韋居玲
[摘 要]路基的壓實度是保證公路穩(wěn)定的關(guān)鍵。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗,就公路路基壓實機理進行分析,并對路基壓實度的檢測談一些體會。
[關(guān)鍵詞]公路 路基 壓實度 檢測
中圖分類號:TM343 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)12-0173-01
在高等級公路施工中,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度是關(guān)鍵。如何達到施工壓實標準,克服由于壓實原因帶來的路基不均勻沉降,是公路工程施工中急待解決的重要問題。在現(xiàn)場施工中,壓實度是工程好壞的評價標準,壓實度細節(jié)問題始終貫穿其中,在生產(chǎn)中往往被忽視。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗,就公路路基壓實機理進行分析,并對路基壓實度的檢測談一些體會。
一、路基壓實機理
不同的土質(zhì)其化學(xué)成分和物理性質(zhì)都可能存在著一定的差異對特殊路段加強檢測,提高試驗頻率,遵循規(guī)范的要求,取得了很好效果,通常情況下對路基進行碾壓時,產(chǎn)生的物理現(xiàn)象有:使大小塊重新排列,和互相靠近。使單個土顆粒重新排列和互相靠近,使小顆粒進入大的顆粒中,多種路基結(jié)構(gòu)層材料通常主要是由各種不同粒徑的單位粒徑組成的。在碾壓過程中,主要發(fā)生的現(xiàn)象是大小塊重新排列,互相靠近和小顆粒進入大顆粒的空隙中,產(chǎn)生這些不同物理現(xiàn)象的結(jié)果是增加單位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量,減少空隙率,這個過程稱作壓實。
路基現(xiàn)場壓實度檢測運用環(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。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土的干密度(即檢測的干密度成果)與試驗室標準擊實所得的最大干密度的比值來確定路基的壓實程度的,以百分率表示。
壓實度用K表示,它的理論計算公式為:
K=ρd÷ρdmax
K:--壓實度(%)
ρd:--所檢測路段壓實土的干密度(g/cm3)
ρdmax:--標準擊實所得的最大干密度(g/cm3)
從上式我們可以看出擊實所得的最大干密度ρdmax的準確與否將直接影響路基檢測壓實度的試驗結(jié)果,它能真實地反映路基壓實程度。
二、灌砂法在路基壓實度檢測中的運用
1、灌砂法基本原理
灌砂法(標準方法,但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實度檢測)基本原理是利用粒徑0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清潔干凈的均勻砂,從一定高度自由下落到試洞內(nèi),按其單位重不變的原理來測量試洞的容積(即用標準砂來置換試洞中的集料),并根據(jù)集料的含水量來推算出試樣的實測干密度。
2、灌沙法的檢測步驟
(1)在試驗地點,選一塊平坦表面,并將其清掃干凈,其面積不得小于基板面積。
(2)將基板防在平坦表面上,在基板外圍劃好定位線,將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上,將灌砂筒的開關(guān)打開,讓砂流入基板的中孔內(nèi),直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時關(guān)閉開關(guān).取下灌砂筒,并稱量質(zhì)量,準確至1g。
(3)取走基板,并將留在試驗地點的量砂收回,重新將表面清掃干凈。
(4)將基板放回原處,沿基板中孔鑿洞(洞的直徑與灌砂筒直徑一至).在鑿洞過程中,應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失,并隨時將鑿松的材料取出裝入塑料袋中,不使水分蒸發(fā).試洞的深度應(yīng)等于測定層厚度,但不得有下層材料混入.最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出,稱其總質(zhì)量,準確至1g。
(5)將挖出全部材料拌和均勻,取有代表性的樣品,測其含水量。
(6)將基板安放在試坑上,將灌砂筒安放在基板中間,使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞,打開灌砂筒的開關(guān),讓砂流入試坑內(nèi).在此期間,應(yīng)注意勿碰動灌砂筒.直到儲砂筒內(nèi)的砂不再下流時,關(guān)閉開關(guān),仔細取走灌砂筒,并稱其質(zhì)量,準確至1g。
(7)仔細取出試洞內(nèi)的量砂,以備下次試驗時再用.若量砂的濕度已經(jīng)發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì),則應(yīng)該重新烘干、過篩、并放置一段時間,使其與空氣中的濕度達到平衡后再標定、使用。
(8)計算。
3、現(xiàn)場灌砂法檢測路基壓實度的注意事項
(1)量砂的規(guī)則及量砂密度的標定。
①量砂應(yīng)是清潔、干燥、均勻砂,要求粒徑為0.25~0.50mm或0.30~0.60mm。以前試驗時可取質(zhì)地較好的河砂自行篩取、清洗、烘干后標定使用,但這種砂在使用時標定的密度偏差較大,而且施工單位和檢測單位不能統(tǒng)一使用,故此現(xiàn)在都應(yīng)采用ISO標準砂進行試驗。
②量砂的標定應(yīng)嚴格按照《試驗規(guī)程》中的規(guī)定進行,并且在標定時要使用工地擬用型號的灌砂筒標定量砂密度,而且在變換灌砂筒時應(yīng)重新標定量砂密度。
③在現(xiàn)場試驗時準備一個0.60mm的篩子把從試坑中回收的量砂過篩,避免大于0.60mm的顆粒混入量砂中,而小于0.60mm的顆?;烊肓可爸兄缶枚弥沽可暗拿芏劝l(fā)生變化,因此要經(jīng)常對重復(fù)使用的量砂進行密度標定,確保測定數(shù)據(jù)的準確性。同時對于重復(fù)使用的量砂要注意晾干,處理一致,否則影響量砂的松方密度。
④每換一次量砂時都必須測定松方密度,同時漏斗中的余砂重量也要重新測定。因此試驗前的量砂根據(jù)施工用量準備充足,切勿臨時換砂又不做標定而使用以前的數(shù)據(jù)。
(2)標準密度(最大干密度)確定。試驗室得出的標準密度(最大干密度)是壓實度評定的基準值,它直接決定著路基壓實結(jié)果的可靠性,因此,標準密度(最大干密度)的室內(nèi)試驗確定要規(guī)范操作、數(shù)據(jù)真實,試驗條件與實際壓實條件相接近,同時要進行平行試驗確定標準密度(最大干密度)。
(3)稱量器具的要求。壓實度測定結(jié)果準確與否與測定時使用的稱量器具有密切的關(guān)系,《試驗規(guī)程》規(guī)定臺秤稱量10-15Kg、感量5g,但在《測試規(guī)程》中要求天平或臺秤稱重10~15 Kg、感量1g,這二者之間有矛盾,而現(xiàn)在滿足試驗要求的臺秤感量都是5g,電子天平的感量可以達到1g,所以在選擇稱量器具時要注意感量問題。用于含水量測定的天平精度對于不同粒徑的填料有不同的要求,對于細粒土、中粒土、粗粒土宜分別采用感量為0.01 g、0.1 g、1 g的天平。
(4)粗造的地表面處理問題。在試驗室測定灌砂筒錐體體積時是在光滑的平面上進行的,而在壓實度的現(xiàn)場檢測中,若檢測點地表面凹凸不平,就會影響到試驗結(jié)果,導(dǎo)致了路基壓實度測定結(jié)果的真實性和影響合格率的評定。因此本方法一般宜采用放在基板上先測定一次粗造表面消耗的量砂,或者將粗造的地表面用量砂找平之后在進行試驗。
(5)試洞的深度與成型。量砂密度的變化與標定罐的深度變化有關(guān)系,所以當試洞的深度變化較大時,灌入試洞內(nèi)砂的密度與標定量砂的密度就不相一致,導(dǎo)致路基壓實度計算出現(xiàn)偏差。在挖坑時試坑周圍應(yīng)豎直,避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形,對于在試坑中的超粒徑填料也要取出或重新選點,切勿將超粒徑填料一半留在試坑中就進行灌砂,這些會使得檢測密度偏大或偏小。
(6)灌砂的時間,含水量的選取。正確的做法是觀察邊緣處標準砂不再流動后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況,更因為砂子的流動是從中心開始而后才向邊緣擴展的。路基施工基本上都是在炎熱的夏天進行,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,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。在同一壓實功條件下,填土的含水量對壓實質(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。當土具有適當含水量時,水起了潤滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,從而易壓實。每種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下,使用同樣的壓實功進行壓實,所得到的重度最大。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)。
三、結(jié)束語
總之,在公路建設(shè)過程中,路基路面的壓實度是施工質(zhì)量管理的最為重要的指標之一。只有對路基結(jié)構(gòu)層充分壓實,才能保證路基強度、剛度及平整度,保證及延長路基、路面的使用壽命。
參考文獻
[1] 張文杰,淺談公路路基壓實度檢測方法,《四川建材》2012年01期.