天津五市政公路工程有限公司 300171
摘要:路基压实质量是市政道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,只有对路基结构层进行充分压实,才能保证路基的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程使用寿命。
关键词:市政道路、路基、压实度、检测
一、最大干密度和最佳含水量确定方法
路基受到的荷载应力,随深度而迅速减少,所以路基上部的压实度应高一些;另外,公路等级高,其路面等级也高,对路基强度的要求则相应提高,所以对路基压实度的要求也应高一些。在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区的压实度标准可降低2%~3%。因为这些地区雨量稀少,地下水位低,天然土的含水量大大低于最佳含水量,要加水到最佳含水量情况下进行压实确有很大困难,压实度标准适当降低也不致影响路基的强度和稳定性。在平均年降雨量超过2000mm,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,要达到上述的要求极为困难,应进行稳定处理后再压实。
由于上的性质、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;按土能否重复使用,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,对于高含水量土宜选用湿土法;对于非高含水量土则选用干土法;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。前者是整个土样同时受到垂直方向的振动作用,而后者是振动作用自上体表面垂直向下传递的。研究结果表明,对于无粘聚性自由排水土这两种方法最大干密度试验的测定结果基本一致,但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,使用时可根据试验设备拥有情况择其一即可,但推荐优先采用表面振动压实仪法。
路基及回填土的压实,目的在于提高其强度和稳定性,降低路基的透水性和减少因冰冻而引起的不均匀变形,从而保证路面具有足够的抵抗车辆荷载作用的力学强度和稳定性能,提高道路的使用年限。实践证明,由于路基压实质量未达到要求就急于铺筑路面,结果是开放交通后在自然因素和车辆荷载作用下,路基产生沉陷变形而导致路面结构破坏,造成极大的浪费。因此路基压实质量是保证道路施工质量的基础和前提。
二、影响压实效果的主要因素
1、含水率的影响:路基的碾压过程事实上就是克服土颗粒间的内摩擦力和粘结力,使得土颗粒产生位移并相互靠近,从而达到土的密实状态的过程。土的内摩擦力和粘结力随着土的密实度的增加而增加,土的含水量越小时,土颗粒间的内摩擦力和粘结力越大,压实到一定程度后,某一压实功不能克服土颗粒间的抗力,压实所得到的干密度就小。当含水量增加时,水在土颗粒间起着润滑和分散作用,使得土颗粒间内摩擦力和粘结力减小,因此同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积内的空气体质逐渐减小,而土的固体体积和空气体积逐渐增大,当土的含水量达到某一限度后,虽然土的内摩擦力和粘结力还在减小。
2、土质的影响:不同性质土的压实性能是不一样的,就填土压实而言,最适宜的是砂砾土、砂土和砂性土。这些土易压实,有足够的稳定性,沉陷小。最难压实的是粘土,在潮湿状态下这种土不稳定,最佳含水量比其他土类大,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量和最大干密度。在同一压实功能作用下,含粗颗粒较多的土,其最大干密度越大。
在道路施工时,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量。
3、压实厚度对路基压实质量的影响:相同压实条件下土层密实度是随着深度而递减的,表层最高,底层最低。不同压实工具实施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的规定数值。使用振动压路机或夯击机时,宜以50cm为限。实际施工操作时的压实厚度应通过现场试验来确定合适的摊铺厚度,以达到最佳的压实效果。
4、碾压方法,碾压速度对路基压实质量的影响:路基施工技术规范要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”的原则,这种碾压方式既有利于路基的压实度,又有利于路基的平整度。
5、碾压遍数对路基压实质量的影响:压实功对压实效果的影响,是除含水量之外的另一个重要因素。在施工实践中可以增加压实功能以提高路基强度或降低含水量以达到最佳密实状态,需要指出的是,用增加压实功能的办法以提高土基强度的效果有一定限度。压实功能增加到一定限度以上,效果提高就会越为缓慢,在经济效益和工程施工组织上会增大成本或施工组织难度。片面强调压实功能可能会导致破坏土基结构或造成相对应含水量减少而带来的稳定性变差。相比较而言,严格控制最佳含水量要比增加压实功能收效大得多。必将出现压实效果变差,重新返工,造成施工成本加大,事倍功半。
6、土质对对路基压实质量的影响: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量和最大干密度。在同一压实功能作用下,含粗颗粒较多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小,即随着粗粒土增多,其击实曲线的峰点越向左上方移动。在道路施工时,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量。
三、压实质量控制
在路基施工中,土的最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标。压实前应测定填土的含水量使之接近最佳含水量。土中含水量过大时,应作翻晒处理;当含水量较小时,应适当洒水补充水分,使含水量适宜。
在工地上,判断土是否接近最佳含水量可采用简易鉴定方法:用手捏土可成团,较费劲,手掌无水印,土团自50cm处落在地上散成蒜瓣状,自100cm高处落在坚实地面上即松散,出现这些现象即表明土已接近最佳含水量。在实验室中,尽可能参照工程施工技术规范要求,做好最佳含水量的验证检测。
在压实过程中,为保证压实质量,施工现场自检人员应边施工边检查压实度以便及时调整。当压实干密度远远大于要求值时,表明压实度过度或土质发生了变化;当压实干密度小于要求值时,表明压实度不够。针对这些情况要找出原因并及时采取措施以达到要求的压实度。如改变碾压工艺、增加压实机械的重量或重新做标准击实试验等。每一压实层均应检验压实度,合格后方可填筑下一层。
四、结束语
路基压实度是路基质量最重要的技术指标,在检测工作中,应根据材料的具体情况选择适当的试验方法,确定材料的标准数据,并在日常检测中选用适当的检测方法测得路基压实度,严把质量关,才能确保路基的压实质量。
参考文献
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