淺論公路工程檢測中壓實(shí)度超密問題
2015-07-23
引言
實(shí)際中合格的壓實(shí)度應(yīng)該不比規(guī)范壓實(shí)度低。另外,含水量要求高于或不低于最佳含水量的1%左右。現(xiàn)場對(duì)壓實(shí)層的濕密度進(jìn)行檢測,然后把實(shí)際干密度計(jì)算出來,并把最大干密度與實(shí)際干密度的比值作為實(shí)際的壓實(shí)度。壓實(shí)度在實(shí)際的施工檢測中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)比100%大的情況,是不正常的現(xiàn)象，這就是所謂的超密現(xiàn)象，在檢測中超密點(diǎn)不算作合格點(diǎn)。沒有嚴(yán)格的對(duì)比界限，如果超密值過大，就被當(dāng)做不合格點(diǎn)處理。這種情況的存在使得施工單位無法保證控制正常質(zhì)量的準(zhǔn)確性，同時(shí)也使得驗(yàn)收檢測真實(shí)性得不到保證。怎樣對(duì)實(shí)測結(jié)果超密的正確性進(jìn)行判斷，壓實(shí)度大于100%時(shí)究竟是否正確？本文分析了理論推導(dǎo)的絕對(duì)最大干密度、實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度及實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干預(yù)度,在此基礎(chǔ)上提出了一些方法來對(duì)超密問題進(jìn)行解決。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度和現(xiàn)場實(shí)測干密度來確定壓實(shí)度,計(jì)算公式是:K =ρd/ρdmax ,在公式中，K表示壓實(shí)度，ρd 表示實(shí)測干密度，ρdmax表示試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度。由此可以看出, 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)取得的最大干密度值偏小,現(xiàn)場檢測確定的干密度較實(shí)際值偏大,都會(huì)導(dǎo)致超密現(xiàn)象出現(xiàn)。在參加2003年的改造呼包高速公路輔道技術(shù)的施工監(jiān)理中,出現(xiàn)過各種類型的超密現(xiàn)象。對(duì)其原因進(jìn)行,大概有以下幾種情況。
1. 測量干密度實(shí)值的偏差問題
對(duì)干密度確定，用體積置換法（也稱灌砂法）對(duì)試樣的質(zhì)量和體積進(jìn)行測定。因操作不當(dāng)造成在實(shí)踐工作中, 實(shí)測的干密度偏大，測量的試坑體積偏小。歸納起來大致有下面一些原因?qū)е铝诉@種系統(tǒng)誤差的出現(xiàn): 第一，把基板找平面的方法用在對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)測的過程中,事實(shí)上往往只可以做到目測的平整。在基板控制中由于平整度的原因,導(dǎo)致坑口范圍不平整,有較少質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂存在于產(chǎn)生的麻面中, 一般不計(jì)算這部分砂的重量,這是導(dǎo)致左右壓實(shí)度超密的原因之一。第二，由于錐體砂質(zhì)量受標(biāo)準(zhǔn)砂密度變化的影響產(chǎn)生了變化,導(dǎo)致在標(biāo)定灌砂筒錐體時(shí), 試坑體積在測量時(shí)的準(zhǔn)確無法得到保障。實(shí)踐可以表明,多次標(biāo)定錐體體積能夠?qū)υ嚳拥捏w積較進(jìn)行準(zhǔn)確地測量。第三，標(biāo)準(zhǔn)砂雖經(jīng)現(xiàn)場過篩但因長期使用,仍含有部分的細(xì)粒土。往往在施工過程中只對(duì)其標(biāo)定一次,這樣做的結(jié)果就是常用標(biāo)準(zhǔn)砂的密度變小, 但仍用標(biāo)定過的較大的密度值來計(jì)算體積。所以, 使得試坑體積在置換測量后偏小,導(dǎo)致干密度偏大。
2.材料的含石量比例問題
試樣的干密度值會(huì)直接受到含石量的比例影響，含石量就是指粒徑大于5mm的石質(zhì)材料。在對(duì)第三合同段路面基層進(jìn)行施工的過程中,設(shè)計(jì)采用綜合穩(wěn)定天然砂礫、石灰和水泥，厚度為20cm, 將97%作為壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)駐地辦檢查,在施工過程中的施工工藝控制較好、砂礫材料級(jí)配合格。抽樣檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)擊實(shí)干密度固定不變,導(dǎo)致了超密點(diǎn)的出現(xiàn)。隨著粒料的含石量比例增加，實(shí)測干密度也隨之增大，在抽檢壓實(shí)度時(shí)曾發(fā)現(xiàn)有超密點(diǎn)出現(xiàn)。對(duì)于這些情況, 在施工中可以對(duì)含石量與擊實(shí)干密度比例的對(duì)應(yīng)關(guān)系以及無機(jī)結(jié)合料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。為了科學(xué)合理地對(duì)試樣的壓實(shí)度進(jìn)行測定,消除超密現(xiàn)象。在檢測時(shí), 要確定含石量比例，對(duì)試樣進(jìn)行篩分試驗(yàn),利用找到的對(duì)應(yīng)關(guān)系對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)干密度進(jìn)行確定, 然后把實(shí)測壓實(shí)度計(jì)算出來。
3. ρdmax 值（最大干密度）偏大的問題
駐地辦在對(duì)第二合同段的路基壓實(shí)度進(jìn)行抽檢的過程中,得到一組數(shù)據(jù),見表1。用天然級(jí)配砂礫作為路基填料，施工層位為95區(qū)。有兩組壓實(shí)度值很高，試樣2、4出現(xiàn)超密。排除其他因素,經(jīng)過分析認(rèn)為問題存在于路基填料的最大干密度。正開挖的斷面中經(jīng)實(shí)際到取料場查看后發(fā)現(xiàn),粗集料明顯增加。對(duì)其取樣篩分, 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的料樣比方孔篩9.5 mm以下的粒徑累計(jì)篩余多出10.6%, 這就表明用于目前施工的天然砂礫料偏粗。然后再重新取樣,對(duì)三組標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)進(jìn)行試驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)見表2 。
由此可以看出,在先期的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)中對(duì)干密度進(jìn)行確定的值比較片面,存在不確定性。采用w=7.30%，ρdmax = 2.21g/cm這種擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),可以很好的對(duì)當(dāng)前路基施工中壓實(shí)度的超密問題進(jìn)行解決。在施工過程中及時(shí)進(jìn)行液、塑性聯(lián)合測定和篩分試驗(yàn),結(jié)合料源變化,填料的性質(zhì)變化粒徑和其組成進(jìn)行正確判定, 對(duì)擊實(shí)重新進(jìn)行試驗(yàn),及時(shí)的找到有代表性的、科學(xué)的最大干密度值，以此對(duì)檢測進(jìn)行指導(dǎo)。這是目前解決最大干密度偏大問題的方法。
4. 在解決實(shí)際超密問題時(shí)要運(yùn)用兩種最大干密度
以G111線扎蘭屯-新林北段路基的施工為例說明, 在上路床第六層的施工中, 使用碎(礫)石土作為填土材料的,通過擊實(shí)試驗(yàn)得到，土顆粒比Gs= 2.46g/cm3，最佳含水量 ω0= 4. 6%,最大干密度ρdmax= 2.18g/ cm3。抽查8組數(shù)據(jù)對(duì)200m長路段( k1518+ 500~ k1518+ 700)調(diào)查發(fā)現(xiàn),其中壓實(shí)度大于100% (即超密)的有三組數(shù)據(jù)，對(duì)其正確性用理論絕對(duì)最大干密度進(jìn)行檢驗(yàn)。壓實(shí)度值為合格點(diǎn)，理論絕對(duì)最大干密度大于實(shí)測干密度,雖然實(shí)測壓實(shí)度有一點(diǎn)超密。當(dāng)檢測含水量正確時(shí), 最大干密度小于檢測的干密度, 其值一定是錯(cuò)誤的,對(duì)象的壓實(shí)度為不合理點(diǎn)。絕對(duì)最大干密度大于檢測的干密度時(shí), 其值及對(duì)應(yīng)的壓實(shí)度為正常值。
5.結(jié)語
1) 應(yīng)采用與所用壓實(shí)設(shè)備擊實(shí)功能相同的室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)來對(duì)控制工程施工壓實(shí)填料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。這樣可以更準(zhǔn)確地對(duì)控制施工質(zhì)量和施工進(jìn)行指導(dǎo)，求出的最佳含水量和最大干密度更符合施工需要。
2) 可以根據(jù)理論公式來求得絕對(duì)最大干密度，對(duì)某一含水量的填筑材料出現(xiàn)超密的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性的檢測。
3) 在不同巖層面施工料場的粒徑和粒石含量各有不同，所用土料變化復(fù)雜。所以, 應(yīng)根據(jù)料質(zhì)不同對(duì)同一料場求得相應(yīng)的最大干密度值，而擊實(shí)試驗(yàn)中取得的最大干密度只是一個(gè)相對(duì)值。
總而言之，因是在室內(nèi)按施工規(guī)范的要求和土工試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)的, 有一定的出入存在于從材料到測量工具的現(xiàn)場抽檢中。所以，會(huì)有超密情況發(fā)生在道路施工中檢測路面基層的壓實(shí)度、路面底基層、路基的過程中。因此, 實(shí)值和檢測結(jié)果有一定的客觀偏差。為了在實(shí)際中杜絕超密點(diǎn)的出現(xiàn)，需采取科學(xué)的手段正確的分析具體情況。
