路基压实度的控制(精选12篇)
路基压实度的控制 第1篇
市政道路施工现场路面压实质量是用压实度来表示的。对于路基来说, 压实度就是指工地现场实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值, 是一个相对指标。压实度在道路施工工程中检测项目最多, 属于工程质量监督管理的重要指标之一, 为保证路基的强度、刚度、路面的平整度以及延长路的使用寿命, 必须对路基结构层进行充分压实。对于市政工程而言, 由于地下埋设管线较多, 对路基压实质量要求更为严格, 路基压实质量控制不好就容易出现塌陷等问题, 影响路面整体的稳定性, 以及城市的美观, 而且事后的维修也会给城市的交通带来不便, 所以, 压实度作为现场控制路基质量的检测方法。
下面我就结合本项目的实际情况, 简单介绍下常用的压实度的检测方法, 以及根据影响压实度的因素来处理现场施工中出现的问题。
1 压实度的检测方法
压实度的检测方法有许多, 通常有:环刀法、灌砂法、水袋法、蜡封法、核子密度湿度仪等等。其中蜡封法和水袋法适用于坚硬土和巨粒土的检测, 一般在工程中很少用到。而核子密度湿度仪具有放射性物质, 对人体的伤害比较大, 所以在市政工程中也不会用到。因此市政工程用于路基压实度检测的常用方法通常为灌砂法和环刀法两种。其中环刀法一般适用于细粒土的检测, 所测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度, 不能代表整个碾压层的平均密度。因为碾压土层的密度的规律是从下到上逐步增加的, 如果取在碾压层的下部, 所检测到的密度数值会偏小, 如果检测的是碾压层的上部, 则所检测到的数值往往偏大。灌砂法适用范围广, 我项目在路基质量控制中常用的方法也是灌砂法。下面简单介绍灌砂法检测压实度以及试验时注意的事项。
1.1 试验方法与试验步骤
1) 在试验地点, 选一块平坦表面, 并将其清扫干净, 其面积不得小于基板面积。
2) 将基板放回清扫干净的表面上, 沿基板中孔凿洞, 凿洞时应仔细认真及时, 确保凿出的材料不能随意丢弃, 将取出的材料及时装入袋中或试样盒内进行密闭, 不能让水分蒸发。试洞的深度应与测定层厚度相同, 并要将凿松全部材料取出, 称出其质量。
3) 抽取有代表性的样品, 放在铝盒中, 测定其含水量。
4) 在试坑上安放基板, 然后在基板中间将灌砂筒放好, 使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞, 打开灌砂筒, 让砂流入试坑内, 直到储砂筒内的砂不再下流时, 关闭开关。仔细取走灌砂筒, 并称量筒内剩余砂的质量。
5) 用规范中的公式计算如下:
式中:mb———填满试坑的砂的质量, g;
m1———灌砂前灌砂筒内砂的质量, g;
m2———灌砂后灌砂筒内剩余砂的质量, g;
mw———填满试坑的砂的质量, g;
γs———量砂的单位质量, g/cm3;
ρw———试验的湿密度, g/cm3;
ρd———试验的干密度, g/cm3;
ρc———由击实试验得到的试样的最大干密度, g/cm3;
w———试坑材料的含水量, %;
K———测试地点的施工压实度, %。
1.2 试验中注意的问题
灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单, 但实际操作时常常不好掌握, 并会引起较大误差, 所以施工中进行试验时应严格遵循试验环节, 注重每个试验细节, 尽量提高试验精度, 确保试验数据误差减少, 为测定压实度提供支持依据, 这就要求在试验中注意以下问题。
1) 量砂时要使用相同的规则进行重复试验, 应测定量砂的松方密度, 同时要注意晾干, 处理一致。
2) 切勿引用以前数据。试验要求准备较多数量量砂, 使漏斗中砂的数量能够满足每次重做一次都能换一次量砂, 同时要求每次都测定松方密度。避免试验时才临时找砂, 更不容许使用以前的数据。
3) 为避免影响试验结果, 要求地表面处理平整, 不能凸凹不平, 计算体积尽量减少误差, 所以试验时可考虑放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂, 然后在计算时剔除此基数为妥。
4) 试坑挖掘时应保持四周坑壁光滑笔直, 上下口径大小一致避免误差较大, 影响检测密度数据的真实性。
5) 灌砂时不能只取上部也不能取到下一个碾压层中, 检测厚度应为整个碾压厚度。
2 影响压实效果的因素
2.1 含水量对压实过程的影响
土的含水量对填土压实性有很大的影响, 土的含水量不高时, 土的颗粒把水吸附在土粒表面, 由于土颗粒没有毛细管作用而互相联结很弱, 致使土粒在受到夯击等冲击作用下出现分散而密实度不大。土的含水量很高时, 由于土中多余的水分在夯击时很难快速排出而在土孔隙中形成水团, 导致土颗粒间的联结关系大大削弱, 从而使土粒润滑变得易于移动, 压实效果出现下降。所以, 在路基设计和施工中对填土指标应充分考量土的最佳含水量和最大干密度这两个指标, 一般情况下在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。
2.2 碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果的影响是十分明显的。通过众多案例实践证明, 碾压厚度有一般的适应性数据, 碾压厚度太大或太薄都会影响压实效果。如果碾压层过厚, 下层的压实度就可能达不到规范要求, 同时也影响上层的压实度。通常情况下压实工具类型、土质等条件的不同, 会使有效压实深度有所不同。
2.3 压实功能对压实的影响
根据施工经验和试验数据分析, 同一类性质的土最佳含水量是有规律变化的, 一般情况下是随着压实功能的加大而减小, 但是土的最大干密度则会因压实功能的逐渐加大而增大。所以现场施工中往往通过增加压实功能措施来提高土的干密度, 不过在土质偏干的情况下影响会大一些, 偏湿时则基本无影响。所以, 对于含水量过大的土质来说, 通过采用加大压实功能的办法来提高土的密实度的方法有时是不成功的, 因为当压实功能加大到一定程度后, 对于最佳含水量的减小和最大干密度的提高效果不是很明显。
2.4 土质影响压实效果
不同的土质对压实效果影响很大, 压实后的质量性能也有很大不同, 通常对市政道路的填土压实来说, 应该是砂土、砂砾土等砂性土的土质最为适宜。因为这些土容易被压实, 压实后有足够的稳定性, 经过长时间后沉陷变化不会很大。另外, 粘土最难压实, 鉴于其土质最佳含水量偏大、最大干密度却又偏小, 经压实后透水性又不好的特点, 其在潮湿状态下土质很不稳定影响压实效果。总之, 不同的土类在相同的压实功能作用下, 具有不同的最佳含水量和最大干密度;而在同一压实功能作用下, 不同的土类其特征也不同, 其中含粗颗粒较多的土, 其最大干密度就越大。
3 现场压实度的控制方法
由压实度的影响因素得知, 控制现场压实度必须做好路基填料、试验段、含水量、土质、压实机械及厚度控制等工作, 具体分析如下。
3.1 路基填料控制
路基填料应选择易被压实且稳定的材料, 沼泽土、冻土等材料和塑性指数超过26、液限超过50的土不宜作为路基填料, 并且路基填料中不宜有大量草皮等易腐朽物质, 如果必须选择黄土等材料做路基填料时, 也应对填料进行适当的处理, 在各项指标满足要求后才能使用。
在路基填料使用前, 需要进行填料前试验, 从这些试验中得出填料的各项性能数据, 从而筛选填料, 确定相应的工艺流程。具体的填料前试验通常包含以下试验指标数据:填料颗粒分析、填料含水量和密度、填料液限、塑限指标以及强度试验等等。
3.2 试验段控制
试验段控制是在正式施工前在试验段进行压实机械、工序、遍数、速度、厚度等方面的试验, 试验段不应短于200 m, 在试验过程中需要详细记录各种数据, 包括压实工序、机械类型、含水量、压实厚度等参数, 必须在达到一定密实度后才能结束压实试验。
3.3 含水量控制
在施工开始前, 需要做好排水设施的建设, 降低地下水位, 采用无机结合料等材料和方法避免地下水位上升, 将施工场地的排水工作一一落实, 将土方含水量控制在最佳含水量附近, 对土方水分散失进行测定能够有效指导土方含水量的控制工作, 保证土方含水量处于合适范围之内。
3.4 土质控制
土质不同则压实效果不同, 因而需要针对具体的土质采取相应的措施进行处理, 以保证压实效果。例如对于难以压实的砂性土, 可以通过水冲密实法来提高含水量, 在土方附近开挖试坑, 用网状过滤层和小型抽水机抽出多余的水, 稳定1 d~2 d后用轻型振动压路机压实, 可以取得较好的压实效果。
3.5 压实机械及厚度控制
不同压实机械的有效压实厚度不同, 同一压实机械不同阶段的有效压实厚度也不同, 按照压实厚度的大小排列依次是夯击式、振动式、碾压式, 压实遍数增加时有效压实厚度随之减小。因此如果土层较厚时需要降低压实速度, 先轻后重, 先静后振, 才能保证路基压实的密度和平整度。
4 结语
道路施工的重要工序之一就是道路路基的压实并达到合理的密实度, 这是实现城市道路服务质量和使用寿命的重要质量保证之一。要使道路路基质量达到规范质量的要求, 就必须通过对道路压实度的检测来验证, 只有充分压实才能保证路基土的强度, 从而降低路基在有荷载作用下发生变形损坏, 以延长道路的使用寿命和确保道路使用性能的充分发挥。
摘要:结合工程实践, 对压实度检测的方法及注意事项进行了分析, 研究出影响压实效果的因素主要是含水量、碾压厚度、压实功能与土质, 并依据此提出了现场压实度的控制方法, 以确保路基质量。
关键词:路基,质量控制,压实
参考文献
[1]JTG E40-2007, 公路土工试验规程[S].
[2]JTG E60-2008, 公路路基路面现场检测试验规程[S].
[3]冯春.土方路基压实质量控制及现场检测[J].产业与科技论坛, 2011 (5) :10-11.
[4]JTG J033-95, 公路路基施工技术规范[S].
路基压实度的控制 第2篇
论文题目:路基压实度的实验分析及质量控制技术
系 部: 路桥工程系
专业名称: 道路桥梁施工技术
班 级: 06201 学 号: 34 姓 名: 蔡 静
指导教师: 蔡晓飞
完成时间: 2011 年 5 月 10 日
目录
0 前言.............................................................................................................................1 1 路基压实机理...............................................................................................................1 2 影响压实度的因素........................................................................................................2 2.1含水量对压实的影响............................................................................................2 2.2碾压厚度对压实的影响........................................................................................2 2.3 碾压遍数对压实的影响.......................................................................................3 2.4 碾压方式对压实质量的影响................................................................................3 2.5 碾压速度对压实的影响.......................................................................................3 2.6 压实机械对压实的影响.......................................................................................4 2.7 集料级配对压实的影响.......................................................................................4 2.8 地基或下承层强度对压实的影响.........................................................................4 3压实度检测控制分析.....................................................................................................5 3.1试坑的影响..........................................................................................................5 3.1.1试坑的深度..............................................................................................5 3.1.2 试坑的形状..............................................................................................5 3.2灌砂的时间,含水量的选取.................................................................................5 4 路基压实质量控制方法.................................................................................................6 4.1 路基填土的选择..................................................................................................6 4.2 土的含水量控制..................................................................................................6 4.3 合理选用压实机具..............................................................................................6 4.4 碾压过程的控制..................................................................................................6 5 压实工作组织...............................................................................................................7 6 结束语..........................................................................................................................7 参考文献..........................................................................................................................7
影响路基压实度的因素及压实质量控制
摘要: 路基施工会破坏自然土体的自然形状,使土质结构变得松懈,土颗粒重新组合。为使路基具有足够的强度,必需予以压实,以提高其密实水平。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,从而使土的单位质量提高,最终增加强度,到达构成密实全体的目的。压实度是检验路基稳定性的标准之一。
关键字:公路 路基 压实度 质量控制
0 前言
在高等级公路施工中,路基的稳定性问题一直困绕着施工质量。路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适。影响路基稳定性的因素主要有自然因素和人为因素,自然因素的影响主要依靠合理的设计来减弱和克服,人为因素主要是从规范施工过程中来克服。所以说控制好路基的压实度是关键。如何达到施工压实标准,克服由于压实原因带来的路基不均匀沉降,是公路工程施工中急待解决的重要问题。在现场施工中,压实度是工程好坏的评价标准,压实度细节问题始终贯穿其中,在生产中往往被忽视。造成压实度不足,为了更好的理论联系实际,通过查阅资料,分析和解决遇到的实际问题,本论文就影响路基压实的因素和控制方法进行分析和讨论。路基压实机理
不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异对特殊路段加强检测,提高试验频率,遵循规范的要求,取得了很好效果,通常情况下对路基进行碾压时,产生的物理现象有:使大小块重新排列,和互相靠近。使单个土颗粒重新排列和互相靠近,使小颗粒进入大的颗粒中,多种路基结构层材料通常主要是由各种不同粒径的单位粒径组成的。在碾压过程中,主要发生的现象是大小块重新排列,互相靠近和小颗粒进入大颗粒的空隙中,产生这些不同物理现象的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量,减少空隙率,这个过程称做压实。
运用环刀法、灌砂法居多,环刀法适应砂土,路基填筑中广泛运用此类方法,灌砂法适用于粒径较大的填土材料。但无论用何种方法,其理论依据都大同小异,都是以路基施工压实土的干密度(即检测的干密度成果)与试验室标准击实所得 的最大干密度的比值来确定路基的压实程度的,以百分率表示。
压实度用K表示,它的理论计算公式为: K = ρd÷ρdmax
K: ——压实度(%)
ρd: ——所检测路段压实土的干密度(g/cm)ρdmax
3:——标准击实所得的最大干密度(g/cm3)
dmax从上式我们可以看出击实所得的最大干密度ρ的准确与否将直接影响路基检测压实度的试验结果,它能真实地反映路基压实程度。影响压实度的因素
2.1含水量对压实的影响
压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力,使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力大,压实到一定程度后,某一压实力不能克服土颗粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。因此,在现场施工中,细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小,要想达到较大的干密度非常困难;若含水量过大,不但不能得到较大的干密度,而且还会出现“弹簧现象”。
2.2碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层 5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
2.3 碾压遍数对压实的影响
压实功能对压实效果的影响,是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能,以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。
2.4 碾压方式对压实质量的影响
路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。但是,这种方式不是万能的,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时,由于土基中含有一定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整,在有超高路段时,则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序,是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面,既有自然因素,又有人为因素,为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节,保证路基压实质量达到设计要求。
2.5 碾压速度对压实的影响
在公路施工中,不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能 量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。
2.6 压实机械对压实的影响
压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大,就会造成压实过度,浪费人力物力,严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力,不应超过土的强度极限。
2.7 集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。
2.8 地基或下承层强度对压实的影响
大量试验证明,在填筑路堤时,如地基没有足够的强度,路堤的第一层是难于达到较高的压实度的。因此,在填筑路堤之前,必须先碾压地基即清场,使其达到足够的压实度和强度。若地基比较湿软,如公路修在稻田或沼泽地带,直接在上面填筑路堤,往往会发生困难。在这种情况下,即使使用重型压路机进行碾压,土层也会发生“弹簧现象”,碾压遍数越多,“弹簧现象”愈严重。在这种情况下,应该先利用石灰或固化剂处理地基,或者先将地基土用砂、沙砾土或其他类似的材料换填1~3层,进行适当碾压后再进行填土。试验证明,用相同的压实机械和压实方法碾压时,如土基强度高,碾压层的密实度就大,反之,碾压层的密实度就小。
3压实度检测控制分析
3.1试坑的影响
3.1.1试坑的深度
按照《公路路基路面现场测试规程》要求,试坑的深度应该等于测定层的厚度,但不得有下层材料混入。一般情况下,每层压实厚度为20cm,所以,试坑深度也应该为20cm。
3.1.2 试坑的形状
试坑的形状应该是空的圆柱体,但施工单位往往会将坑挖成锅底的形状,尤其是在接近试坑底部的位置。前面我们谈到就每一压实层而言,越向下的部位其压实度越小,所以,这样形状的试坑将导致较松散部位的土取出得相对较少,导致测得的压实度值偏大。在此过程中还应注意,本试坑挖出材料当中是否存在大的石块和坚硬的材料,应挑拣出以免影响压实度,此时偏大。
3.2灌砂的时间,含水量的选取
正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况,更因为砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。
路基施工基本上都是在炎热的夏天进行,烈日使得新铺筑的路基表面含水量偏低。所以,在选取含水量时,应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌,然后再取含水量。在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土,由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时,水起了润滑作用,土颗粒之间的摩阻力减小,从而易压实。每种土壤都有其最佳含水量。土在这种含水量的条件下,使用同样的压实功进行压实,所得到的重度最大。施工中,土的含水量与最佳含水量之差可控制在-4% ~ +2%范围内。
4 路基压实质量控制方法
4.1 路基填土的选择
在路基施工中,如果土质不良,即使松铺厚度适中,碾压合乎规范,仍然很难达到压实度标准。所以,一切路基填土都必须经过试验。路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度与稳定性,必须予以人工压实,以提高其密实程度。影响路基压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度,外因指压实功能(如机械性能,压实时间与速度,土层厚度)及压实时的外界自然和人为的因素。土质对压实效果的影响很大,砂性土的压实效果优于粘性土,因此施工中要选好土质。
4.2 土的含水量控制
土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。
4.3 合理选用压实机具
土层填土厚度以不超过30cm为宜,分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工,对于同一类土来说,采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干密度小,而最佳含水量又较采用重型压实的大,现行普遍采用的重型压实所相匹配的压实机械如50T震动压路机,每层压实厚度不超过30cm,而采用吨位更大的压实机械时,它的压实功可以增加,而其所能达到的压实度可以进一步提高,同时由于压实力的增加,施工时土的含水量又可以降低。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。
4.4 碾压过程的控制
由于高等级公路路基压实度高于一般公路,所以对碾压过程的控制就更加严格。一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5~2.5km/h,碾压遍数控制在4~6遍。5 压实工作组织
压实工作组织应根据压实原理,以尽可能小的压实功能获得良好的压实效果为目的。压实工作必须很好的组织,并应注意以下要点
(1)填土层在压实前应先整平,可自路中线向路堤两边作2%~4%的横坡;(2)压实机具应先轻后重,以适应逐渐增长的土基强度;(3)碾压速度应先慢后快,以免松土被机械推走;
(4)压实机具的工作路线,应先两侧后中间,以便形成路拱,再从中间向两边顺次碾压。在弯道部分设有超高时,由低的一侧向高的一侧边缘碾压以便形成单向路拱横坡,前后两次轮迹(或夯击)须重叠15~20cm。压实时特别注意均匀,否则可能引起不均匀沉陷。
(5)在碾压过程中经常检查土的含水量,并视需要采取相应措施。结束语
公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,压实度检测的真实性能客观的反映出路基压实的情况,也是达到有关公路施工的国家标准,实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度,减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形,同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。
参考文献
路基压实度的控制 第3篇
关键词:公路;路基;压实度;控制
中图分类号:U416.1文献标识码:A文章编号:1000-8136(2009)21-0038-02
公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。
“压实度”是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能
保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。
1影响公路施工压实度因素
1.1含水量对压实过程的影响
碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量越小时,土颗粒间的内摩阻力越大,压实到一定程度后,某一压实功不能克服土颗粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。
1.2碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5 cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
1.3碾压遍数对压实的影响
压实功能对压实效果的影响,是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能(吨位一定,增加碾压遍数),以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。
1.4碾压速度对压实的影响
碾压速度影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整(形成小波浪)。因此,应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验路段选择合适的碾压速度。
1.5压实机械对压实的影响
压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度,而使用重型压路机可以得到较大的密实度,振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。根据土质的不同,选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。
1.6集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时,所用的集料级配相同非常重要。在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。
2路基压实度的控制措施
2.1因地制宜地选择回填材料
如果全部采用巨粒土,具有足够的强度但空隙率大,即密实度差。全部采用细粒土或特殊土,由于过细过粉并随不同气候的变化而变化,经压实,大部分出现弹簧现象。施工实践证明,采用粗粒土压实效果最好,尤其是含石率达到70%左右,但每条路取土场不一定都是粗粒土,这时可以考虑采用巨粒土渗配试验使用。总之,不论采用何土质,必须要做土的塑性指标,即液限大于50,塑性指数大于26的土不得直接作为路基填料,同时对已满足液限塑性后的土石最大粒径也是要严格控制的指标,《规范》规定填料最大粒径为15 cm,但施工实践表明可视压实厚度来控制,即最大粒径不能大于压实层厚的2/3也可以满足。对淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐植物质的土是禁止使用的。对于施工条件限制采用盐渍土、黄土、膨胀土作填料时,将严格遵照《公路路基施工技术规范》9.4节、9.6节及9.13节的规定施工。
2.2控制最佳含水量
最佳含水量的控制是保证路基压强度的关键。含水量是土的基本物理指标之一,它反映土的状态,其变化将使一系列力学性质随之而变。它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据,是检测土工构筑物施工质量的重要指标。因此在路基填方过程中确定取土料场后,首先要确定最佳含水量。《规范》规定采用干土法(用风干土依次加水作击实试验)与湿土法两种方法确定最佳含水量。但施工实践表明,对高含水量的土两种方法求得的结果有很大差别,对于最大干密度,前者大,后者小;对于最佳含水量,前者小,后者大。因此,施工中对于天然高含水量的土,如按干土法作击实试验,则增大了对路基压实的要求,施工中实际上是达不到的,所以采用湿土法比较符合实际。所谓湿土法,就是采集5个以上高的含水量土样,每个质量3kg左右,按以往施工经验能进行碾压的最高含水量分别晾干至不同含水量,其中至少3个土样小于此最高含水量,至少两个土样大于此最高含水量,然后按常规法进行击实试验,确定最大干密度时的含水量就作为施工时的最佳含水量。
确定最佳含水量的目的是用来指导施工,为此在施工过程中,每层碾压前必须做含水量试验,对高于最佳含水量的填土必须翻晒处理。对低于最佳含水量的土要作洒水处理,而加水困难时,可采用增加压实功的方法来提高路基的压实度。因为施工试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减小,而最佳密实度随压实功的增加而增大,但使用此方法时要注意,增加压实功时,压强不能超过土的强度极限,否则会立即引起土基塑性破坏。因此施工中,最好采用按标准击实试验确定的最佳含水量来控制。
2.3正确选择压实机具
压实机具是保证路基压实度的重点。实践表明,确定压实厚度后,选择合理的压实机具是保证路基压实度的前提。当填料运至现场后,用平地机或其它合适的机具将填料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面力求平整,并有规定的路拱、横坡、同时摊铺碾压超宽部分,摊铺整型后,当填料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用8 t两轮压路机或12 t~15 t振动压路机静压3~4遍,使粗细料稳定就位。在直线上,碾压从两侧开始,逐渐错轮向路中心进行;在有超高路段上,碾压从内侧开始,逐渐错轮向外侧进行。错轮时每次重叠1/3宽。每静压一遍后应进行找平。静压终结时,表面应平整,并且有要求的路拱与横坡,这时可采用12 t~15 t振动压路机振动碾压6~7遍后,每加压1遍要检测密实度,对已达到密实度的停止碾压,否则,压强超过土的强度极限会引起土基塑性破坏。施工实践表明,一般静压3遍,振动碾压6~7遍时压实效果最好。
2.4压实厚度的控制
《公路路基施工规范》中,要求必须分层夯压施工,但是对分层厚度,如何分层并没有明确规定。笔者认为:必须采用水平分层填筑法施工,依据横断面全宽进行水平分层逐渐向上填筑。对地面不平的,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实并测定压实度是否达到要求后方能是否同意上层填筑。至于铺筑厚度的确定《规范》规定,分层的最大松铺厚一般宜在30 cm~50 cm间,按土质类别,压实机具的功能,碾压遍数等具体由试验确定。一般情况采用12 t~15 t压路机,这样不论碾压多少遍,松铺厚度绝对不宜超过30 cm,且碾压遍数在8~10遍才能保证达到压实要求。确定了最大松铺厚度以后,大家都认为松铺厚度越小,压实强度越高,实践证明并不完全是,压实厚度小整体性结合差,即层与层的结合差,尤其是在填筑至路床顶面最后一层过薄与路面结构层无法连接,因此,最小铺筑厚度也应严格控制,最好松铺厚度不低于12 cm,即压实厚度不低于8 cm,才能保证整个填方的整体强度。这样,对分层夯压提出更严格的要求,不能随意分层碾压,根据不同填方厚度,首先确定分层,既能保证每层不能超过最大松铺厚度,也不低于最小松铺厚度。施工表明,最好按松铺厚度30 cm进行铺筑,以确保压实层的匀质性。
总之,路基压实的意义是不言而喻的。在具体施工中,理论上的知识与施工中的具体指导应该相结合,同时,建设、监理、施工单位应牢固树立全员质量意识,根据每条路的不同土质、天然含水量与最佳含水量,在严格按《规范》要求施工的同时,必须搞好试验路段,试验路段成功并取得精确数据后,再进行填筑路堤的施工。
参考文献
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3 朱礼友、刘晓婷.压实度与压实工艺参数之间关系的探讨[J].建设机械技术与管理,2006(02)
Effect Factor and Control Measure of Roadbed Press Degree
Mo Guoyun
Abstract:weak press degree is the mostly cause of road disrepair, weak use status and excessive traffic accident. This paper analyse effect factor of roadbed press degree and bring forward the control measure.
土方路基压实度的质量控制 第4篇
1.1 路基填料选择。
采用能被压实到规定密实度能形成稳定的填方路基的材料, 不准使用沼泽土、淤泥、冻土、有机土及泥炭及液限大于50和塑性指数大于26的土。同时土中不应含有草皮、树根等易腐朽物质, 受条件限制采用黄土、膨胀土作填料时, 必须经过处理, 在满足规范要求后方可使用。
1.2 填土材料的填前试验。
用于填筑的路基土施工前一定要完成下列试验: (1) 液限、塑限、塑性指数、天然稠度和液性指数; (2) 颗粒大小分析试验; (3) 含水量试验; (4) 密度试验; (5) 相对密度试验; (6) 土的击实试验; (7) 土的强度试验 (CBR值) 。
根据这些数据从理论上能够判定出土的种类, 剔出不合格的土质。通过土的重型击实试验, 绘出填方用土的干密度与含水量关系曲线。以便确定各类型土的最大密度和达到最大干密度的最佳含水量。
2 试验段控制
填筑试验段的目的是确定正确的压实方法, 确保土方工程达到规定的密度。实验的内容有:压实设备选择、压实工序、压实遍数、压路机的行走速度, 以及确定填料的有效厚度。在施工现场选择不低于200m的路线做为试验段。压实试验中, 应详细记录各种已定的填筑材料的压实工序、压实设备类型, 各种填筑材料的含水量界线、松方厚度和压实遍数、测量高程变化等参数, 压实试验必须按规定达到密实度的要求为止。
3 含水量的控制
施工中首先做好路基排水工程以及施工场地的临时排水设施, 路堑施工土方含水量控制重点是人工降低地下水位, 可开挖纵、横向渗水沟。含水区路堑碾压不宜使用振动压路机振压, 建议采用D75链轨与3Y15/18间隔稳压;必要时采用无机结合料稳定以防止地下水位上升;土场内外挖纵、横渗水沟或采用无砂管降水, 使土方含水量降低。按粘土:砂土=1:3~1:1:5的比例掺拌填筑路堤, 可提高混合土方的最佳含水量。在路基上用铧犁及旋耕犁拌和晾晒土方, 在短期内可显著降低土方含水量。压实与填筑分段分层循环进行, 穿插组合, 可保证有足够的时间调整土方含水量并可尽快提供道路基层作业段。
4 土质的控制
在最佳含水量下压实可以花费最少的压实功, 得到最好的压实效果。但不同的土质会出现不同的效果, 可以归类到粉质低液限粘土, 最佳含水量12%~16%。细砂、粉质低液限砂土、粉质中液限粘土, 高液限粘土、最佳含水量9%~l2%。
对于一般路基, 通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果。但对于纯砂或几乎无粘性的砂性土来说, 由于砂是一种散状材料, 通常由固态 (砂) 、气态 (空气) 、液态 (水) 三相组成, 其突出特点是凝聚性极差, 过分碾压容易产生砂土液化, 影响碾压效果。在实际施工中, 我们采用了下列方法和措施:首先用水冲密实法, 使砂基本处于饱水状态, 然后在其附近开挖试坑, 坑内可放有过滤性作用的网状过滤层 (如箩筐等) , 再用小型抽水机将其中多余水往上抽, 直至水抽不上为止。过一、二天稳定后, 为达到更理想效果, 亦可采用轻型振动式压路机进行碾压, 碾压含水量可控制在10%左右, 压实遍数视具体情况而定。采用此种方法, 对于纯砂或粘聚性差的砂性土路基是非常适用的。
5 路基碾压
其方法是:第一遍用震动压路机静压进行稳压, 然后再震动压实, 具体要求是: (1) 直线段和大半径曲线段, 应先压边缘, 后压中间;小半径曲线段因有较大的超高, 碾压顺序应先低 (内侧) 后高 (外侧) 。 (2) 压路机碾压轮重叠轮宽的1/3~1/2。 (3) 碾压遍数, 震动压路机震约6~8遍, 一般就可以达到密实度要求。 (4) 压路机的行驶速度过慢影响生产率, 过快则对土的接触时间过短, 压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2~5公里/小时, 震动压路机为3~6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。 (5) 影响压实效果的主要因素一般来说是含水量、土类以及压实功能。根据现场施工经验, 在压实前最好实测一下路基土的实际含水量, 经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的±2%~5%进行碾压效果最好。如果路基土含水量过大, 碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上, 如果含水量过大, 应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压, 否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。现场实测含水量的简单办法是用酒精燃烧法简单易做很适合施工现场操作。如果因工期关系没有时间晾晒, 可以考虑掺拌石灰的方法减少土的含水量。不过这种方法要增加成本, 应该取得监理工程师的同意以求获得适当的补偿。
6 压实工具及压实层厚度控制
不同的压实工具, 其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深, 振动式次之, 碾压式最浅。一种机具的作用深度, 在压实过程中不是固定不变的, 土体松软压力传播较深, 随着碾压遍数增加, 上部土层逐渐密实, 土的强度相应提高, 其作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不大时, 荷载作用时间越长, 土的压实度越高, 则密实度的增长速度随时间而减小;当压实机具很重时, 土的密实度随施荷时间增加而迅速增加, 超过某一限度后, 土的变形急剧增加, 甚至达到破坏;当压实机具过重, 以至超过土的强度极限时, 会立即引起土体结构破坏。
压实过程中, 压路机速度的快慢对压实效果也有影响, 当对压实度要求较高, 以及铺土层较厚时, 行驶速度要慢一些。碾压开始宜用慢速, 随着土层的逐渐密实, 速度逐步提高。开始时土体较松, 强度低, 适宜先轻压, 随着土体密度的增加, 再逐步提高碾压强度。当推运摊铺土料时候, 应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内, 以便填土得到均匀预压。
土压实层的密度随深度递减, 表面5cm的密度最高。填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关, 应通过试验来确定。一般认为, 对于细粒土, 用12~25t光轮压路机时压实厚度不超过20cm, 用22~25t振动压路机时 (包括激振力) , 压实厚度不超过50cm。
7 平整度控制
规范中路基土分层填筑时未对平整度作规定, 长期的施工经验告诉我们, 压路机在平整的路面上行驶时, 对每一处的压实功能都是相等的, 碾压完成后各点的压实度比较均匀, 统计曲线离散程度小。平整度差的路基在碾压时, 压路机对路基土产生向下的冲击力, 由于力的分布不匀, 碾压完毕后各点得到的压实功各不相同, 压实度也不均匀, 可能出现某一段落、某一区域的压实度达不到要求, 还必须增加检测频率, 划分出不合格区域, 重新碾压。
结束语
路基压实度的实验分析 第5篇
摘要
ABSTRACT 一 确保路基压实度的重要性 1.1路基压实度与路面强度的关系 1.2路基压实度与路面稳定性的关系 1.3路基压实度与路面平整度的关系 1.4路基压实度与路面耐久性的关系 二 影响公路施工压实度的因素 2.1含水量对压实过程的影响 2.2碾压厚度对压实的影响 2.3碾压遍数对压实的影响
2.4碾压方式对压实质量的影响 2.5碾压速度对压实的影响 2.6压实机械对压实的影响 2.7集料级配对压实的影响
2.8地基或下承层强度对压实的影响 三 公路路基压实度检测方法
3.1标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法 3.1.1路基的最大干密度和最佳含水量确定方法
3.1.2路基基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法 3.1.3沥青混合料标准密度确定方法 3.2现场密度试验检测方法 3.2.1环刀法 3.2.2灌沙法
3.2.3核子湿度密度仪法 四 总结 参考文献 致谢 摘要
随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监控办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要额内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实是否科学、真实、有效、直接影响着路基评定是否准确。目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌沙法、核子密度仪法等。
关键词:路基 压实度 环刀法 灌沙法 含水量 Abstract Along with society to highway engineering quality requirement enhancement,highway construction level,quality monitoring system,supervising and managing means and mechanized construction level also along with it
promotion.The roadbed,the road surface compaction quality is one of road engineering construction quality control most important intrinsic targets, only then to the roadbed, the pavement structure level carries on the full compaction, can may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface smoothness, and may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface project service life.The highway sub grade compaction quality, mainly is depend on ,these quality examination method and the examination data science which the concrete examination method and the examination data evaluate ,is whether real , is effective , is affecting the roadbed merit rating directly is whether accurate.At present , the more commonly used scene compactness measuring technique has the ring sampler law , falls the granulated substance law , the nucleon density meter law and so on.Key word: The roadbed compactness
ring sampler
law fills the granulated
substance law
water content
公路路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。为使公路路基具有足够的强度与稳定性,必须予以压实,以提高其密实程度。所以公路路基的压实工作,是公路路基施工过程中一个重要工序,亦是提高公路路基强度与稳定性的根本技术措施之一。长期以来由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生,如何达到要求的施工压实标准,克服由于压实原因带来的不均匀沉降,是公路工程施工中急待解决的重要问题。因此,在实际施工中,只有了解压实形成的原理,克服影响压实的不利因素,才能保证公路工程施工的压实标准,达到预期的使用目的。对于任何道路来说,路基是承受路面上传下来应力,是抵抗应变的主体。对通行能力强、车流量大的高速公路而言,由于大部分是填方,路基高、边坡陡,更要对路基严格要求。
路基施工破坏了土体的天然状态,致使其结构松散,颗粒从新组合,土基压实后,土体的密度提高,透水性低,毛细水上升高度减少,防止了水分积聚和侵蚀而导致的土基软化,或因冻胀而引起的不均匀变形,从而提高了路基的强度和水温稳定性。因此,路基的压实工作是路基施工过程中的一个重要环节,是提高路基强度与稳定性的根本措施之一。————路基压实意义 一确保路基压实的重要性
路基是公路的重要组成部分,它的施工质量好坏,直接影响到整个公路的质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明,没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件,也是决定一条公路寿命长短的关键因素。
一条公路使用质量的好坏主要从以下几个方面看:线形;路面强度;路面稳定性;路面平整度;路面耐久性;路面抗滑性能;路面扬尘性。
以上7个方面,除线形取决于公路技术等级,路面抗滑性能取决于路面材料的粗糙程度,路面扬尘性取决于路面类型外,其它4个方面(也是公路质量的主要方面)均与路基压实度有密切关系。1.1路基压实度与路面强度的关系
由于路面的建筑费用一般要占公路总投资的30%—50%,甚至更多,故路面一般做的很薄,因此路面强度主要依仗路基强度,而路基强度是由路基的压实度决定的。例如当砂砾土的压实度为100%时,其强度为100;而当压实度为98%时,其强度则降到74;当压实度为95时,其强度就只有43了。1.2路基压实度与路面稳定性的关系
路面的压实度越小,土粒间的颗粒就越大,雨水越容易渗透到土中,当然在土中存留的水分也越多,土的强度也就越低。在荷载作用下,路面就会发生车辙、沉陷等变形,路基的压实度越小,所产生的车辙变形就越大。我们经常在公路上看到的,路面上车辙和大波浪形变很严重,虽然引起这些形变的原因很复杂,但路基压实度不足往往是其主要原因。1.3路基压实度与路面平整度的关系
路基压实度不足,将逐渐产生不同的竖向变形。路基各处的填土高度各不相同由于路基压实度不足,在路基土的固结过程中,就会出现不同的沉降。填土高度大的部位沉降多,填土高度小的部位沉降少,这就是我们经常说的不均匀沉降。这种不均匀沉降势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。
路面各处渗水程度不一。如果路基压实不足,渗水多的地方,路基土的强度就会显著下降。渗水少的地方,路基土的强度则降低甚微。在荷载作用下,路基土就会受到不同程度的压缩。这种不同程度的压缩,势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。
1.4路基压实度与路面耐久性的关系
路面耐久性,即路面的使用寿命,它是路面强度、路面稳定性、路面平整度的综合指标,既然路基压实度与路面强度、路面稳定性、路面平整度密切相关,自然也与其综合指标—路面耐久性密切相关。
正因为路基压实度对公路的质量如此重要,所以《公路工程技术标准》对各级公路的路基压实度都作了明确的规定。
二
影响公路施工压实度的因素
公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。
“压实度”是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。2.1含水量对压实过程的影响
压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力,使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力大,压实到一定程度后,某一压实力不能克服土颗
粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。因此,在现场施工中,细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小,要想达到较大的干密度非常困难;若含水量过大,不但不能得到较大的干密度,而且还会出现“弹簧现象”。对于特别干旱或潮湿的地区,更要注意这一点。2.2碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
2.3碾压遍数对压实的影响
压实功能对压实效果的影响,是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能,以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。2.4碾压方式对压实质量的影响
路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。但是,这种方式不是万能的,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时,由于土基中含有一定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整,在有超高路段时,则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序,是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面,既有自然因素,又有人为因素,为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节,保证路基压实质量达到设计要求。
2.5碾压速度对压实的影响
在公路施工中,不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。2.6压实机械对压实的影响
压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,而使用重型压路机可以得到较大的密实度。振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大,就会造成压实过度,浪费人力物力,严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力,不应超过土的强度极限。根据土质的不同,选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。
2.7集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。2.8地基或下承层强度对压实的影响
大量试验证明,在填筑路堤时,如地基没有足够的强度,路堤的第一层是难于达到较高的压实度的。因此,在填筑路堤之前,必须先碾压地基即清场,使其达到足够的压实度和强度。若地基比较湿软,如公路修在稻田或沼泽地带,直接在上面填筑路堤,往往会发生困难。在这种情况下,即使使用重型压路机进行碾压,土层也会发生“弹簧现象”,碾压遍数越多,“弹簧现象”愈严重。在这种情况下,应该先利用石灰或固化剂处理地基,或者先将地基土用砂、沙砾土或其他类似的材料换填1~3层,进行适当碾压后再进行填土。试验证明,用相同的压实机械和压实方法碾压时,如土基强度高,碾压层的密实度就大,反之,碾压层的密实度就小。
三、公路路基压实度检测方法
随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实质量,主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效,直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
3.1标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法
所谓压实度,是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。在压实过程中,土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好;当含水量增大到一定程度后,孔隙中已出现了自由水,结合水膜的扩大作用不再显著,因而引力的减少也不是十分显著,同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来,所以此时压实效果反而下降。所以,通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。
由于筑路材料结构层次等因素的不同,确定室内标准密度的方法也多样化,有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值,该值对应的含水量即为最佳含水量。
3.1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法
根据路基受到的荷载应力不同,路基压实度要求也不同。公路等级高,对路基强度的要求则相应提高,对路基压实度的要求也应高一些。高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0~80 cm应不小于95%,路堤80 cm~150 cm应不小于93%,150 cm以下应不小于90%;对于零填及路堑、路槽底面以下0~30 cm应不小于95%。在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区(相当于潮湿系数≤0.25地区)的压实度标准可降低2%~3%。在平均年降雨量超过2 000 mm,潮湿系数> 2的过湿地区和不能晾晒的多雨地区,天然土的含水量超过最佳含水量5%时,应进行稳定处理后再压实。
由于土的性质、颗粒的差别,确定最大干密度的方法也有区别,除了一般上的“击实法”以外,还有粗粒上和巨粒上最大干密度的确定方法。由于击实功的不同,可分为重型和轻型击实,两个试验的原理和基本规律相似,但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。击实试验中按采集土样的含水量,分湿土法和干土法;按土能杏重复使用,也分为两种,即土能重复使用和不能重复使用。选择时应根据下列原则进行:根据工程的具体要求,按击实试验方法种类中规定选择轻型或重型试验方法;根据土的性质选用于土法或湿土法,对于高含水量上宜选用湿土法;对于非高含水量土则选用于土法;除易击碎的试样外,试样可以重复使用。
振动台法与表面振动压实仪法均是采用振动方法测定土的最大干密度,前者试验设备及操作较复杂,后者相对容易,且更接近于现场振动碾压的实际状况。因此,对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言,推荐优先采用表面振动压实仪法。
3.1.2路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法
理论计算法,是较为科学的确定最大干密度和最佳含水量的方法。
3.1.2.1石灰土、二灰稳定粒料
根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ1和集料的相对密度γ,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1∶V2,则可计算混合料的最大干密度。
石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0是结合料的最佳含水量w1和集料饱水裹覆含水量w2的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%。
3.1.2.2水泥稳定粒料
此类材料的最大干密度ρ0与集料的最大干密度ρG和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后,在105℃烘箱中烘干,称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量。因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量w0,由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水(水灰比为0.5)三者组成。
3.1.3沥青混合料标准密度确定方法
沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准。具体方法有:水中重法,适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件;表干法,适用于表面较粗,但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件,不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件;蜡封法,适用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定;体积法,本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料,及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。在进行密度试验时,应根据混合料本身的特点,适当选择试验方法。
3.2现场密度试验检测方法
目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。
(一)环刀法
环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3,环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的,若环刀取在碾压层的上部,则得到的数值往往偏大,若环刀取的是碾压层的底部,则所得的数值将明显偏小,就检查路基土和路面结构层的压实度而言,我们需要的是整个碾压层的平均压实度,而不是碾压层中某一部分的压实度,因此,在用环刀法测定土的密度时,应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而,这在实际检测中是比较困难的;只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土,环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外,环刀法适用面较窄,对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。
1.仪具与材料
(1)人工取土器或电动取土器:人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统(导杆。落锤、手柄)。环刀内径6~8cm,高23cm,壁厚1.52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为:工作电压DC24V(36Ah);转速5o70r/min,无级调速;整机质量约35kg。
(2)天平:感量0.1g(用于取芯头内径小于70mm样品的称量),或1.0g(用于取芯头内径100mm样品的称量)。
(3)其他:镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。
2.试验方法与步骤
(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度
①擦净环刀,称取环刀质量m2,准确至0.1g。
②在试验地点,将面积约30cmx 30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分,达到一定深度,使环刀打下后,能达到要求的取土深度,但不得扰动下层。
③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上,顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。
④将导杆保持垂直状态,用取土器落锤将环刀打人压实层中,至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。
⑤去掉击实锤和定向筒,用镐将环刀及试样挖出。
6.轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土,用直尺检测直至修平为止。
7.擦净环刀外壁,用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。
8.自环刀中取出试样,取具有代表注的试样,测定其含水量。
(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度
①如为湿润的砂土:试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上、细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱,将环刀刃口向下,平置于砂土柱上,用两手平稳地将环刀垂直压下,直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。
②削掉环刀口上的多余砂土,并用直尺刮平。
③在环刀上口盖一块平滑的木板,一手按住木板,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断,然后将装满试样的环刀转过来,削去环刀刃口上部的多余砂土,并用直尺刮平。
④擦净环刀外壁,称环刀与试样合计质量m1,精确至0.1g。
⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。
6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时,可直接将环刀压人或打入土中。
(3)用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度
①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前,选择一块平整的路段,将四只行走轮打起,囚根定位销钉采用人工加压的方法,压入路基土层中。、松开锁紧手柄,旋动升降手轮,使取芯头刚好与上层接触,锁紧手柄。
2.将电瓶与调速器接通,调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮,显示电路已通;启动开关,电动机工作,带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速,操作升降手柄,上提取芯机构,停机,移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起,切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表,因此,将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上,摇动即可取出样品。
③取出样品,立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端,制成所需规格土芯,如拟进行其他试验项目,装人铝盒,送试验室备用。
④用天平称量土芯带套筒质m1,从土芯中心部分取试样测定含水量。
5计算试样的湿密度及干密度,进而获得压实系数K 2 灌砂法基本原理
灌砂法(标准方法,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度
检测)基本原理是利用粒径0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清洁干净的均匀砂,从一定高度自由下落到试洞内,按其单位重不变的原理来测量试洞的容积(即用标准砂来置换试洞中的集料),并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。
3.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒
(1)当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。
(2)当试样的最大粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度不超过150mm,但不超过200mm时,应用φ150mm的大型灌砂筒测试。
(3)如集料的最大粒径达到40mm~60mm或超过60mm时,灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。
工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒,它的测深为150mm,其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右,而且一般压实度在压实表层都比较高,往下就难以保证,因此在山区现场含碎石较多的集料应采用φ200mm的大灌砂筒检测为宜。1.仪具与材料
(1)灌砂筒:有大小两种,根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔,下部装一倒置的圆锥形漏斗,漏斗上端开口,直径与储砂筒的圆孔相同,漏斗焊接在一块铁板上,铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接,储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。
(2)金属标定罐:用薄铁板制作的金属罐,上端周围有一罐缘。
(3)基板:用薄铁板制作的金属方盘,盘的中心有一圆孔。
(4)玻璃板:边长约5m~6oomm的方形板。
(5)试样盘:小筒挖出的试样可用铝盒存放,大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。
(6)天平或台称:称量10 ~15kg,感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度,对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。
(7)含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。
(8)量砂:粒径0.30~0.60mm 及0.25~0.50mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg,使用前须洗净、烘干,并放置足够长的时间,使其与空气的湿度达到平衡。
(9)盛砂的容器:塑料桶等。
(10)其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。
2.试验方法与步骤
(1)标定筒下部圆锥体内砂的质量
①在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
②将开关打开,让砂自由流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量 m5,准确至1g。
③不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上,将开关打开,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,将开关关上,并细心地取走灌砂筒。
④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。
⑤重复上述测量三次,取其平均值。
(2)标定量砂的单位质量γ。
①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。
②在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭,取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量准确至1g。
③计算填满标定罐所需砂的质量。
④重复上述测量三次,取其平均值。
⑤按式p=ma/v计算量砂的单位质量。
(3)试验步骤
①在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。
②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量准确至1g。当
需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。
③取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。
④将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混人,最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw,准确至1g。
⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,测定其含水量(w,以%计)。样品的数量如下:用小灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于100g;对于各种中粒土,不少于500g。用大灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于2oog;对于各种中粒土,不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,称其质量m d,准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时,则省去测定含水量步骤。
6.将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m 1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内匕在此期间,应注意勿碰动灌砂筒,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m4,准确到1g。
7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量m’4,准确至1g。
8.仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的温度达到平衡后再用。
3.计算
(1)计算填满试坑所用的砂的质量mb。
(2)计算试坑材料的湿密度ρw。
(3)计算试坑材料的干密度ρd。
(4)水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土,计算干密度ρd。
当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时,可以试坑材料作标准击实,求取实际的最大子密度。
4.试验中应注意的问题
灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单,但实际操作时常常不好掌握,并会引起较大误差;又因为它是测定压实度的依据:故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节,因此应严格遵循试验的每个细节,以提高试验精度。为使试验做得准确,应注意以下几个环节:
(1)量砂要规则。量砂如果重复使用,一定要注意晾干,处理一致,否则影响量砂的松方密度。
(2)每换一次量砂,都必须测定松方密度,漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂,又不作试验;仅使用以前的数据。
(3)地表面处理要平整,只要表面凸出一点(即使1mm),使整个表面高出一薄层,其体积也算到试坑中去了,会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂,按式(6-7)计算填坑的砂量,只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。
(4)在挖坑时试坑周壁应笔直,避免出现上大下小或上小下大的情形:这样就会使检测密度偏大或偏小。
(5)灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚,不能只取上部或者取到下一个碾压层中。
2.3核子湿度密度仪法
本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20 cm。所需仪器设备有:核子密度湿度仪、细砂(0.15 mm~0.3 mm)、天平或台称、毛刷等。试验方法及注意事项如下:
(1)确定位置,预热仪器。按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其它物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10 m。按照规定的时间,预热仪器。如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上;如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。
(2)打开仪器,读取数据。打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定
时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。
(3)使用安全注意事项:①仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方;②仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装入专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方;③仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。
四、压实度检测结果评定
路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。
压实度评定要点是:
(1)控制平均压实度的置信下限:似保证总体水平;
(2)规定单点极值不得超出给定值,防止局部隐患;
(3)规定扣分界限以区分质量优劣。
计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。
1.路基、基层和底基层:K≥K0,且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当K≥K0,且单点压实度全部大于等于规定极值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。K
五、总结
路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,为保证路基、路面的强度,必须对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度。
公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,也是达到有关公路施工的国家标准,实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度,减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形,同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。
参考文献
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致 谢
毕业意味着一个人又一个阶段学习生涯的结束。在大学里,毕业论文是宣告这一事实的标志。我也非常高兴地经历了这样一次难忘的毕业论文的撰写。在大学期间,和这段时间写论文以来,我得到了来自老师和同学的的许多帮助,在论文即将结束的时候,我想对他们的关心表示感谢!
感谢3年以来所有给与我教导的老师,使我从中学会了很多的知识,包括文化的知识以及做人的道理,谢谢你们!
感谢我的同学们。曾经的的年华,我们一起走过的路,无论是教室里的如切如磋,餐桌旁的高谈阔论,还是寝室里的欢声笑语,都将留给我最美好的回忆。
这也将是我最可宝贵的财富。
路基压实度的控制 第6篇
公路路基是公路的主体和路面的基础,其强度和稳定性直接影响路面的使用寿命。为使路基具有足够的强度,稳定性和耐久性,能承受车轮的反复荷载作用和抗御各种自然因素的影响,必须对路基进行压实,而且路基压实与其他任何加固方法相比,是提高路基强度和稳定性最经济而有效的方法。
一、压实标准及压实度试验
土质路基压实质量用压实度表示。压实度是指工地实测路基土的干密度ρ与室内标准击实试验(重型或轻型)所得的最大干密度ρmax的比值。
1、压实标准
公路土基的压实标准根据击实功的不同分为轻型击实标准(国外称为普氏标准)和重型击实标准(国外称为修正普氏标准)两种,两个试验的原理和基本规律相似,但重型击实试验的击实功提高了4.5倍。
2、击实试验
在土基施工中,应根据选定的压实标准,按各施工段及各施工层不同的土质分别进行重型(或轻型)击实试验。应采集具有代表性的土样进行试验,取得路基土不同土质在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值ρmax和相应的最佳含水量W。,作为控制土基压实度的指标。
3、现场检测
灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积,它是当前最通用的方法。
施工现场路基压实度的检测,用灌砂法测定路基土的湿密度,用酒精燃烧法测定路基土的含水量,然后计算路基土的干密度ρ,从而得到路基的压实度。
灌砂法表面上看起来较为简单,但实际操作时常常不好掌握,并会引起很大误差。
二、影响土质路基压实度的主要因素
1、影响土基压实度的主要因素有:土质、含水量、压实功能、压实机具、压实厚度和压实方法等。
(1)、土质
不同的土质,其最大干密度和最佳含水量的数值是不同的,施工时应对沿线挖方及料场的土质情况进行全面了解,调查清楚各施工段及各施工层路基用土的土质类别,针对不同的土质情况分别进行击实试验,取得控制土基压实度的指标,并采取相应的技术措施,以保证土基的压实度。
几种常用的土质最佳含水量和最大干密度
土质种类砂土亚砂土亚粘土粘土
最佳含水量(%)8~129~1512~1519~23
最大干密度(g/cm3)1.80~1.881.85~2.081.85~1.951.58~1.70
另外应注意适合填筑的路基土的强度CBR值应符合要求,天然稠度大于1.1,液限小于40,塑性指数小于18。同时特别注意路堤填料,不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。
(2)、含水量
试验研究表明土基含水量是影响土基压实效果的关键因素,在相同条件下,土基在最佳含水量时最易获得最佳压实效果。因此,在施工中应严格控制含水量在最佳含水量的±2%内,特别是在雨季施工,含水量变化大,应及时检测,掌握好含水量,以确保土基的压实。
(3)、压实功能
实践表明,同一类土的最佳含水量随着压实功能的增加而减少,而其最大干密度则随着压实功能的增加而增加。因此,在土基施工中,当土的含水量低于最佳含水量,而加水有困难时,可采取增大压实功能的办法来提高密实度,同时还应注意在增加压实功能时,应有所控制以防压实过度而造成土体的破坏。
(4)压实机具
对于不同的土质材料及工程质量和技术的要求,选择合适压实机具,才能获得理想压实效果。一般情况下,对于砂性土的压实效果,振动压路机较好,轮胎压路机其次,而静力压路机较差;对粘性土,则应选用静力压路机较好,振动压路机较差。
(5)压实厚度
压实厚度对土基的压实效果也有明显的影响。实测土层不同深度的密实度表明,在相同压实条件下(土质、湿度、压实功能不变),土基密实度随着深度而递减,而不同压实机具的有效压实度各有差异。因此,在土基施工中,应根据压实机具类型,土质及土基压实度要求等因素。合理确定土基分层压实厚度,一般情况下,12T以上的静光轮压路机的适宜的压实厚度为20~25㎝,14T以上的振动压路机的适宜的压实厚度为50~100㎝。
(6)、压实方法
压实操作时应先轻后重,先慢后快,先边缘后中间(超高路段则应先低后高或相反),相邻两次的轮迹应重叠轮宽20~30㎝以上。同时应保持压实均匀,不漏压,对于碾压不到的边角,再辅以小型机具夯实。特别要注意:对傍山路基的碾压,则应先从靠山坡的一侧开始,逐渐向沟谷一侧碾压。
三、土基路基施工中应必须注意的几个技术问题
(一)施工前的准备工作要充分
1、原地面处理
(1)、根据《公路路基施工技术规范》(JTJ 033—95),在施工前,将路基用地范围内的树木、灌木丛等砍伐或移植清理至路基之外;原地基为耕地或松土时应先清除有机土、种植土、草皮等,清除深度应达到设计要求,一般不小于15㎝;原地基原状土的强度不符合要求时,应进行换填,换填深度应不小于30㎝;
(2)、路堤的原地基应在填筑前按规定要求进行整平压实,经试验检测达到设计规范要求后方可上土填筑。
(3)、原地面自然横坡或纵坡陡于1:5时,要将原地面挖成台阶,台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要,且不得小于1m。台阶顶一般做成2%~4%的内倾斜坡。砂类土上则不挖台阶,但要将原地面以下20~30㎝的表土翻松。
2、试验
(1)填方材料试验 在土质路基施工前,由工地试验室按《公路土工试验规程》(JTJ 051—93)规定,以及各施工段及各施工层不同的土质分别采集具有代表性的土样进行颗粒分析、含水量、密实度、液限、塑限、承载比(CBR)试验和击实试验,作为控制土基填筑压实度的指标。
(2)填方试验路段在开工前,用路堤填料铺筑长度100m以上(全幅路基)试验路段,并将试验结果报监理工程师审批。现场试验应进行到能有效地使该种填料达到规定的压实度为止。试验时应记录压实设备的类型、最佳组合方式;碾压遍数及碾压速度、工序;每层材料的松铺厚度、材料的含水量等。
(二)填筑中技术问题
1、公路一般路基填土路堤的施工方法
有水平分层填筑法和纵向分层填筑法。要视实地地形情况而定,但必须严格按《公路路基施工技术规范》施工程序,分层填筑,分层压实,分层检测,做到压实充分、均匀,不漏压不漏检,确保路基在使用期间能均匀、稳定一致工作。
2、路基特殊部位的填筑施工
(1)、半填半挖路段的填筑
半填半挖路段的土基,由于填土部分的土体强度和稳定性难以与挖方土体相一致,而往往会出现填方路基下沉、开裂,甚至沿填挖界面滑坡等病害。为此,我认为应选择工程性质良好的土体填筑,同时适当提高填方部分土基的压实要求,以增大填方部分土体的强度和稳定性,使填挖两部分土体的强度和稳定性趋于一致,减少不均匀沉降。而防止填方部分土体沿填挖界面开裂滑坡最有效的方法,是自下往上沿边坡挖成台阶,台阶宽度应满足摊铺和压实设备操作的需要,且不得小于1m。台阶顶一般做成2%~4%的内倾斜坡。
(2)、桥涵两侧填筑
桥涵两侧填筑,特别是小桥涵,机械碾压不到,如不很好处理必得引起沉陷,在近年的施工中,对桥涵的两侧填土2~5m的范围内,在高速公路上、采用了无砂大孔混凝土,解决了桥头跳车问题,但其成本高;对一、二级公路采用级配碎石或级配砂砾石、对其他公路采用天然砂砾石或塘口碴,分层填筑,每层厚20~30㎝,并予以小型机具夯实,并分层检测。
(3)、高填方路基填筑
施工时应考虑高填方路基早开工,避免填筑速度过快,路面基层施工时应尽量安排晚开工,以使高填方路基有充分的沉降时间;加强对基底的压实或对地基进行加固处理,当地基位于斜坡和谷底时,应做挖台阶处理;要严格分层填筑,控制分层的厚度,并充分压实;在软弱地基上进行高填方路基施工时,除对软基进行处理外,从原地面以上1~2m高度范围内不得填筑细粒土,应填筑硬质石料,并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。
四、结语
路基压实度的控制 第7篇
关键词:公路路基,压实度,控制措施
1 影响公路施工压实度因素
1.1 含水量对压实过程的影响
碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力, 才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的, 土的含水量越小时, 土颗粒间的内摩阻力越大, 压实到一定程度后, 某一压实功不能克服土颗粒间的抗力, 压实所得的干密度小。当含水量增加时, 水在土颗粒间起润滑作用, 使土的内摩阻力减小, 因此, 同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中, 单位土体积中空气的体积逐渐减小, 而固体体积和水的体积逐渐增加, 当土的含水量达到某一限度后, 虽然内摩阻力还在减小, 但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度, 而水的体积不断增加。
1.2 碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下 (土质、湿度与功能不变) , 由实测土层不同深度的密实度或压实度得知, 密实度随深度呈递减, 表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异, 根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求, 路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明, 碾压应有适当的厚度, 碾压层过厚, 非但下层的压实度达不到要求, 而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时, 碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
1.3 碾压遍数对压实的影响
压实功能对压实效果的影响, 是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小, 最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下, 功能越高, 土基密实度越高。据此规律, 工程实践中可以增加压实功能 (吨位一定, 增加碾压遍数) , 以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出, 用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度, 功能增加到一定限度以上, 效果提高愈为缓慢。
1.4 碾压速度对压实的影响
碾压速度影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时, 单位面积材料的碾压时间比速度高时要多, 因而作用在被压材料上的能量也大。实际上, 传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。
1.5 压实机械对压实的影响
压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度, 而使用重型压路机可以得到较大的密实度, 振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压, 普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土, 重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土, 振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。
1.6 集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明, 均匀颗粒和砂, 单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中, 使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时, 所用的集料级配相同非常重要。在集料发生离析的情况下, 添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中, 只有严格控制级配, 才能确保达到规定的压实状态。
2 路基压实度的控制措施
2.1 因地制宜地选择回填材料
如果全部采用巨粒土, 具有足够的强度但空隙率大, 即密实度差。全部采用细粒土或特殊土, 由于过细过粉并随不同气候的变化而变化, 经压实, 大部分出现弹簧现象。施工实践证明, 采用粗粒土压实效果最好, 尤其是含石率达到70%左右, 但每条路取土场不一定都是粗粒土, 这时可以考虑采用巨粒土渗配试验使用。总之, 不论采用何土质, 必须要做土的塑性指标。
2.2 控制最佳含水量
最佳含水量的控制是保证路基压强度的关键。含水量是土的基本物理指标之一, 它反映土的状态, 其变化将使一系列力学性质随之而变。它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据, 是检测土工构筑物施工质量的重要指标。因此在路基填方过程中确定取土料场后, 首先要确定最佳含水量。《规范》规定采用干土法 (用风干土依次加水作击实试验) 与湿土法两种方法确定最佳含水量。但施工实践表明, 对高含水量的土两种方法求得的结果有很大差别, 对于最大干密度, 前者大, 后者小;对于最佳含水量, 前者小, 后者大。确定最佳含水量的目的是用来指导施工, 为此在施工过程中, 每层碾压前必须做含水量试验, 对高于最佳含水量的填土必须翻晒处理。对低于最佳含水量的土要作洒水处理, 可采用增加压实功的方法来提高路基的压实度。
2.3 正确选择压实机具
压实机具是保证路基压实度的重点。实践表明, 确定压实厚度后, 选择合理的压实机具是保证路基压实度的前提。当填料运至现场后, 用平地机或其它合适的机具将填料均匀地摊铺在预定的宽度上, 表面力求平整, 并有规定的路拱、横坡、同时摊铺碾压超宽部分, 摊铺整型后, 当填料的含水量等于或略大于最佳含水量时, 立即用8t两轮压路机或12 t~15 t振动压路机静压3~4遍, 使粗细料稳定就位。在直线上, 碾压从两侧开始, 逐渐错轮向路中心进行;在有超高路段上, 碾压从内侧开始, 逐渐错轮向外侧进行。错轮时每次重叠1/3宽。每静压一遍后应进行找平。静压终结时, 表面应平整, 并且有要求的路拱与横坡, 这时可采用12t~15t振动压路机振动碾压6~7遍后, 每加压1遍要检测密实度, 对已达到密实度的停止碾压, 否则, 压强超过土的强度极限会引起土基塑性破坏。
2.4 压实厚度的控制
《公路路基施工规范》中, 要求必须分层夯压施工, 但是对分层厚度, 如何分层并没有明确规定。必须采用水平分层填筑法施工, 依据横断面全宽进行水平分层逐渐向上填筑。对地面不平的, 应由最低处分层填起, 每填一层, 经过压实并测定压实度是否达到要求后方能是否同意上层填筑。至于铺筑厚度的确定《规范》规定, 分层的最大松铺厚一般宜在30cm~50cm间, 按土质类别, 压实机具的功能, 碾压遍数等具体由试验确定。一般情况采用12t~15t压路机, 松铺厚度绝对不宜超过30cm, 且碾压遍数在8~10遍才能保证达到压实要求。
3 结语
高等级公路路基压实度的影响因素 第8篇
1 压实度的影响因素
1.1 主要因素
1.1.1 含水量对压实过程的影响
含水量对压实度的影响在压实过程中与各种材料的含水量对所能达到的密实度有着直接影响, 土的含水量过大则降低其现场所测的干密度。在实际施工中必须控制土的含水量达到或接近土的最佳含水量的±2%之内才能达到较高的压实度。各种不同土的最佳含水量和最大干密度也是不相同的。在实际工作中重要的一点是室内所得最佳含水量一般与现场所用的压路机对应的最佳含水量不相适应, 但是一般情况下两者不会有太大的差别。
细颗粒土以及天然砂砾土、红土砂砾、级配碎石、级配砾石、石灰稳定土等多种路面材料, 都是在一定的含水量下才能压到最大干密度。在施工现场, 用某种压路机碾压含水量过小的土或级配集料, 要达到高的压实度是很困难的, 如土的最佳含水量超过最佳值过多, 要达到较大的压实度, 同样是困难的, 因此在干旱和潮湿地区, 实际施工中往往不得不降低对压实度的要求。对含水量过大的土、砂砾土、无机结合料稳定土等路面材料进行碾压时, 便常会发生“软弹”现象而不能压实。填料含水量则由于取土场、土石类型、气候、气象等因素影响变化较大, 施工中极难控制, 因此, 含水量是造成路基压实度难以达标的主要因素。
1.1.2 碾压厚度、碾压遍数对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下 (土质、湿度与功能不变) , 由实测土层不同深度的密实度或压实度得知, 密实度随深度呈递减, 表层5 cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异, 根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求, 路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明, 碾压应有适当的厚度, 碾压层过厚, 非但下层的压实度达不到要求, 而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时, 碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
压实功能对压实效果的影响, 是除含水量以外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小, 最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下, 功能越高, 土基密实度越高。据此规律, 工程实践中可以增加压实功能, 以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出, 用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度, 功能增加到一定限度以上, 效果提高愈为缓慢。
1.1.3 碾压方式对压实质量的影响
路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重, 先慢后快, 先边缘后中间”, 这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度, 又有利于提高平整度。但是, 这种方式不是万能的, 遇到特殊情况, 碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时, 由于土基中含有一定的碎石, 采用高频低辐, 紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整, 在有超高路段时, 则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序, 是保证路基质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面, 既有自然因素, 又有人为因素, 为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节, 保证路基压实质量达到设计要求。
1.1.4 碾压速度对压实的影响
在公路施工中, 不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压, 其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时, 单位面积材料的碾压时间比速度高时要多, 因而作用在被压材料上的能量也大。实际上, 传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变, 则碾压速度加倍时, 碾压次数相应加倍, 并且碾压速度过快容易导致路面不平整。
1.1.5 压实机械的影响
所用机械对一定含水量下路基土的路面材料的压实状态有很大影响, 使用轻型压路机只能得到较小的密实度, 振动压路机比同重量的普通光轮压路机的压实效果要好得多, 不但密实度大, 而且有效的压实密度也大。
采用光面压路机碾压时, 由于碾轮与土或路面结构层材料的接触面积大, 单位压力较小且压实工作多, 由层的表面向下, 上层密实度大于下层, 因此光面压路机的压实厚度较小, 用光面压路机碾压厚度的填土及路面结构层, 既可得到密度结果, 又可以得到平整的表面。轻型和中型光面压路机可以用作预压, 普通中型光面压路机更适用于低黏性土和非黏性土, 重型光面压路机可以成功地压实黏性土。对于无粘性的砂, 不宜用重型光面压路机碾压。但是压实机械对土施加的外力应有所控制。若施加压力过大, 就会造成压实过度, 浪费人力物力, 严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力, 不应超过土的强度极限。
1.1.6集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明, 均匀颗粒的砂, 单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中, 使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下, 添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中, 只有严格控制级配, 才能确保达到规定的压实状态。
1.2其他因素
1.2.1人为因素
在检测工作中人为加重了所采集到的材料的质量或者减少了试坑里砂的量, 使现场的干密度轻易接近理论的最大干密度;或者是采集点经过多次辗压, 使得检测结果明显大于100%。
1.2.2回填土样成分不均匀
如回填了各种杂填土, 使得检测结果偏离, 因为所采用的击实土样是现场比较有代表性的土, 进行击实试验后得出的最大干密度和最优含水量只是代表该种土样, 并不包括所有的土样, 这就有了偏离, 与实际的压实度偏大偏小都有可能, 因此需要现场检测人员经过多方面的考虑后再下结论。
1.2.3击实试验本身存在的问题
击实试验在室内通过施加冲击荷载对被压料进行压实, 与现场静力压路机的作用过程虽不尽相同, 但都是通过对材料产生剪应力使之压实的。在试验室用击实试验模拟现场的振动压实, 测量确定的最大干密度和最佳含水量不一定就是材料在现有压实器械下所能达到的最大干密度和所需的最佳含水量。击实力影响某一种土的最佳含水量和最大干密度是随击实功而变化的, 击实功愈大, 土的干密度愈大, 而土的最佳含水量愈小。对于同一种土而言, 击实功增加时, 其最佳含水量减小, 而最大干密度增大。随着压路机重量的增加, 土的最佳含水量要降低, 而最大干密度要增加。但这是有一定限度的, 超过这个限度, 即使继续增加碾压遍数或使用很重的压路机也不会明显降低含水量和明显增加最大干密度。
2结语
公路路基的压实并达到合理的密实度, 是公路施工的重要工序, 也是达到有关公路施工的国家标准、实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。在试验检测工作中, 压实度的影响因素很多, 上面阐述的仅是在检测工作中的一些个人体会, 在实际检测中需要根据具体情况, 按照部颁标准、技术规范和设计文件及上级有关的规定等进行严格质量检测。
参考文献
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[2]刘显民, 刘仲.影响公路工程压实度的因素及其控制方法的分析[J].工程技术, 2006, 26 (8) :17-19.
[3]徐刚, 盛安连, 姜松, 等.新颖的路基压实度测定方法的研究[J].农业机械学报, 2001, 32 (3) :20-23.
不同含石率对路基压实度的影响 第9篇
国道108勉县段一级公路改扩建工程位于汉中盆地西部, 全段穿越平川农田地带, 路基以填方为主, 全部采用砂砾进行填筑。对于此类路基填筑工程, 分层压实路面基层并检测其压实度时, 常常出现检测的实际密实度大于或等于该填料最大干密度的现象, 填料中含石率 (填料中石粒质量同干土质量的比) 与标准击实试验砂砾的含石率不一致, 是该现象的主要成因。为提高压实度现场检测的准确度, 本文在取样进行标准击实试验时, 就已针对不同含石量的砂砾进行过标准击实, 得到出含石率与砂砾最大干密度之间的关系曲线。在现场路基压实度检测的同时测定砂砾含石率, 根据曲线找到对应的最大干密度标准值, 这样基于数据得到的压实度更加真实、可靠。相关工程实践也充分证明该检测方法确实可行。
1 前期工作情况
路基砂砾压实度检测一般是从施工现场或取土场取土样, 通过标准击实确定所测土样的最大干密度和最佳含水量。施工时, 根据标准击实检测结果选择合适的碾压机械, 通过工地试验室到现场进行抽样 (点) 检测, 再对点检结果进行计算, 得到该点的干密度, 将其与标准击实试验的最大干密度进行对比, 得到压实度符合规范要求即可, 就可以通过试验段的数据来指导整个路基的填筑, 但在实际检测中会遇到压实度大于100%现象。那是超压还是一种表象?产生的原因是什么?如何处理?只有确定成因, 才能做出准确地现场决策, 继而得到准确的现场压实度检测数据, 才有可能提高路基施工质量。
2 原因分析
2.1 样品缺乏代表性
在取土场, 取自不同部位的砂砾样本会得出不同的检测结果。如果所取样品不能反映砂砾的普遍特征, 就说明其不具代表性, 所得到的检测结果也将是不准确的。
2.2 试验过程的误差
标准击实试验和现场检测试验与样品、仪器设备、试验人员、环境等都会产生误差, 就不可能取得真值, 对应于检测值就存在一定的差异。
2.3
施工现场不但有含水量方面的差异, 最为突出的就是填料含石量的变化, 因为工作量的关系, 不可能配置与现场检测时完全相同的每一个试样进行标准试验来计算压实度, 这样就导致不同含石率砂砾的最大干密度差异很大, 所谓标准的最大干密度就缺乏代表性, 就会出现“超百”的现象, 这就说明压实度不能完全反映砂砾的压实情况, 就会直接影响我们的判断, 影响对工程质量的评定, 把“不合格”的判定为“合格”。
3 采取措施
按不同含石率选择对应的标准最大干密度。
取砂砾烘干至恒重, 然后过4.75~31.5mm筛, 含石率从20%、30%、40%、50%、60%、70%的不同含石量掺配4.75mm以下试样分别为80%、70%、60%、50%、40%、30%进行击实试验, 结果如表1。
通过以上试验数据绘制含石率与最大干密度关系曲线图如图1。
4 对比试验
在填筑该标段路基过程中, 为可提高含石率与最大干密度关系的准确度, 单位首先填筑试验段, 获得准确参数后再正式开工。
在制作含石率与最大干密度关系曲线时, 同时在料场取样进行试验, 其结果最大干密度为2.11 g/cm3, 最佳含水量为8.0% (剔除了超尺寸颗粒) , 因为砂砾在汉江河床挖取过筛后堆放, 无法测取真实的天然含水量, 在试验段摊铺砂砾, 松铺厚度38cm, 通过晾晒测取含水率为8-10%时, 进行了碾压。20T振动压路机静压1遍, 弱振3遍, 连续强振3遍, 静压1遍后, 其最大干密度为2.15 g/cm3, 含水量为8.4%, 压实度为102%, 同时对试样进行了筛分, 含石率为51%, 查含石率与最大干密度关系曲线对应的最大干密度为2.19 g/cm3, 计算压实度为98%。显然通过查表所得到的最大干密度可靠性高。为了力求数据的科学性和真实性, 根据含石率为51%试样的筛分结果, 配置相同的试样进行击实试验, 其最大干密度为2.18 g/cm3, 含水量8.3%。总结以上数据简单对比如下:
(1) 试验段碾压完成后最大干密度为2.15 g/cm3;
(2) 试验段通过含石率和最大干密度关系图查的最大干密度为2.19 g/cm3;
(3) 配置同试验段测试点相同试样进行击实试验的最大干密度为2.18 g/cm3;
(4) 在料场取样进行标准击实试验最大干密度结果为2.11 g/cm3。
如果按最大干密度结果为2.11 g/cm3控制施工, 其压实度超百, 无法判断压实的结果的真实性。 (3) 是真实数据, 是查表数据最接近 (3) , 达到了施工质量的控制目的。
5 结论
通过实际运用, 我们发现, 在路基填筑过程中真实的最大干密度对路基的压实结果是非常重要的, 它直接影响路基质量的好与坏。结合含石率的变化, 绘制出含石率与最大干密度曲线图, 当含石率在20%-70%之间任意一个百分点时都可通过含石率与最大干密度关系曲线图直接查取到最大干密度数值, 计算的压实度数据, 能真实反应实际的施工状况, 有效控制施工质量, 这样的方法简便、适用。
摘要:路基压实度对公路工程质量起着至关重要的作用, 直接影响到路面结构层的稳定性, 因此路基压实及压实度检测要严格控制。本文以在国道108勉县段一级公路改扩建工程上路基压实度的施工控制为实例, 分析利用最大干密度与含石量的关系所得出的结果, 对砂砾路基的压实及压实度检测技术进行了阐述探讨, 使路基的压实度得到较大的改善。
关键词:含石率,压实度,影响
参考文献
[1]JTGF10-2006, 公路路基施工技术规范[S].
[2]JTG E40-2007, 公路土工试验规程[S].
基于对灌砂法检测路基压实度的探讨 第10篇
关键词:公路路基,工程,灌砂法,压实度,检测
压实度是评价路基工程质量的好坏重要内在指标之一, 只有对路基进行充分压实, 才能保证路基的整体稳定性和强度, 延长和保证了公路的使用寿命。目前现场压实度检测的主要试验检测方法有:环刀法、水袋法、核子法、灌砂法等。根据业主和施工实际情况的要求, 灌砂法作为标准试验方法进行路基压实度检测。结合工程实践对路基压实度检测进行了论述。
1 路基压实度检测前的准备工作
灌砂法基本原理是利用粒径0.30~0.60 mm或0.25~0.50 mm清洁干净的均匀砂, 从一定高度自由下落到试洞内, 按其单位重不变的原理来测量试洞的容积, 并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。当试样的最大粒径小于15 mm、测定层的厚度不超过150 mm时宜采用覫100 mm的小型灌砂筒测试;当试样的最大粒径等于或大于15 mm, 但不大于40 mm, 测定层的厚度不超过150 mm, 但不超过200mm时, 应用覫150 mm的大型灌砂筒测试;如集料的最大粒径达到40~60 mm或超过60 mm时, 灌砂筒和现场试洞的直径以200 mm为宜工地上普遍应用覫150 mm的灌砂筒, 它的测深为150 mm, 其所测压实度仅为这150 mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右, 而且一般压实度在压实表层都比较高, 往下就难以保证, 因此在山区现场含碎石较多的集料应采用200mm的大灌砂筒检测为宜。
1.1 灌砂筒下部圆锥体内砂的质量标定
1.1.1 在灌砂筒筒口高度上, 向灌砂筒内装砂至距筒顶15 mm左右为止。
称取装入筒内砂的质量准确至1 g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。
1.1.2 将开关打开, 使灌砂筒筒底的流砂孔、圆锥形漏斗上端开口圆
孔及开关铁板中心的圆孔上下对准, 让砂自由流出, 并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当 (或等于标定罐的容积) , 然后关上开关。
1.1.3 不晃动储砂筒的砂, 轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上, 将开关打
开, 让砂流出, 直到筒内砂不再下流时, 将开关关上, 并细心地取走灌砂筒。
1.1.4 收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂, 准确至1g。玻璃板上的砂就是填满筒下部圆锥体的砂质量。
1.1.5 重复上述测量三次, 取其平均值。
1.2 室内量砂的标定情况对压实度的影响
1.2.1 储砂筒内砂的高度和总质量对量砂密度的影响十分明显。
《公路土工试验规程》对筒内砂的高度和质量都做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15 mm, 原因其下落速度不同, 不同砂而高度的砂在进行灌进标定罐内砂的密实程度也不同, 这就直接影响了量砂的密度。因此, 储砂筒内砂面高度必须严格控制;另外, 筒内砂的质量准确至1g。每次标定及以后的试验都维持这个质量不变。因为标定时, 只要砂总质量相同就能其下落速度也能保持一致, 从而提高试验检测的准确性。实践证明, 现场测试时, 储砂筒内量砂面高度和重量与室内标定时保持一致, 大大提高了检测数据的准确性。
1.2.2 砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响。
不同颗粒粒径组成的砂, 其级配不同, 密度也明显不同, 故每次检测使用时量砂必需采用标准砂, 而且要保持砂的洁净和干燥。储砂筒砂面高度、砂的总重、标定罐深度、砂的颗粒组成等均在一定程度上影响量砂的密度。量砂密度标定准确与否, 也将影响路基压实度的检测精度。所以, 在进行路基压实度检测之前, 标定上作不容忽视, 必须引起足够的重视。
1.2.3 标定罐深度对量砂密度的影响。
通过试验结果发现标定罐深度每减1cm, 砂密度大约降低1.2%。可见其深度不同对砂密度影响较大。因此, 现场试洞深度应与室内标定罐深度一致。
1.3 现场检测注意事项
由于灌砂法操作过程受人为因素干扰大, 对试验检测结果又有很大的影响, 所以实际使用中如不按规范要求实施也存在此问题, 在靠检测数据来评定路基压实的质量时, 往往会出现误判, 从而对工程质量缺乏有效的动态控制和指导作用, 无法完全贯彻靠数据说话的原则。规范操作程序减少并消除人为因素对灌砂法试验的影响, 是摆在试验检测人员和质量管理人员而前的首要任务, 也是确保路基压实质量的重要的环节和内容。结合多年的试验检测经验论述灌砂法现场试验检测的注意事项:
1.3.1 现场测试时, 储砂筒内砂的高度和质量与室内标定时保持一致, 尽量使用基本, 确保试验精度。
1.3.2 尽量使检测表面光滑平整。
现场测试完后, 要检查灌砂筒底板、基板与地面之间是否有标准砂露出, 如有要将其单独清出, 称其质量, 计算密度时应扣除这部分质量。
1.3.3 使用进行回收的量砂, 下次使用前必需烘干并过筛洗净, 并放置足够的时间, 使其与标定时的干潮状况与洁净程度一致。
1.3.4 现场含水量监测, 通过烘干法与酒精法对比, 其结果不超过1%, 证明是可行的。
但要注意的是所有酒精纯度必须要达到95%, 劣质酒精不但不能充分燃烧反而变成水分, 影响检测结果。
1.3.5 试坑深度应尽量等于标定时深度, 坑壁笔直, 上下口直径相等, 避免上小下大或上大下小。
1.4 选点及检测频率
选点采用随机选点的方法力求具有代表性, 直接影响到压实度的检测结果。选点太少位置不客观没代表性, 很难反映实际情况, 选点太多浪费时间, 降低工作效率。因此, 正确的选点严格按《公路路基路面现场测试规程》 (JTGE60-2008) 附录规定的检测频率进行检测, 具有很强的实际指导意义。所以, 进行压实度检测时, 选点应得当, 随机取点, 检测频率也要满足规范要求。这样, 检测结果才能较客观地反映工程质量的实际, 对压实度检测的影响压实度的最大干密度通过室内标准击实试验取得。若试验检测结果与实测偏差太大, 必将影响压实度检测结果的准确性与可靠性。做标准试验时, 建立单位与施工单位应共同取样, 并最好见证取样记录, 并应尽量取有代表性的集料进行对比试验。另外, 对于超大粒径超范围的料获得可考虑使用表面振动压实仪法。对于测定无粘性自由排水粗粒土的遭遇大干密度表面振动压实仪法更接近于现场振动碾压的实际状况。通过多种方法的验证、对比才能保证试验结果的可靠性, 免得造成不必要的损失。
2 结论
灌砂法检测路基压实度是公路施工最常用的试验方法之一, 此方法表面看此简单, 但实际操作时常常不好把握, 会引起较大误差, 要控制好路基的工程质量, 除控制好路基上的质量外, 主要是控制路基的压实情况, 只有对路基进行充分压实, 才能保证路基的强度、整体稳定性, 对延长公路的使用寿命有着不可估量的作用。
参考文献
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[2]张文奇.灌砂法在路基压实度检测中的应用[J].交通世界, 2010 (9) .
[3]詹宏伟.路基灌砂法试验若干问题探讨[J].中国新技术新产品, 2010 (15) .
影响公路路基压实的因素与控制方法 第11篇
【关键词】公路路基;压实;控制
近年来,随的我国交通建设的快速发展和各种车辆不断增多,轴载的重量不断提高,这就对公路,道路路面等使用功能要求和工程质量要求也越来越高。而路基工程是公路工程中的一个重要部分,所以路基压实度的好坏,是直接影响公路使用寿命的关键。因此,在路基施工中,把压实度作为主要质量控制指标。为使路基具有足够的强度与稳定性,所以公路路基的压实工作,是公路路基施工过程中一个重要工序,也是提高公路路基强度与稳定性的技术措施之一。因此,在实际施工中,要认真分析各种因素及其对压实度的影响程度克服影响压实的不利因素,才能保证公路工程施工的压实标准,达到预期的使用目的。
1.影响公路施工压实度因素
1.1含水量对压实过程的影响
碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并相互靠近。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而同体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。
1.2碾压厚度对压实的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。
1.3碾压遍数对压实的影响
压实功能对压实效果的影响,是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。
1.4碾压速度对压实的影响
碾压速度影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。因此,应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验路段选择合适的碾压速度。
1.5压实机械对压实的影响
压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度,而使用重型压路机可以得到较大的密实度,振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。
1.6集料级配对压实的影响
集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时,所用的集料级配相同非常重要。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。
2.路基压实度的控制措施
2.1因地制宜地选择回填材料
如果全部采用巨粒土,具有足够的强度但空隙率大,即密实度差。全部采用细粒土或特殊土,由于过缩过粉并随不同气候的变化而变化,经压实,大部分出现弹簧现象。施工实践证明,采用粗粒土压实效果最好,尤其是含石率达到70%左右,但每条路取土场不一定都是粗粒土,这时可以考虑采用巨粒土渗配试验使用。总之,不论采用何土质,必须要做土的塑性指标,即液限大于50,塑性指数大于26的土不得直接作为路基填料,同时对已满足液限塑性后的土石最大粒径也是要严格控制的指标。
2.2控制最佳含水量
最佳含水量的控制是保证路基压强度的关键。含水量是土的基本物理指标之一,它反映土的状态,其变化将使一系列力学性质随之而变。它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据,是检测土工构筑物施工质量的重要指标。因此在路基填方过程中确定取土料场后。首先要确定最佳含水量。《规范》规定采用干土法(用风干土依次加水作击实试验)与湿土法两种方法确定最佳含水量。但施工实践表明,对高含水量的土两种方法求得的结果有很大差别,对于最大干密度,前者大,后者小;对于最佳含水量,前者小,后者大。因此,施工中对于天然高含水量的土,如按干土法作击实试验,则增大了对路基压实的要求,施工中实际上是达不到的,所以采用湿土法比较符合实际。确定最佳含水量的目的是用来指导施工,为此在施工过程中,每层碾压前必须做含水量试验,对高于最佳含水量的填土必须翻晒处理。对低于最佳含水量的土要作洒水处理,而加水困难时,可采用增加压实功的方法来提高路基的压实度。因为施工试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减小,而最佳密实度随压实功的增加而增大,但使用此方法时要注意,增加压实功时,压强不能超过土的强度极限,否则会立即引起土基塑性破坏。因此施工中,最好采用按标准击实试验确定的最佳含水量来控制。
2.3正确选择压实机具
压实机具是保证路基压实度的重点。实践表明,确定压实厚度后,选择合理的压实机具是保证路基压实度的前提。当填料运至现场后,用平地机或其它合适的机具将填料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面力求平整,并有规定的路拱、横坡、同时摊铺碾压超宽部分,摊铺整型后,当填料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用8t两轮压路机或12t-15t振动压路机静压3-4遍,使粗细料稳定就位。在直线上,碾压从两侧开始,逐渐错轮向路中心进行;在有超高路段上,碾压从内侧开始,逐渐错轮向外侧进行。错轮时每次重叠1/3宽。每静压一遍后应进行找平。静压终结时,表面应平整,并且有要求的路拱与横坡,这时可采用12t-15t振动压路机振动碾压6-7遍后,每加压1遍要检测密实度,对已达到密实度的停止碾压,否则,压强超过土的强度极限会引起土基塑性破坏。施工实践表明,一般静压3遍,振动碾压6-7遍时压实效果最好。
2.4压实厚度的控制
必须采用水平分层填筑法施工,依据横断面全宽进行水平分层逐渐向上填筑。对地面不平的,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实并测定压实度是否达到要求后方能是否同意上层填筑。确定了最大松铺厚度以后,大家都认为松铺厚度越小,压实强度越高,实践证明并不完全是,压实厚度小整体性结合差,即层与层的结合差,尤其是在填筑至路床顶面最后一层过薄与路面结构层无法连接.因此。最小铺筑厚度也应严格控制,最好松铺厚度不低于12cm,即压实厚度不低于8cm,才能保证整个填方的整体强度。这样,对分层夯压提出更严格的要求.不能随意分层碾压,根据不同填方厚度,首先确定分层,既能保证每层不能超过最大松铺厚度,也不低于最小松铺厚度。施工表明,最好按松铺厚度30cm进行铺筑,以确保压实层的匀质性。
3.结语
在公路路基施工中最重要的因素就是路基的压实度,也是路基施工中极其重要的环节,更是提高公路稳定性和寿命长的重要根本措施。所以只有在重视整个压实过程中各个环节,了解分层碾压并分层检查压实,明确压实与强度的关系,选择的合适的路基填材料,使用最佳含水量,合理利用碾压机械、顺序及速度。才能更好的控制路基全范围内压实度的质量。 [科]
【参考文献】
路基压实度的控制 第12篇
关键词:灰剂量,石灰路基,压实度
概述
石灰地基的施工中往往最重视灰剂量以及路基的压实度, 在其检测过程中往往会发现其无法满足设计要求以及规范要求。因此, 通过大量的实验并对其结果进行分析可以看出, 随着时间的增加灰剂量会产生一定程度的衰减, 这种灰剂量衰减现象会影响石灰路基的压实度。在压实度的检测过程中不难发现, 灰剂量的滴定随着取样时间的不同因而具有一定的差异, 所以, 可以对此进行判定, 干密度最大值也具有不同。随着时间的延伸, 实验结果中灰剂量会逐步的降低, 而相反干密度值会变得越来越大, 所以时间越长压实度便会越低。所以, 在检测石灰稳定性时必须要将灰剂量的衰减作为重要因素予以考虑。
1 室内试验
石灰稳定土的施工中, 为了方便对施工质量的检测, 需要绘制干密度最大值曲线, 该曲线图的绘制需要在不同的灰剂量条件下, 此外还需要绘制石灰剂量同EDTA消耗量之间的关系曲线图、灰剂量的变化图等。在这里选取某土坑进行实验, 并保证选取土坑具有代表性, 能够得到研究所需的数据资料, 并相应的绘制曲线图。
1.1 关系曲线的绘制
首先需要对干密度的最大值同灰剂量之间的关系曲线予以确定, 保证其能够准确反应而这之间的关系量。
1.1.1 重型击实实验是该方式中采用的主要方式, 通过该实验可以得出研究所需的最大干密度值。
1.1.2 通过分析, 可以从上述数据中得到干密度值同灰剂量之间所具有的规律。
1.1.3 通过分析曲线, 可以得出以下结论:灰剂量不同的情况下, 可以知道对应的改良图的干密度最大值是多少, 并对其二者之间的关系一目了然, 在需时可以直接根据其中一个数值找出另一个数值。
1.2 确定EDTA的消耗量与石灰剂量的标准曲线
1.2.1 通过下列公式进行混合料组成的计算
(1) 干混合料质量=300g/ (1+最佳含水量)
(2) 干土质量=干混合料质量/ (1+石灰剂量)
(3) 干石灰质量=干混合料质量-干土质量
(4) 湿土质量=干土质量× (1+土的风干含水量)
(5) 湿石灰质量=干石灰× (1+石灰的风干含水量)
1.2.2 按1. 2.1计算的结果配制石灰稳定土的混合料, 通过EDTA滴定法, 得到不同灰剂量滴定消耗EDTA量。
1.2.3 通过对上述试验数据处理分析, 绘制EDTA消耗量与石灰剂量的标准曲线。
1.2.4 由图二可以得到不同石灰剂量与EDTA消耗量的对应关系。
1.3 确定石灰剂量随间变化的曲线 (即灰剂量衰减曲线)
1.3.1 稳定土的石灰剂量已经予以确定, 依照该干密度值以及含水量值, 并对无线抗压试验对稳定土的试件予以配置, 对试件在进行现场模拟养生, 即模拟现场条件。根据不同龄期分别做EDTA消耗量试验, 灰剂量衰减试验数据经分析处理后。
1.3.2 以龄期为横坐标, 灰剂量衰减后剩余率为纵坐标, 绘制出的灰剂量衰减曲线.
2 质量控制
2.1 对材料的控制
2.1.1 在石灰原料进场前, 需要对其含有的氧化镁以及氧化钙的含量和没有消解的残渣含量予以检测, 看其是否能够达到标准级别要求。
2.1.2 对入场后的原料要科学管理, 将大批量石灰进行堆放需要堆成高堆同时覆盖篷布, 在用的过程中进行对覆盖进行揭开, 避免石灰直接受到日光曝晒以及雨淋, 即防止其中的有效氧化镁以及氧化钙的流失。
2.2 现场的检测
2.2.1 为了保证材料的压实质量以及掺灰量能够够满足石灰稳定土的标准要求, 对其压实度的检验可以用灌砂法, 同时通过灰剂量的滴定实验确定其土样的灰剂量, 根究实际的实验结果考虑其土样的灰剂量衰减状况, 对稳定土掺灰量的实际值进行推算, 继而找出干密度最大值, 从而计算出其压实度, 从而对稳定土的路基压实质量予以真实的反应。
2.2.2 以某一样段的路基作为断面检测的试验样本对其压实度以及掺灰量进行计算。该段为双向车道, 有六车道, 检测可以采用以下频率:1个断面/50米/层, 保证每个车道在断面上都有一个检测点, 即断面上共6个检测点, 取其中4个。石灰在10天内属于稳定土龄期, 保证其掺灰量为5%, 同时对其压实度进行检测保证不小于93%。
2.2.3 摒除灰剂量衰减影响
对灰剂量进行平均可得到其结果为3.65, 同规范石灰用量相比超出了规定范围, 但是在容许误差范围, 该试验段的石灰路基的施工质量不符合规范要求, 即压实度以及灰剂量都不达标。
2.2.4 对灰剂量的衰减以及不考虑衰减条件的两种状况, 通过这两个条件下的结果对比, 我们能够发现石灰稳定土的性能质量会受到灰剂量衰减的严重影响, 这对比能够有效规避不合格现象的出现。
3 结论
3.1 若是使用的灰剂量衰减曲线无法在实际应用中被认可, 并且压实度检验不合格, 那么可以通过在试坑中取样的方式再次进行检测, 若是仍旧不合格, 那么必须进行返工。
3.2 灰剂量随着时间的延长必然会发生衰减, 因此在施工中最好进行现拌现用, 并对拌和出的混合料进行检验, 保证呢个所使用的材料符合施工要求后再进行上土, 以此降低衰减量。
3.3 依照土质以及塑性指数、石灰剂量的差异绘制灰剂量的衰减曲线, 并且曲线的绘制还必须考虑现场施工条件。
参考文献
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