公路工程路基施工中壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)探析
2015-07-27
路基壓實(shí)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(shí)的路基是公路強(qiáng)度、剛度和使用壽命的根本保證。路基施工的優(yōu)劣對(duì)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(shí)情況是控制的主要環(huán)節(jié)。可以說(shuō)，通過(guò)路基施工現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)，能夠有效提高建設(shè)公路的路面平整度與壓實(shí)度。路基壓實(shí)度的檢測(cè)方法雖然簡(jiǎn)單，但一些容易忽略的問(wèn)題，常使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)不準(zhǔn)確現(xiàn)象，這就難以真實(shí)反應(yīng)路基壓實(shí)情況。
1.路基壓實(shí)度的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
在公路工程實(shí)踐中，常以基底壓實(shí)度作為路基填料的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。按照《路基施工規(guī)范》（JTJ033-95）規(guī)定，路堤基底壓實(shí)度應(yīng)≥85%（設(shè)計(jì)另有要求的除外）；當(dāng)路堤填土高度<80cm時(shí)，基底壓實(shí)度應(yīng)≥95%。當(dāng)基底含水量偏大難以壓實(shí)時(shí)，宜加鋪粒料墊層或摻灰處理。高速公路和一級(jí)公路的橋臺(tái)、涵洞背后和涵洞頂部的填土壓實(shí)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(diǎn)，每點(diǎn)都應(yīng)合格，每一壓實(shí)層厚度均以不超過(guò)20cm為宜。
1.1土質(zhì)路基壓實(shí)度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
土質(zhì)路基壓實(shí)度采用重型擊實(shí)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(jí)公路1.5m 以下的路堤壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)為93%；二級(jí)公路1.5m以下為92%，0.8～1.5m為 94%，0～0.8m為95%。二級(jí)以上公路路堤壓實(shí)度不小于90%；三、四級(jí)公路路堤壓實(shí)度不小于85%。
1.2濕粘土路基的壓實(shí)度檢測(cè)
采用濕粘土、紅粘土、中弱膨脹土等作為填料時(shí)，由于此類(lèi)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(dá)到重型壓實(shí)的最大干密度時(shí)，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(shí)度降低，易造成路基強(qiáng)度降低、不穩(wěn)定，甚至達(dá)不到路基最小強(qiáng)度要求。因此當(dāng)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，對(duì)濕粘土、紅粘土、中弱膨脹土壓實(shí)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(lái)滿足路基填料的壓實(shí)度。
2.當(dāng)前我國(guó)公路工程施工現(xiàn)場(chǎng)路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)的主要方法
現(xiàn)場(chǎng)路基壓實(shí)度檢測(cè)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(cè)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(shí)對(duì)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(jìn)行含水量的測(cè)定。
?。?）將環(huán)刀的外壁擦干凈，準(zhǔn)確的稱(chēng)重。
?。?）最后是整理結(jié)果，計(jì)算出土樣的干密度以及壓實(shí)系數(shù)。
2.2核子濕度密度儀法
這種方法主要適用于進(jìn)行瀝青混合料面層的壓實(shí)度測(cè)定，通過(guò)表面散射法，同時(shí)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(xì)砂、天平、毛刷、核子密度濕度儀等。這種方法的實(shí)驗(yàn)方法以及注意事項(xiàng)為：
?。?）首先要確定待測(cè)位置，同時(shí)預(yù)熱儀器。測(cè)試位置要通過(guò)隨機(jī)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(shí)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(cè)試位置。
?。?）打開(kāi)儀器并開(kāi)始讀取數(shù)據(jù)。儀器打開(kāi)后工作人員要退到2m之外，在規(guī)定的時(shí)間測(cè)定，數(shù)據(jù)讀取完畢后迅速關(guān)機(jī)。
?。?）注意事項(xiàng)。儀器應(yīng)專(zhuān)人保管和使用；儀器工作時(shí)，測(cè)試人員要在2m之外；儀器關(guān)機(jī)后要將手柄置于安全位置，并放置于專(zhuān)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(shí)測(cè)定層的厚度不超過(guò)150mm時(shí)，應(yīng)該使用100mm的小型砂筒測(cè)試；但是當(dāng)集料的粒徑在15-40mm，而測(cè)定層的厚度為150-200mm 時(shí)要使用 150mm 的大型灌筒進(jìn)行測(cè)試。主要的儀器設(shè)備有：金屬標(biāo)定罐、灌砂筒、基板、量砂、臺(tái)秤以及相應(yīng)的挖土設(shè)備。
具體的試驗(yàn)方法如下：如果要對(duì)某一標(biāo)段進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，應(yīng)該首先對(duì)所使用的量砂進(jìn)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(cè)點(diǎn)；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(chēng)量其質(zhì)量；緊接著要對(duì)土樣進(jìn)行含水量試驗(yàn)；此時(shí)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(duì)照，然后打開(kāi)罐砂筒的開(kāi)關(guān)，通過(guò)測(cè)量罐砂桶內(nèi)的的砂的重量變化來(lái)得到試洞的體積；試驗(yàn)完畢后要及時(shí)的取出砂，以備日后使用，同時(shí)要及時(shí)的計(jì)算土樣的干密度以及壓實(shí)度系數(shù)。
3.公路工程建設(shè)中路基壓實(shí)度檢測(cè)試驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
路基壓實(shí)度的檢測(cè)是公路建設(shè)中即普通又重要的工作，只有檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，才能真實(shí)的反應(yīng)出路基壓實(shí)情況。對(duì)于提高路基壓實(shí)度檢測(cè)的準(zhǔn)確度應(yīng)注意的以下幾個(gè)問(wèn)題：
3.1提高標(biāo)準(zhǔn)密度試驗(yàn)的準(zhǔn)確性
標(biāo)準(zhǔn)密度是保證壓實(shí)度準(zhǔn)確的前提，壓實(shí)度的大小取決實(shí)測(cè)的壓實(shí)密度，同樣也與標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)測(cè)出的密度大小有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)是模擬現(xiàn)場(chǎng)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(shí)度的檢測(cè)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(shí)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)使用的土樣進(jìn)行分析，取符合粒徑要求的土樣做擊實(shí)試驗(yàn)；悶土?xí)r間要保證，如果悶土?xí)r間過(guò)短，水就不能充分分布在顆粒之間，使擊實(shí)后的含水量不均勻，影響擊實(shí)效果；擊實(shí)筒應(yīng)放在堅(jiān)硬的水泥地面上，這樣能保證擊實(shí)效果，否則會(huì)使最大干密度偏低；擊實(shí)時(shí)，土層厚度要均勻，若每層裝土不均勻，在相同擊實(shí)力的作用下，會(huì)造成筒內(nèi)土的密度不均勻，增大試驗(yàn)誤差，并且測(cè)得的干密度和實(shí)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(chǎng)施工和標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)在對(duì)土的處理上還存在一定的距離，大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)施工不可能象我們標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)?zāi)菢訉⑼撂幚淼椒弦?guī)范要求的粒徑后再進(jìn)行碾壓。如送檢人員送檢的土樣不具（下轉(zhuǎn)第318頁(yè)）（上接第285頁(yè)）有代表性，這樣就會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)密度與現(xiàn)場(chǎng)的干密度相差很大。
4.結(jié)語(yǔ)
對(duì)于公路工程建設(shè)而言，成敗往往取決于其施工檢測(cè)和質(zhì)量的控制，如果缺乏有效的檢測(cè)和質(zhì)量控制措施，公路工程施工質(zhì)量就無(wú)從談起來(lái)。因此，從加強(qiáng)路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)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(shí)意義，值得進(jìn)一步深入地加以研究。
