為因素主要是從規(guī)范施工過程中來克服。所以說控制好路基的壓實(shí)度是關(guān)鍵。
2 路基壓實(shí)機(jī)理
通常情況下對(duì)路基進(jìn)行碾壓時(shí),使大小塊重新排列、互相靠近,使小顆粒進(jìn)入大的顆粒中,增加單位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量,減少空隙率,這個(gè)過程稱做壓實(shí)。
壓實(shí)度的檢查運(yùn)用環(huán)刀法、灌砂法居多,環(huán)刀法適應(yīng)砂土,灌砂法適用于粒徑較大的填土材料。在此主要探討灌砂法在施工中的應(yīng)用。但無論用何種方法,其理論依據(jù)都大同小異,都是以路基施工壓實(shí)土的干密度(即檢測的干密度成果)與試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度的比值來確定路基的壓實(shí)程度的,以百分率表示。
壓實(shí)度用K表示,它的理論計(jì)算公式為:
K = ρd ÷ρdmax
K: —壓實(shí)度(%);ρd: — 所檢測路段壓實(shí)土的干密度(g/cm3);ρdmax:— 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度(g/cm3)
從上式我們可以看出擊實(shí)所得的最大干密度ρdmax的準(zhǔn)確與否將直接影響路基檢測壓實(shí)度的試驗(yàn)結(jié)果,它能真實(shí)地反映路基壓實(shí)程度。
3 影響壓實(shí)度的因素
3.1 不良地質(zhì)條件和氣候的影響
氣候因素影響著路基施工的質(zhì)量,如多雨地區(qū),路基填土含水量受地下水的影響較大,很難控制。因此一定要做好路基排水系統(tǒng),保證路基穩(wěn)定。路塹挖方段尤其要做好縱向臨時(shí)排水系統(tǒng),減小雨水和邊坡浸出的水對(duì)路基的損害。同時(shí)也利于雨后能及時(shí)復(fù)工,提高工作效率。
3.2 土的含水量的影響
對(duì)典型土取樣進(jìn)行擊實(shí)找到最佳含水量,目的是為了指導(dǎo)施工,提高壓實(shí)效果。填方路堤的最大干密度和最佳含水量是在試驗(yàn)室做重型試驗(yàn)得到的。要保證填土的最大干密度可靠,須作到兩點(diǎn):一要保證試驗(yàn)用的土樣可靠,二要保證擊實(shí)試驗(yàn)可靠。
3.3 不同壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)的影響
路基工程應(yīng)采用機(jī)械壓實(shí)。壓實(shí)機(jī)械的選擇應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、場地大小、填料種類、壓實(shí)度要求、氣候條件、壓實(shí)機(jī)械效率等因素綜合考慮確定。碾壓質(zhì)量控制包括選取合適的壓路機(jī)噸位、型號(hào)、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)方法及壓實(shí)的均勻性等。同一種型號(hào)的壓路機(jī)對(duì)不同土質(zhì)的壓實(shí)效果也不一樣。這就決定對(duì)不同土質(zhì),同一壓路機(jī)碾壓采用不同的壓實(shí)遍數(shù)。壓實(shí)方法對(duì)壓實(shí)效果也有影響,壓實(shí)均勻性要求控制被碾壓路段的壓實(shí)度一致,不致于出現(xiàn)一部分超密,而另一部分欠密的不均勻現(xiàn)象。填土表面平整性也是影響壓實(shí)均勻性的因素之一。
3.4 碾壓過程的控制
由于高等級(jí)公路路基壓實(shí)度高于一般公路,所以對(duì)碾壓過程的控制就更加嚴(yán)格。一般在碾壓過程中采用先輕后重、先靜后動(dòng)、先外側(cè)后中間的碾壓方法。碾壓速度一般控制在2~4km/h,碾壓開始時(shí)宜用慢速 ,隨著土層逐漸密實(shí),速度逐漸提高。壓實(shí)的單位壓力不應(yīng)超過土的強(qiáng)度極限,否則土體會(huì)遭到破壞。
4 對(duì)施工中壓實(shí)質(zhì)量控制分析
4.1 試坑的深度
按照《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》要求,試坑的深度應(yīng)該等于測定層的厚度,但不得有下層材料混入。一般情況下,每層壓實(shí)厚度為20cm,所以,試坑深度也應(yīng)該為20cm。
4.2 試坑的形狀
試坑的形狀應(yīng)該是空的圓柱體,但施工單位往往會(huì)將坑挖成鍋底的形狀,尤其是在接近試坑底部的位置。就每一壓實(shí)層而言,越向下的部位其壓實(shí)度越小,所以,這樣形狀的試坑將導(dǎo)致較松散部位的土取出得相對(duì)較少,導(dǎo)致測得的壓實(shí)度值偏大。 在此過程中還應(yīng)注意,本試坑挖出材料當(dāng)中是否存在大的石塊和堅(jiān)硬的材料,應(yīng)挑揀出以免影響壓實(shí)度,此時(shí)偏大。
4.3 灌砂的時(shí)間,含水量的選取
正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動(dòng)后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因?yàn)槲覀儫o法直接觀察到中心部位砂子的流動(dòng)情況,更因?yàn)樯白拥牧鲃?dòng)是從中心開始而后才向邊緣擴(kuò)展的。
路基施工基本上都是在炎熱的夏天進(jìn)行,烈日使得新鋪筑的路基表面含水量偏低。所以,在選取含水量時(shí),應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌,然后再取含水量。在同一壓實(shí)功條件下,填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土,由于土顆粒之間的摩阻力較大而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí),水起了潤滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,從而易壓實(shí)。每種土壤都有其最佳含水量。各種土的最佳含水量 和所能獲得的最大干重度,可由擊實(shí)試驗(yàn)取得。施工中,土的含水量與最佳含水量之差可控制在-4%~+2%范圍內(nèi)。
5 結(jié)論
在施工中,壓實(shí)度是檢驗(yàn)路基穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)之一,在中國公路的發(fā)展道路上,也在不斷的完善道路標(biāo)準(zhǔn),不斷的提高高速公路的質(zhì)量。跟蹤調(diào)查,反復(fù)試驗(yàn),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,大量查閱資料,從細(xì)節(jié)上對(duì)部分施工路段,進(jìn)行了有針對(duì)性的穩(wěn)定性分析、處理。使其滿足壓實(shí)的要求,達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于企業(yè)(單位)的每個(gè)成員來說,在公路建設(shè)的過程中,都有義不容辭的責(zé)任,都必須強(qiáng)化施工的管理。完善施工工藝和施工的方法,提高施工質(zhì)量,才能從源頭上解決根本的問題,打造優(yōu)質(zhì)工程。