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摘要:路基是公路的重要组成部分,路基施工质量和公路的整体质量、使用寿命有着直接关系。提高路基的稳定性和强度,是确保公路安全运行的关键,对此需要做好公路路基的试验检测工作,以便及时发现问题、处理问题。其中,灌砂法产生于19世纪50年代,多用于砂类土、细粒土密度的检测中,在公路路基试验检测中使用该方法,能够保证检测结果的准确性,保证压实质量,为公路施工质量的提升提供保障。以下结合笔者工作实践,探讨了灌砂法在公路路基试验检测中的应用。
关键词:灌砂法;公路路基;试验检测;应用
1灌砂法的基本原理
当前,在很多工程路基压实度检测中都会采用灌砂法,一般可用于细粒土、砂类土、砾类土密度的现场测定。5~6mm为试样最大粒径范围,150~200mm为密实层厚度范围。但在填石路堤等大孔隙材料压实度检测不太实用。灌砂法的基本原理是从一定高度将洁净的均匀砂(0.25~0.50mm、0.30~0.60mm)自由下落到试验洞中,根据单位重不变的原理进行试验洞的溶积进行测量,换言之,通过标准砂进行试洞内集料的置换,且与集料含水量结合,从而将试样内的实测干密度测算出来。一般情况下,在粗粒土密度检测中也可采用灌砂法。
2灌砂法在路基试验检测中的应用原则和影响因素
2.1灌砂法的应用原则
灌砂法是通过不同大小的砂砾来进行路面的压实度的检测,所以在这种检测方法中对仪器——灌砂筒的选取是一个很重要的步骤,根据规定,通过此方法进行路基压实度测试时,如果检测的测定层厚度在小于如果检测的测定层厚度在小于150mm的时候的时候,最好使用100mm以下的小型灌砂筒仪器以下的小型灌砂筒仪器,而如果试验检测层的厚度大于150mm而小于200mm的时候的时候,应该选用直径为应该选用直径为150mm的大的大型灌砂筒仪器来进行测试,但如果集料的粒径更大,测定层厚度更大的时候,应该选取更大的灌砂筒仪器。不过工地上普遍使用遍使用150mm直径的灌砂筒直径的灌砂筒,而在山区现场由于含碎石较多,多采用直径为多采用直径为200mm的比较大的灌砂筒的比较大的灌砂筒。灌砂筒仪器大小选择的正确与否,决定了灌砂法在路基检测中运用的最终结果,也就是最终决定了路基的质量,从而决定道路的质量。所以在检测之前施工方应该对灌砂筒仪器进行准确的选取。
2.2影响因素的确定
要对影响砂密度以及砂面高度的因素展开充分分析,为了对灌砂法的实际应用范围进行确定,需要对灌砂筒的细节进行分析和研究。确定好砂面的合适高度,并对检测中出现废砂的速度差异展开分析。另外是要对检测中的砂密度展开充分研究。对砂量展开充分控制,结合重量的情况,对数据检测的标准进行完善。在路基检测的实际开展中,最重要的是要做好数据检验,对试验场地的情况进行了解,设定好检测的要求和标准,并保证灌砂法可以得到合理应用。
3公路路基试验检测中灌砂法的具体应用
3.1量砂的选择与标定
如果在公路试验检测时采用砂直径不同的量砂,试验结果很容易出现重现性,试验松方密度参数发生较大变化。故在试验检测过程当中,检测人员务必要保证量砂的干净与整洁,保证砂处于同一均匀度。在运用颗粒直径各不相同的砂时,检测人员要结合漏斗体积标定,参照数据见表1。
表1不同直径砂标定过程中的重现性
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在量砂标定时,检测人员要了解标定灌深度与砂松方密度之间的联系,结合公路工程试验检测角度进行分析,路基灌砂深度和砂料的密度成正比例,当砂的深度降到2.50cm左右,砂的密度会逐渐下降,下降率为1.0%左右。故在开展公路路基灌砂试验时,检测人员需要结合外界温度,妥善控制试洞深度。
3.2试验检测过程中的控制重点
(1)妥善选择试验检测地点
试验检测地点的妥善选择,对公路路基试验检测结果的准确性起到良好提升作用。对于检测人员来说,尽可能的选择地势平坦区域开展试验检测,并将各项试验检测设备布置在相应地点。结合这次试验检测工作需求,检测人员需要提前预留出40.00cm×40.00cm的空地,并将基板直接放到试验检测场地之内,使得路基结构更为安全,防止储砂筒出现倾斜。通过加强公路路基试验检测地点的选择,并将基层进行全面清理,使得公路路基试验检测数据更加精确。
在准备量坑的过程之中,施工人员要严格处理路基,因为公路中间部位的压实度特别高,由中间部位开始,两侧压实度不断下降,因此,施工人员在检测坑位时,要将道路中间部位与两侧部位共同选取,使得该公路路基试验检测结果更为全面、准确,防止路基压实度不均匀现象的发生。在挖掘时,施工人员可以将挖出的材料直接放入到指定容器当中,避免材料本质出现破坏。
(2)试洞开挖与灌砂
在试洞开挖阶段,试验检测人员要特别注意以下问题:首先,按照先中间、后两侧的原则进行开挖,并结合施工边缘位置特点,逐步进行开挖,不能够短时间内全部开挖完毕,防止公路路基边缘土体结构出现失稳现象。第二,保证开挖试洞结构更为规则,试洞的边缘保持良好垂直度,不能够呈现阶梯状,如果试洞的边缘结构复杂,量砂很容易出现大面积流动,降低试验检测结果的精确性。通常情况下,150mm的灌砂筒,其测试厚度也为150mm,现阶段,伴随各项新型设备的不断出现,公路路基的压实性能得到更好提升,当公路路基的压实厚度超过200mm,检测人员可以利用直径为150mm的灌砂筒进行试验检测,如果灌砂筒的厚度达到了200mm,检测人员需要将路基表层清理,表层清除厚度为50mm,然后才能够开展挖洞试验检测工作。
在灌砂之前,检测人员要做好相应的控制工作,使得试筒内部的量砂质量达到有关规定,更好的满足试验要求,并保证第二次灌砂与第一次灌砂质量相同,方可开展试验检测。在施工时,以为试洞深度位于压实层下部,因此,施工人员要结合《公路路基路面现场检测规程》中的规定,开展标准性试验,并保证试洞深度和测定层厚度相同。
3.3试验检测结果研究
结合该公路路基试验检测设计要求能够得知,这次试验主要在三层路基表面进行,每一层当中设置了24个检测点,一共有72个监测点,具体的检测结果见表2。
表2公路路基灌砂法试验检测结果分析
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为了减少错误数据的出现,公路路基试验检测人员需要严格确定路基检测点和频率,并加强各个检测点与数量控制力度,从根源上提高各项试验检测结果的准确性。在公路路基试验检测过程之中,检测人员结合各项试验结果能够得出,采用灌砂法进行试验检测,能够更好的了解公路路基薄弱之处,并开展有效治理,在提升公路路基压实度的同时,保证公路路基结构更为稳定、可靠。
结束语
综上所述,随着社会经济的快速发展,我国公路建设行业也得到了极大的发展,路基是公路的主要承重结构,如何提高路基质量极为关键。路基压实效果直接关系到公路工程的强度、稳定性,提高压实度可有效保证工程整体质量,延长工程使用寿命。目前,公路路基压实度试验检测方法众多,如环刀法、核子密度仪法、灌砂法等,其中最通用的方法为灌砂法,这种检测方法准确性高、适用范围广,以天然砂砾为路基填料的压实度检测,选用灌砂法测定,需充分了解影响灌砂法检测的因素,规范检测流程,找出问题,结合实际情况,采取科学、有效的措施积极处理,只有这样才能保证压实度满足设计要求,才能确保工程质量。
参考文献:
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[2]潘鹏,彭志云.灌砂法在公路路基试验检测中的实施思考[J].黑龙江交通科技,2016(8):163-164.