公路工程路基施工中壓實度試驗檢測探析
2015-07-27
路基壓實質(zhì)量是道路工程施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，充分壓實的路基是公路強度、剛度和使用壽命的根本保證。路基施工的優(yōu)劣對公路工程建設(shè)質(zhì)量的影響是巨大的，要控制好路基工程施工質(zhì)量，除了需控制好路基用土的質(zhì)量外，路基的壓實情況是控制的主要環(huán)節(jié)?？梢哉f，通過路基施工現(xiàn)場壓實質(zhì)量的試驗檢測，能夠有效提高建設(shè)公路的路面平整度與壓實度。路基壓實度的檢測方法雖然簡單，但一些容易忽略的問題，常使檢測結(jié)果出現(xiàn)不準(zhǔn)確現(xiàn)象，這就難以真實反應(yīng)路基壓實情況。
1.路基壓實度的檢測標(biāo)準(zhǔn)
在公路工程實踐中，常以基底壓實度作為路基填料的檢測標(biāo)準(zhǔn)。按照《路基施工規(guī)范》（JTJ033-95）規(guī)定，路堤基底壓實度應(yīng)≥85%（設(shè)計另有要求的除外）；當(dāng)路堤填土高度<80cm時，基底壓實度應(yīng)≥95%。當(dāng)基底含水量偏大難以壓實時，宜加鋪粒料墊層或摻灰處理。高速公路和一級公路的橋臺、涵洞背后和涵洞頂部的填土壓實度標(biāo)準(zhǔn)，從填方基底或涵洞頂部至路床頂面均為95%，檢查頻率應(yīng)為每層50m2檢查一點，每點都應(yīng)合格，每一壓實層厚度均以不超過20cm為宜。
1.1土質(zhì)路基壓實度檢測標(biāo)準(zhǔn)
土質(zhì)路基壓實度采用重型擊實標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2003）規(guī)定，高速公路、一級公路1.5m 以下的路堤壓實度標(biāo)準(zhǔn)為93%；二級公路1.5m以下為92%，0.8～1.5m為 94%，0～0.8m為95%。二級以上公路路堤壓實度不小于90%；三、四級公路路堤壓實度不小于85%。
1.2濕粘土路基的壓實度檢測
采用濕粘土、紅粘土、中弱膨脹土等作為填料時，由于此類土的天然含水量接近塑限，大于最佳含水量，如將土塊擊碎、翻曬十分困難，還消耗大量的工期、成本。當(dāng)土達到重型壓實的最大干密度時，土的飽和度一般小于80%～85%，當(dāng)路基慢慢吸水后土體膨脹，壓實度降低，易造成路基強度降低、不穩(wěn)定，甚至達不到路基最小強度要求。因此當(dāng)采用重型壓實標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對濕粘土、紅粘土、中弱膨脹土壓實度標(biāo)準(zhǔn)比規(guī)定值降低1%～5%，但應(yīng)采取相應(yīng)技術(shù)措施來滿足路基填料的壓實度。
2.當(dāng)前我國公路工程施工現(xiàn)場路基壓實度試驗檢測的主要方法
現(xiàn)場路基壓實度檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度濕度儀法、蠟封法、水袋法等。我們最常用的便是灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法。每種方法適用于不同的路基填土。
2.1環(huán)刀法
環(huán)刀法一般適用于不含有骨料的粘性土密度，使用到的主要儀器有各種內(nèi)徑、壁厚以及高度的環(huán)刀、靈敏度為0.1g 的天平、鋼絲鋸、修土刀以及凡士林等。具體的操作方法為：
?。?）向環(huán)刀的內(nèi)壁涂一層凡士林，將環(huán)刀刀口向下放置在待檢測位置的土體上。
?。?）使用鋼絲鋸或者修土刀將圖樣削成大于環(huán)刀直徑的土樣，此時對環(huán)刀垂直方向加壓，直到土樣伸出環(huán)刀的上部為止。
?。?）削去兩端的多余土，使得土與環(huán)刀口面齊平，并使用剩下的土進行含水量的測定。
（4）將環(huán)刀的外壁擦干凈，準(zhǔn)確的稱重。
（5）最后是整理結(jié)果，計算出土樣的干密度以及壓實系數(shù)。
2.2核子濕度密度儀法
這種方法主要適用于進行瀝青混合料面層的壓實度測定，通過表面散射法，同時保證瀝青面層的厚度不大于一起所規(guī)定的最大厚度。所使用的主要設(shè)備有細砂、天平、毛刷、核子密度濕度儀等。這種方法的實驗方法以及注意事項為：
（1）首先要確定待測位置，同時預(yù)熱儀器。測試位置要通過隨機取樣的方法確定，但是不能與路面邊緣或者其他物體相距小于30cm，同時保證10m內(nèi)不能有其他的射線源。如果使用直接透射法要將放射源棒插入已經(jīng)事先打好的孔內(nèi)；如果是散射法要將核子儀平穩(wěn)的放置在測試位置。
（2）打開儀器并開始讀取數(shù)據(jù)。儀器打開后工作人員要退到2m之外，在規(guī)定的時間測定，數(shù)據(jù)讀取完畢后迅速關(guān)機。
（3）注意事項。儀器應(yīng)專人保管和使用；儀器工作時，測試人員要在2m之外；儀器關(guān)機后要將手柄置于安全位置，并放置于專用的儀器箱內(nèi)。
2.3灌砂法
灌砂法的應(yīng)用要符合一定的條件，當(dāng)集料的最大粒徑小于15mm，同時測定層的厚度不超過150mm時，應(yīng)該使用100mm的小型砂筒測試；但是當(dāng)集料的粒徑在15-40mm，而測定層的厚度為150-200mm 時要使用 150mm 的大型灌筒進行測試。主要的儀器設(shè)備有：金屬標(biāo)定罐、灌砂筒、基板、量砂、臺秤以及相應(yīng)的挖土設(shè)備。
具體的試驗方法如下：如果要對某一標(biāo)段進行試驗檢驗，應(yīng)該首先對所使用的量砂進行標(biāo)定；然后選擇40cm×40cm 的平坦地面，將基板水平的放置于檢測點；之后沿著基板的中孔鑿出100mm 的試洞，試洞的深度與碾壓層的厚度相當(dāng)，并將取出的土全部放置于重量已知的塑料袋內(nèi)，稱量其質(zhì)量；緊接著要對土樣進行含水量試驗；此時將罐砂筒放置于基板上，保證罐砂筒的口與基板的中孔以及試洞對照，然后打開罐砂筒的開關(guān)，通過測量罐砂桶內(nèi)的的砂的重量變化來得到試洞的體積；試驗完畢后要及時的取出砂，以備日后使用，同時要及時的計算土樣的干密度以及壓實度系數(shù)。
3.公路工程建設(shè)中路基壓實度檢測試驗中應(yīng)當(dāng)注意的幾個問題
路基壓實度的檢測是公路建設(shè)中即普通又重要的工作，只有檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，才能真實的反應(yīng)出路基壓實情況。對于提高路基壓實度檢測的準(zhǔn)確度應(yīng)注意的以下幾個問題：
3.1提高標(biāo)準(zhǔn)密度試驗的準(zhǔn)確性
標(biāo)準(zhǔn)密度是保證壓實度準(zhǔn)確的前提，壓實度的大小取決實測的壓實密度，同樣也與標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗測出的密度大小有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗是模擬現(xiàn)場施工條件下得出路基填土的最大干密度和最佳含水量，路基壓實度的檢測準(zhǔn)確以否，最大干密度起著決定性的作用。在做標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗時，應(yīng)對使用的土樣進行分析，取符合粒徑要求的土樣做擊實試驗；悶土?xí)r間要保證，如果悶土?xí)r間過短，水就不能充分分布在顆粒之間，使擊實后的含水量不均勻，影響擊實效果；擊實筒應(yīng)放在堅硬的水泥地面上，這樣能保證擊實效果，否則會使最大干密度偏低；擊實時，土層厚度要均勻，若每層裝土不均勻，在相同擊實力的作用下，會造成筒內(nèi)土的密度不均勻，增大試驗誤差，并且測得的干密度和實際干密度相差較大。
3.2土體取樣應(yīng)具有代表性
由于現(xiàn)場施工和標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗在對土的處理上還存在一定的距離，大多數(shù)現(xiàn)場施工不可能象我們標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗?zāi)菢訉⑼撂幚淼椒弦?guī)范要求的粒徑后再進行碾壓。如送檢人員送檢的土樣不具（下轉(zhuǎn)第318頁）（上接第285頁）有代表性，這樣就會使標(biāo)準(zhǔn)密度與現(xiàn)場的干密度相差很大。
4.結(jié)語
對于公路工程建設(shè)而言，成敗往往取決于其施工檢測和質(zhì)量的控制，如果缺乏有效的檢測和質(zhì)量控制措施，公路工程施工質(zhì)量就無從談起來。因此，從加強路基壓實度試驗檢測工作入手，探討提升工程建設(shè)整體質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義，值得進一步深入地加以研究。
