灌砂法在高速公路路基压实度检测中的应用 孟卫华

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑模拟》2020年第10期   作者:孟卫华
[导读] 目前高速公路现场压实质量用压实度来表示,对于路基土,压实度是指工地实际压实后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,以百分率表示。压实度试验是高速公路工程中做的最多的试验检测项目,也是工程中质量管理中最重要的项目之一。有合格的填筑材料,又能对路基结构层进行充分的压实,才能保证路基的强度,还可以保证路面结构层的使用寿命。
        四川济通工程试验检测有限公司  四川省成都市  610200
        摘要:目前高速公路现场压实质量用压实度来表示,对于路基土,压实度是指工地实际压实后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,以百分率表示。压实度试验是高速公路工程中做的最多的试验检测项目,也是工程中质量管理中最重要的项目之一。有合格的填筑材料,又能对路基结构层进行充分的压实,才能保证路基的强度,还可以保证路面结构层的使用寿命。
        关键词:灌砂法;高速公路;路基压实度检测;应用
       
        引言
        路基填料按照土的颗粒组成、液限、塑限、塑性指数及有机质的存在,将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土等,合格的路基填料应满足一下规定.
        1灌砂法
        是一种破坏性检测方法,虽适用于各类土,在高速公路施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看颇为简单,但实际操作时经常掌握不好,引起较大的误差。在现场试验时应严格遵循试验规程的每个细节,以提高试验精度。为使试验做得准确,在试验过程中应着重注意以下几个环节:(1)量砂要规则(0.3mm~0.6mm)洁净干燥的砂,如果重复使用时要注意烘干,否则会影响砂的松方密度。(2)每换一次量砂,都需要重新测试圆锥体内砂的质量和松方密度,更不能做试验时,使用以前的数据。试坑内回收的量砂未经处理不得重复使用,因此量砂宜事先多准备,切勿到试验时临时找砂。量砂密度标定结果直接影响压实度测试结果,因此在标定时应尽量使标定罐深度与试坑深度相近,现场试验数据表明,当标定罐深度每增加5cm时,量砂松方密度增加0.15%左右,对现场测试结果无实质影响,所以在大规模施工检测时可以使用深度为15cm的标定罐标定的量砂密度测试不同厚度的压实层,但层厚不应超过30cm。(3)灌砂筒的选择应遵循以填料的粒径为主,测试层厚度为辅的原则。当最大粒径在100mm~150mm时,检测机构一般根据实际情况选用直径超过250mm的灌砂筒或采用灌水法测试压实度。(4)地面处理要平,只要表面凸出一点,使整个表面高出一薄层,其体积算到试坑中去了,将影响试验结果。因此,我们在现场试验时,先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂。(5)在现场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小。(6)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。在我们施工中好多检测员都忽略了这个细节,造成试验结果偏移。(7)在现场灌砂的过程中,灌砂筒内装砂的高度于筒顶的距离不超过15mm,每次试验应与标定时的质量一致。在灌砂过程中勿碰动灌砂筒,直到筒内砂不在下流时,关闭开关。如试坑中有较大的孔隙,量砂可能进行孔隙时,应按试坑外形,松弛的放入一层柔软的纱布。然后再进行灌砂试验。(8)路基填料最大粒径超过100mm的,应采用其他方法测试压实度;当挖坑过程中存在超过规范规定粒径的10%的填料时,应另在附近选点重做。试验过程中若发现储砂筒内砂不足以填满试坑时,说明灌砂筒尺寸过小,应选择较大尺寸的灌砂筒重新试验,而不应在试验过程中添加量砂。
        2影响路基压实度的因素及处理方法
        2.1施工季节的影响
        路基施工最好的施工季节是夏季,要避开雨季施工。在湖南安邵高速公路,现场填料多为粉质黏土,含水率偏大,如果天气不够好,路基填料中的水分不能被晒干,填筑的路基压实度很难达到规范要求。
        2.2含水率在整个压实过程的影响最为突出
        土和材料的含水率对所能达到压实度起着非常重大的作用,严格控制最佳含水率是压实的关键,但是,不同的土类其最佳含水率和最大干密度也是不同的。一般粉粒和黏粒含量多,土的塑性指数越大,土的最佳含水率也越大,同时其最大干密度越小。

因此,一般砂性土的最佳含水率小于黏性土,而砂性土的最大干密度也大于黏性土。现场路基压实前应先测定填料的含水率使之接近最佳含水率。土中含水率过大时,应作翻晒处理;当含水率较小时,应适当洒水补充水分,使含水率在最佳含水率的±2%范围内。在现场施工过程中,应在填筑前对填料进行含水率试验。
        2.3土类和土粒级配的影响
        在路基施工中表明,材料的级配对所能达到的压实度有明显的影响,均匀颗粒的砂,单一尺寸的砾石和碎石,都很难碾压密实,只有在良好级配的条件下才能达到要求的压实度,也才能满足强度和稳定性的要求。最难压实的是黏质土,在潮湿状态下这种土不稳定,最佳含水率比其他土类大,而最大干密度却较小,但经压实的粘土仍具有良好的不透水性。根据压实试验,在相同的压实功作用下,不同的土类具有不同的最佳含水率和最大干密度。应根据不同取土场的不同土类,分别确定其最大干密度和最佳含水率。
        2.4不同压实机械对压实度的影响
        如光面压路机、羊足碾和振动压路机等,他们的压实效果各不相同,对作用于不同土类时,其效果也不同。在现在高速公路施工时多采用振动压路机压实。第一遍静压,然后再振压至压实度达到设计要求为止。碾压时先慢后快、先轻后重、由两侧至中间、轮迹重叠1/2,碾压时最快行驶速度控制在4km/h以内,确保碾压均匀、做到无漏压、无死角、无明显轮迹。碾压过程中,使填料表面始终保持湿润,严禁有“弹簧”、松散、起皮等现象产生,压路机碾压过程中,禁止急停、变速、转弯。选择的施工机械,应考虑工程特点、土石的种类及数量、地形、填挖高度、运距、气候条件、工期等因素,经济合理的确定。填方压实应配备专用的碾压机具。
        3路基压实度检测方面存在的问题和处理办法
        质量是工程的生命,试验检测是工程质量管理的重要手段。客观、准确、及时的试验检测数据,是工程实践的真实记录,是指导、控制和评定工程质量的科学依据。加强路基压实度的检测,充分发挥其质量控制、评定中的重要作用,已经成为路基工程质量管理的重要手段。压实度检测频率应按照《公路路基施工技术规范》(JTG/T 3610-2019)的规定,在现场施工过程中,每一压实层均应检验压实度,检测频率为每200米每压实层测2处,必要时可根据需要增加检测点数。在现场检测中发现,多数检测点数的频率达不到要求,在现场试验时没有严格按照试验规程进行操作,一段路基填筑好以后,施工方没有自检就通知监理到现场进行检测,没有按照程序进行操作。导致数据偏移。跟踪检测,反复试验,进行数据分析,大量查阅资料,从细节上对部分施工路段,进行了有针对性的稳定性分析、处理。使其满足压实的要求,达到要求的标准值。整个施工过程中施工单位对于工程质量的管理有着不可避免的控制因素,因此施工进行压实工作时,应当对压实效果进行进一步的管理与控制,通过加强试验检测人员的管理。避免由于人为因素造成的压实度不足,避免影响工程质量的现象发生。对于试验检测人员来说,在公路建设的过程中,都有义不容辞的责任,都必须强化施工的管理。完善施工工艺和施工的方法,提高施工质量,才能从源头上解决根本的问题。
        结语
        每条高速公路路基的压实并能达到合格的压实度,是公路施工的重要工序。严格按照施工技术规范施工,满足规范和设计要求。充分压实可以更好的提高路基土的强度,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的稳定性,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。
        参考文献:
        [1]吴威.浅谈灌砂法在路基压实度检测中的运用[J].华东公路,2006(2):51-52.
        [2]马玉静,胡晓波.浅谈路基压实度检测方法[J].市政技术,2009,27(S1):138-139+147.
        [3]王志涛.影响土质路基压实度检测的原因分析[J].辽宁交通科技,2001(2):12-13+9.
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