王晨
(上海鑫鼎建設(shè)工程技術(shù)有限公司 201901)
市政道路作為人們出行的主要承載體,其質(zhì)量的好壞直接影響到人們的正常生活。作為主要的受力體,道路路基不但要承受路面結(jié)構(gòu)和自身的重力,還需要承受上部傳遞的活荷載,所以其相關(guān)質(zhì)量需要最大限度的符合相關(guān)規(guī)范的要求,保證其優(yōu)良的使用性能。路基壓實(shí)度是關(guān)乎路基整體質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵因素,實(shí)際施工中的壓實(shí)度是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值,對路基的承載能力有著重要影響,如果其壓實(shí)度不能滿足標(biāo)準(zhǔn),那么會造成后期路基出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象,從而影響其正常使用,造成更大的安全隱患[1~5],因此需要對路基的壓實(shí)度進(jìn)行檢測。根據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》(JTGE60-2008)進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn),通過試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)要求值進(jìn)行比較,確定其壓實(shí)度是否滿足標(biāo)準(zhǔn),從而能夠?qū)さ噩F(xiàn)場的壓實(shí)度進(jìn)行有效的控制,進(jìn)一步確保市政道路的整體質(zhì)量。
在對市政道路路基壓實(shí)度的檢測方法中,灌砂法是較為常用的一種方法。所謂灌砂法就是對需要進(jìn)行測量的路基挖出洞口體積,采用等體積的顆粒大小均勻的砂子進(jìn)行相應(yīng)的換填操作,從而能夠測得試驗(yàn)位置的土體密度情況,進(jìn)而得到路基的壓實(shí)度。這種方法,相對來說操作上較為簡單,但是在整個(gè)的試驗(yàn)過程中,需要對試驗(yàn)砂進(jìn)行多次稱量,從而導(dǎo)致了試驗(yàn)的效率較低;稱量過程中還存在一些人為因素的影響,使得每次稱量都會產(chǎn)生或多或少的誤差,最終因?yàn)槎啻畏Q量,導(dǎo)致誤差的積累,使得測試結(jié)果與真實(shí)值偏差較大。為了避免誤差的出現(xiàn),需要對相關(guān)的試驗(yàn)人員進(jìn)行一定的專業(yè)培訓(xùn),保證其在整個(gè)操作過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都能做到最大限度的降低誤差,從而提高整體的試驗(yàn)精度[6]。
為了確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,首先要保證量砂的相關(guān)操作嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行,在進(jìn)行重復(fù)利用時(shí),要確保砂子得到充分的晾曬,并保證其干燥性,每一次的換砂之前,要對其進(jìn)行相應(yīng)的堆積密度測量,同時(shí)保證灌砂操作的地表面干凈平整,對于表面不能處理干凈的,要采用基板,對粗糙部位的厚度進(jìn)行測量,從而能夠知道該部分所要用的砂子總量。然后再試驗(yàn)時(shí)要保證坑槽的垂直度滿足要求,避免偏斜而對測量結(jié)果造成影響,在進(jìn)行灌砂操作時(shí),將路基的全部碾壓層的厚度作為其需要檢驗(yàn)的厚度。
環(huán)刀法作為最為傳統(tǒng)的測試方式,在進(jìn)行路基壓實(shí)度的測試中也是較為常用的?!豆吠凉ぴ囼?yàn)規(guī)程》(JTG E40-2007)中具有規(guī)定,試驗(yàn)所采用環(huán)刀的體積大都為200cm3,環(huán)刀的高度一般取5cm高度。采用這種方式進(jìn)行計(jì)算時(shí),得到的結(jié)果為此范圍內(nèi)的平均密度。在選用這種方式進(jìn)行現(xiàn)場的試驗(yàn)時(shí),一定要保證環(huán)刀的標(biāo)號清晰,同時(shí)在對環(huán)刀規(guī)格的選擇上,要注意與實(shí)際相適應(yīng),在進(jìn)行測點(diǎn)的選擇上,要遵從隨機(jī)的原則,從而能夠保證測量結(jié)果能夠真實(shí)反映實(shí)際現(xiàn)場土體狀況。
落錘頻譜式快速測定儀法是一種較為先進(jìn)的測量方法,具體的測量原理是使用落錘對土體進(jìn)行一定的沖擊,土體因此而產(chǎn)生了相應(yīng)的反彈力,依據(jù)產(chǎn)生的反彈力并通過相應(yīng)的傳感器對土體中的含水量進(jìn)行相應(yīng)的測量,然后進(jìn)行具體的分析得到測量位置處的路基壓實(shí)度。采用這種方式進(jìn)行測量時(shí),要保證重錘的垂直度,所產(chǎn)生的這種反彈力,其數(shù)值的大小與路基壓實(shí)度成線性變化,如果測得的反彈力較大就代表了路基壓實(shí)度也較大。這種測量方法的優(yōu)點(diǎn)在進(jìn)行測試的過程中對原有路基不會產(chǎn)生破壞,同時(shí)使用的儀器設(shè)備體積較小,因此給整個(gè)的測量過程帶來了便利。
所謂的核子密度儀法,則是采用放射性同位素的相關(guān)原理對路基壓實(shí)進(jìn)行測量。采用這種方法能夠迅速得到需要測試的路基土體的干密度和其土體的含水率情況。這種方式的測量,一方面檢測速度快,另一方面所要用到的測量人員也相對較少。但是這種方式有一個(gè)顯著缺點(diǎn),因?yàn)槠涫且环N放射的方法,會對相關(guān)的操作人員產(chǎn)生一定程度上的損害,同時(shí)這種方法的測量結(jié)果的準(zhǔn)確性不是很高,從而在實(shí)際工程中對此方法的選用也較少。
在對土體進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)時(shí),需要按照相關(guān)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的壓實(shí)工作,從而能夠測出土體的最佳含水率和最大干密度。為了保證相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性,需要對壓實(shí)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點(diǎn)把控,從而能夠測得精確的指標(biāo)。在路基施工作業(yè)開始之前,需要對路基土體進(jìn)行相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)測定,從而確保土體最佳含水率和最大干密度等相關(guān)指標(biāo)的正確性。在進(jìn)行試驗(yàn)過程中,要確保試驗(yàn)人員的相關(guān)操作符合規(guī)范要求,從而能夠最大限度的減少人為誤差,進(jìn)而確保路基壓實(shí)度的精準(zhǔn)計(jì)算。
土體中含水率的多少對路基土體的壓實(shí)效果有著重要的影響。如果土體中的含水率較大,則會在土體顆粒進(jìn)行壓實(shí)過程中產(chǎn)生不利影響,從而不利于土體達(dá)到最大的壓實(shí)密度,所以要對土體進(jìn)行相應(yīng)的含水率測試,保證路基土體在最佳含水率的狀態(tài)進(jìn)行壓實(shí)工作。所以要對同一個(gè)土體試樣分別進(jìn)行兩次試驗(yàn),從而保證其測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。一般采用的最為方便的辦法是用烘干法進(jìn)行相應(yīng)土體含水量的測定工作。
在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測的位置選定時(shí),一定要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,確保選取的測量位置無人為主觀因素的干擾,且能夠具有一定的代表性,同時(shí)能夠如實(shí)反映市政道路的路基壓實(shí)情況。除此之外,在進(jìn)行測點(diǎn)的選擇上,為了能夠避免人員和材料的浪費(fèi),測點(diǎn)也不用選取太多,只要能夠滿足測量需求即可。在進(jìn)行相關(guān)檢測的過程中,一定要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)試驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行實(shí)際操作,嚴(yán)禁一切的違規(guī)操作。如果測試期間,標(biāo)準(zhǔn)砂或是灌砂筒因?yàn)橐恍┰蛐枰M(jìn)行更換,一定要對兩者再次標(biāo)定,確保測試工作零誤差。
在進(jìn)行路基土體壓實(shí)施工時(shí),要根據(jù)實(shí)際土體的含水率和相應(yīng)的施工情況對每一層的鋪土厚度進(jìn)行相應(yīng)的改變。如果出現(xiàn)壓實(shí)度較小的話,會存在出現(xiàn)裂紋的風(fēng)險(xiǎn)性,所以在壓實(shí)過程中,壓實(shí)度的大小一定要滿足設(shè)計(jì)要求。
在市政道路中,因?yàn)槠湎路酱嬖谥^多的城市管道和線路,所以會對相關(guān)的壓實(shí)施工帶來更大的難度。因此在施工中會遇到較多的井水洞,因此需要在臨近管邊和井壁的位置進(jìn)行相應(yīng)的處理,從而避免其出現(xiàn)施工死角,確保整個(gè)地方的路基壓實(shí)均勻度都能滿足要求,進(jìn)而提高工程施工質(zhì)量。
本項(xiàng)目為珠海市橫琴新區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施BT項(xiàng)目非示范段工程,該項(xiàng)目貫徹落實(shí)國務(wù)院《橫琴總體發(fā)展規(guī)劃》中的一部分,也是促進(jìn)粵港澳進(jìn)一步合作的重要工程。該項(xiàng)目包括7.03km快速路1條(中心南路),總長32.47km,主干路8條,包括環(huán)島東主干道NB-25(不含穿山隧道)、橫琴中路、主干道DX-17,1條現(xiàn)狀道路管線預(yù)先鋪設(shè),0.77km的次干道1條(次干道DX-16)。
按照相關(guān)的試驗(yàn)規(guī)范,將灌砂筒下部的圓錐體內(nèi)的砂子質(zhì)量和相應(yīng)的密度情況進(jìn)行一定的標(biāo)定,選擇值與相應(yīng)的平均值的誤差要在相關(guān)規(guī)范的要求之內(nèi)。通過對比,在本項(xiàng)目中選用了粒徑在0.4~0.6mm之間最為合適。
在進(jìn)行試驗(yàn)洞口的開挖時(shí),要時(shí)刻注意開挖順序,保證是從中間開始開挖,然后再往兩側(cè)進(jìn)行相應(yīng)的開挖工作,從而能夠防止鄰近位置的土體產(chǎn)生擠壓,避免對之后的試驗(yàn)情況產(chǎn)生影響。同時(shí)還要保證開挖試驗(yàn)洞口的形狀規(guī)則性,保證其垂直度滿足規(guī)范要求,從而能夠減少對量砂流動性的影響。開挖出的土體要及時(shí)進(jìn)行封閉施工,從而能夠有效的阻止土體內(nèi)水分的流失。在進(jìn)行相關(guān)灌砂的施工作業(yè)之前,要保證筒中的量砂質(zhì)量,要與第一次進(jìn)行對比,保證相應(yīng)的操作質(zhì)量不會降低。在對試坑里的雜物進(jìn)行處理的過程中,如果存在與土壤的密度相差較大的雜質(zhì),進(jìn)行處理的方法則是不將其計(jì)入土體的重量,而是在進(jìn)行灌砂之前就先將這些雜質(zhì)放進(jìn)需要測試的坑中,然后再進(jìn)行接下來的試驗(yàn)操作步驟。在進(jìn)行灌砂的施工作業(yè)時(shí),要保證其施工的時(shí)間,在邊緣處的標(biāo)準(zhǔn)砂不再發(fā)生流動之后,還需要再等15s的時(shí)間,然后再關(guān)閉其控制開關(guān)。
在本工程中的試驗(yàn)路基一共分為了3層,下表是采用灌砂法測得的具體試驗(yàn)結(jié)果,從表中的測試結(jié)果中得到,該測試路段的相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果是滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求的。
表1 灌砂法路基壓實(shí)度試驗(yàn)結(jié)果
隨著城市化進(jìn)程的不斷加快,相應(yīng)市政道路的修建工程也在逐漸增多,路基作為道路工程中主要的承載結(jié)構(gòu),其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響了道路的使用性能。路基壓實(shí)度是否能夠滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求更是對路基的施工質(zhì)量有著直接影響,壓實(shí)度不能滿足標(biāo)準(zhǔn)會造成承載性能的降低,同時(shí)會出現(xiàn)因?yàn)椴痪鶆虺两刀沟寐访骈_裂等問題,從而直接影響道路的正常使用性能。因此需要加大對路基壓實(shí)度的檢測力度,采用適宜的方法對相關(guān)路基進(jìn)行測量,并且要保證測量過程中的相關(guān)操作滿足規(guī)范要求,從而能夠保證路基壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而提升整個(gè)道路工程的施工質(zhì)量,為人們的出行創(chuàng)造出更加可靠的保障。
[1]宋楊,張海峰,孫文君,等.含超大粒徑塊石土石混填路基壓實(shí)度影響因素研究[J].公路交通科技,2017,34(4):39~44.
[2]劉金修,童申家,王乾.基于最小二乘法的路基壓實(shí)度檢測方法相關(guān)性研究[J].公路工程,2016,42(2):56~60.
[3]白銀涌,文暢平,曾娟娟,等.弱膨脹土路基碾壓的現(xiàn)場試驗(yàn)研究[J].中國科技論文,2017,12(1):37~40,71.
[4]張寧博.淺談路基壓實(shí)度檢測及壓實(shí)質(zhì)量前控制[J].中小企業(yè)管理與科技,2009(30):120~122.
[5]鄧小文,蔡迎春,郭成超.灌砂法檢測高速公路路基壓實(shí)度的幾點(diǎn)體會[J].路基工程,2007(6).
[6]劉靜.灌砂法檢測評定路基壓實(shí)度時(shí)常見問題與注意事項(xiàng)[J].甘肅農(nóng)業(yè),2007(10).