路基压实度

2024-09-20

路基压实度(共12篇)

路基压实度 篇1

在公路修建过程中, 土是路基工程填充最常用的材料, 它造价低廉, 施工工艺简单。路基压实情况经常影响公路施工质量如何达到施工压实标准, 克服由于压实原因带来的路基不均匀沉降, 是公路工程施工中急待解决的问题。本文就影响路基压实的因素和控制方法进行分析和讨论。

1影响路基压实的因素主要有以下几种

1.1平整度对压实密度的影响

规范中路基土分层填充时未对平整度作规定, 长期的施工经验告诉我们, 压路机在平整的路面上行驶时, 对每一处的压实功能都是相等的, 碾压完成后各点的压实度比较均匀, 统计曲线离散程度小。平整度差的路基在碾压时, 压路机对路基土产生向下的冲击力, 由于力的分布不均匀, 碾压完毕后各点得到的压实功各不相同, 压实度也不均匀, 可能出现某一段落、某一区域的压实度达不到要求, 还必须增加检测频率, 划分出不合格区域, 重新碾压。

1.2含水量的影响

含水量是影响压实效果的决定因素在最佳含水量时土处于硬塑状态, 较易获得最佳压实效果。压实到最大密实度的土体, 水稳定性最好。

1.3土质的影响

不同类型土的压实性能是不一样的就填土压实而言, 最适宜的是沙砾土、砂土和砂性土, 这些土能压实, 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, 最佳含水量比其它土类大, 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。经试验表明, 在同一压实功能作用下, 含粗粒越多的土, 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。在城市道路排水施工时, 应根据

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不同地段的不同土类, 分别确定其最大干容重和最佳含水量。

1.4压实功对压实度的影响

同一类土, 其最佳含水量随压实功能的加大而减小而最大干容重影响较大。当土偏干时, 增加压实功能对提高干容重影响较大, 偏湿时则收益甚微。另外, 当压实功能加大到一定程度后, 对最佳含水量的减少和最大干容重的提高都不明显了。这就是说, 单纯用增大压实功能来提高土的密实度未必合算, 压实功能还会破坏土体结构。

2路基压实度的控制方法

2.1平整度的控制

路基施工中, 用推土机和平地机结合人工在直线段每20米一个断面, 曲线段每10米一个断面来控制标高, 严格按要求达到规定的平整度。

2.2土的含水量控制

土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度, 因此, 在路基填土压实过程中, 必须随时控制土的含水量, 当含水量过大时, 应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程中应连续作业, 减少雨林、暴晒, 防止土壤中的含水量发生大的变化。用工地肉眼检验法和含水量快速测定仪判断各段土质和含水量, 以决定加水多少, 或晾晒时间。在土场中取土时注意区分不同种类的土, 分层或分片挖取, 在路基上尽量把不同种类的土分段填筑。

2.3路基填土的选择

在路基施工过程中, 假如土质不良, 即使松铺厚度适中, 碾压合乎规范, 仍然很难达到压实度标准。所以, 一切路基填土都必须经过试验。路基施工破坏土体的天然状态, 致使结构松散, 颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度于稳定性, 必须予以人工压实, 以提高其密实程度。影响路基压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度, 外因指压实功能及压实时的外界自然和人为的因素。土质对压实效果的影响很大, 砂性土的压实效果优于粘性土, 因此施工中要选好土质。

2.4碾压过程的控制

对碾压过程的控制应更加严格。一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5~2.5 k m/h, 碾压遍数控制在4~6遍。路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重、先慢后快、先边缘后中间”, 这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度, 又有利于提高平整度。但是, 这种方式不是万能的, 碰到非凡情况, 碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时, 由于土基中含有一定的碎石, 采用高频低辅。紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整, 在有超高路段时, 则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序, 是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面, 既有自然因素, 又有人为因素, 为此要求我们在施工过程中严格控制碾压施工中的各个环节, 保证路基压实质量达到设计要求。

公路路基的压实并达到合理的密实度, 是公路施工的重要工序, 也是达到有关公路施工的国家标准, 实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度, 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稳定性, 增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。

摘要:随着汽车的增多, 提高公路施工的质量成了重要问题, 其中路基压实情况是影响公路施工质量的一个重要环节。本文对路基压实的因素和控制方法进行了分析。

关键词:公路修建,路基压实的因素,路基压实的控制

路基压实度 篇2

摘要

ABSTRACT 一 确保路基压实度的重要性 1.1路基压实度与路面强度的关系 1.2路基压实度与路面稳定性的关系 1.3路基压实度与路面平整度的关系 1.4路基压实度与路面耐久性的关系 二 影响公路施工压实度的因素 2.1含水量对压实过程的影响 2.2碾压厚度对压实的影响 2.3碾压遍数对压实的影响

2.4碾压方式对压实质量的影响 2.5碾压速度对压实的影响 2.6压实机械对压实的影响 2.7集料级配对压实的影响

2.8地基或下承层强度对压实的影响 三 公路路基压实度检测方法

3.1标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法 3.1.1路基的最大干密度和最佳含水量确定方法

3.1.2路基基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法 3.1.3沥青混合料标准密度确定方法 3.2现场密度试验检测方法 3.2.1环刀法 3.2.2灌沙法

3.2.3核子湿度密度仪法 四 总结 参考文献 致谢 摘要

随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监控办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要额内在指标之一,只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实是否科学、真实、有效、直接影响着路基评定是否准确。目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌沙法、核子密度仪法等。

关键词:路基 压实度 环刀法 灌沙法 含水量 Abstract Along with society to highway engineering quality requirement enhancement,highway construction level,quality monitoring system,supervising and managing means and mechanized construction level also along with it

promotion.The roadbed,the road surface compaction quality is one of road engineering construction quality control most important intrinsic targets, only then to the roadbed, the pavement structure level carries on the full compaction, can may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface smoothness, and may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface project service life.The highway sub grade compaction quality, mainly is depend on ,these quality examination method and the examination data science which the concrete examination method and the examination data evaluate ,is whether real , is effective , is affecting the roadbed merit rating directly is whether accurate.At present , the more commonly used scene compactness measuring technique has the ring sampler law , falls the granulated substance law , the nucleon density meter law and so on.Key word: The roadbed compactness

ring sampler

law fills the granulated

substance law

water content

公路路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。为使公路路基具有足够的强度与稳定性,必须予以压实,以提高其密实程度。所以公路路基的压实工作,是公路路基施工过程中一个重要工序,亦是提高公路路基强度与稳定性的根本技术措施之一。长期以来由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生,如何达到要求的施工压实标准,克服由于压实原因带来的不均匀沉降,是公路工程施工中急待解决的重要问题。因此,在实际施工中,只有了解压实形成的原理,克服影响压实的不利因素,才能保证公路工程施工的压实标准,达到预期的使用目的。对于任何道路来说,路基是承受路面上传下来应力,是抵抗应变的主体。对通行能力强、车流量大的高速公路而言,由于大部分是填方,路基高、边坡陡,更要对路基严格要求。

路基施工破坏了土体的天然状态,致使其结构松散,颗粒从新组合,土基压实后,土体的密度提高,透水性低,毛细水上升高度减少,防止了水分积聚和侵蚀而导致的土基软化,或因冻胀而引起的不均匀变形,从而提高了路基的强度和水温稳定性。因此,路基的压实工作是路基施工过程中的一个重要环节,是提高路基强度与稳定性的根本措施之一。————路基压实意义 一确保路基压实的重要性

路基是公路的重要组成部分,它的施工质量好坏,直接影响到整个公路的质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明,没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件,也是决定一条公路寿命长短的关键因素。

一条公路使用质量的好坏主要从以下几个方面看:线形;路面强度;路面稳定性;路面平整度;路面耐久性;路面抗滑性能;路面扬尘性。

以上7个方面,除线形取决于公路技术等级,路面抗滑性能取决于路面材料的粗糙程度,路面扬尘性取决于路面类型外,其它4个方面(也是公路质量的主要方面)均与路基压实度有密切关系。1.1路基压实度与路面强度的关系

由于路面的建筑费用一般要占公路总投资的30%—50%,甚至更多,故路面一般做的很薄,因此路面强度主要依仗路基强度,而路基强度是由路基的压实度决定的。例如当砂砾土的压实度为100%时,其强度为100;而当压实度为98%时,其强度则降到74;当压实度为95时,其强度就只有43了。1.2路基压实度与路面稳定性的关系

路面的压实度越小,土粒间的颗粒就越大,雨水越容易渗透到土中,当然在土中存留的水分也越多,土的强度也就越低。在荷载作用下,路面就会发生车辙、沉陷等变形,路基的压实度越小,所产生的车辙变形就越大。我们经常在公路上看到的,路面上车辙和大波浪形变很严重,虽然引起这些形变的原因很复杂,但路基压实度不足往往是其主要原因。1.3路基压实度与路面平整度的关系

路基压实度不足,将逐渐产生不同的竖向变形。路基各处的填土高度各不相同由于路基压实度不足,在路基土的固结过程中,就会出现不同的沉降。填土高度大的部位沉降多,填土高度小的部位沉降少,这就是我们经常说的不均匀沉降。这种不均匀沉降势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。

路面各处渗水程度不一。如果路基压实不足,渗水多的地方,路基土的强度就会显著下降。渗水少的地方,路基土的强度则降低甚微。在荷载作用下,路基土就会受到不同程度的压缩。这种不同程度的压缩,势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。

1.4路基压实度与路面耐久性的关系

路面耐久性,即路面的使用寿命,它是路面强度、路面稳定性、路面平整度的综合指标,既然路基压实度与路面强度、路面稳定性、路面平整度密切相关,自然也与其综合指标—路面耐久性密切相关。

正因为路基压实度对公路的质量如此重要,所以《公路工程技术标准》对各级公路的路基压实度都作了明确的规定。

影响公路施工压实度的因素

公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。

“压实度”是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。2.1含水量对压实过程的影响

压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力,使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力大,压实到一定程度后,某一压实力不能克服土颗

粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。因此,在现场施工中,细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小,要想达到较大的干密度非常困难;若含水量过大,不但不能得到较大的干密度,而且还会出现“弹簧现象”。对于特别干旱或潮湿的地区,更要注意这一点。2.2碾压厚度对压实的影响

压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。不同压实工具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规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。

2.3碾压遍数对压实的影响

压实功能对压实效果的影响,是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能,以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。2.4碾压方式对压实质量的影响

路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。但是,这种方式不是万能的,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时,由于土基中含有一定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整,在有超高路段时,则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序,是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面,既有自然因素,又有人为因素,为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节,保证路基压实质量达到设计要求。

2.5碾压速度对压实的影响

在公路施工中,不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。2.6压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,而使用重型压路机可以得到较大的密实度。振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大,就会造成压实过度,浪费人力物力,严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力,不应超过土的强度极限。根据土质的不同,选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。

2.7集料级配对压实的影响

集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。2.8地基或下承层强度对压实的影响

大量试验证明,在填筑路堤时,如地基没有足够的强度,路堤的第一层是难于达到较高的压实度的。因此,在填筑路堤之前,必须先碾压地基即清场,使其达到足够的压实度和强度。若地基比较湿软,如公路修在稻田或沼泽地带,直接在上面填筑路堤,往往会发生困难。在这种情况下,即使使用重型压路机进行碾压,土层也会发生“弹簧现象”,碾压遍数越多,“弹簧现象”愈严重。在这种情况下,应该先利用石灰或固化剂处理地基,或者先将地基土用砂、沙砾土或其他类似的材料换填1~3层,进行适当碾压后再进行填土。试验证明,用相同的压实机械和压实方法碾压时,如土基强度高,碾压层的密实度就大,反之,碾压层的密实度就小。

三、公路路基压实度检测方法

随着社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是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、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实质量,主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定的,这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效,直接影响着路基质量评定是否准确。现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。

3.1标准密度(最大干密度)和最佳含水量的确定方法

所谓压实度,是指土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。在压实过程中,土颗粒间的引力和斥力的相对大小决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,还不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好;当含水量增大到一定程度后,孔隙中已出现了自由水,结合水膜的扩大作用不再显著,因而引力的减少也不是十分显著,同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来,所以此时压实效果反而下降。所以,通过检测土壤的干密度能有效评判路基压实度的质量。

由于筑路材料结构层次等因素的不同,确定室内标准密度的方法也多样化,有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线(驼峰曲线)上最大的干密度值,该值对应的含水量即为最佳含水量。

3.1.1路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法

根据路基受到的荷载应力不同,路基压实度要求也不同。公路等级高,对路基强度的要求则相应提高,对路基压实度的要求也应高一些。高速、一级公路路基的压实度标准,对于路床0~80 cm应不小于95%,路堤80 cm~150 cm应不小于93%,150 cm以下应不小于90%;对于零填及路堑、路槽底面以下0~30 cm应不小于95%。在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地区(相当于潮湿系数≤0.25地区)的压实度标准可降低2%~3%。在平均年降雨量超过2 000 mm,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,应进行稳定处理后再压实。

由于土的性质、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;按土能杏重复使用,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,对于高含水量上宜选用湿土法;对于非高含水量土则选用于土法;除易击碎的试样外,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,对于砂、卵、漂石及堆石料等无黏聚性自由排水上而言,推荐优先采用表面振动压实仪法。

3.1.2路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

理论计算法,是较为科学的确定最大干密度和最佳含水量的方法。

3.1.2.1石灰土、二灰稳定粒料

根据室内试验测得结合料的最大干密度ρ1和集料的相对密度γ,把已确定的结合料与集料的质量比换算为体积比V1∶V2,则可计算混合料的最大干密度。

石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量w0是结合料的最佳含水量w1和集料饱水裹覆含水量w2的加权值。饱水裹覆含水量是指把集料浸水饱和后取出,不擦去表面裹覆水时的含水量。除吸水率特大的集料外,此值对于砾石可以取3%,碎石可取4%。

3.1.2.2水泥稳定粒料

此类材料的最大干密度ρ0与集料的最大干密度ρG和水泥硬化后的水泥质量有关。水泥加水拌匀后,在105℃烘箱中烘干,称试验前水泥质量和烘干后硬化的水泥质量,即可求得水泥水化的水增量。因水泥中含有水化水,故用烘箱法不能正确测出水泥稳定粒料的最佳含水量。根据对比试验,水泥稳定粒料的最佳含水量w0,由水泥的水化水、集料的饱水裹覆含水量和拌和水泥所需要的水(水灰比为0.5)三者组成。

3.1.3沥青混合料标准密度确定方法

沥青混合料标准密度,以沥青拌和厂取样试验的马歇尔密度或者试验段密度为准。具体方法有:水中重法,适用于密实的Ⅰ型沥青混凝土试件,不适用于采用了吸水性大的集料的沥青混合料试件;表干法,适用于表面较粗,但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件,不适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件;蜡封法,适用于吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混凝土试件以及沥青碎石混合料试件,不能用水中重法或表干法测密度时,应用蜡封法测定;体积法,本法适用于空隙率较大的沥青碎石混合料,及大空隙透水性开级配沥青混合料试件。在进行密度试验时,应根据混合料本身的特点,适当选择试验方法。

3.2现场密度试验检测方法

目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。

(一)环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为2oocm3,环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的,若环刀取在碾压层的上部,则得到的数值往往偏大,若环刀取的是碾压层的底部,则所得的数值将明显偏小,就检查路基土和路面结构层的压实度而言,我们需要的是整个碾压层的平均压实度,而不是碾压层中某一部分的压实度,因此,在用环刀法测定土的密度时,应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而,这在实际检测中是比较困难的;只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土,环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外,环刀法适用面较窄,对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1.仪具与材料

(1)人工取土器或电动取土器:人工取土器包括环刀、环盖、定向筒和击实锤系统(导杆。落锤、手柄)。环刀内径6~8cm,高23cm,壁厚1.52mm。电动取土器由底座、行走轮、立柱、齿轮箱、升降机构、取芯头等组成。电动取土器主要技术参数为:工作电压DC24V(36Ah);转速5o70r/min,无级调速;整机质量约35kg。

(2)天平:感量0.1g(用于取芯头内径小于70mm样品的称量),或1.0g(用于取芯头内径100mm样品的称量)。

(3)其他:镐、小铁锹、修土刀、毛刷、直尺、钢丝锯、凡士林、木板及测定含水量设备等。

2.试验方法与步骤

(1)用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度

①擦净环刀,称取环刀质量m2,准确至0.1g。

②在试验地点,将面积约30cmx 30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分,达到一定深度,使环刀打下后,能达到要求的取土深度,但不得扰动下层。

③将定向筒齿钉固定于铲平的地面上,顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。

④将导杆保持垂直状态,用取土器落锤将环刀打人压实层中,至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。

⑤去掉击实锤和定向筒,用镐将环刀及试样挖出。

6.轻轻取下环盖,用修土刀自边至中削去环刀两端余土,用直尺检测直至修平为止。

7.擦净环刀外壁,用天平称取环刀及试样合计质量m1 ,准确至0.1g。

8.自环刀中取出试样,取具有代表注的试样,测定其含水量。

(2)用人工取土器测定砂性土或砂层密度

①如为湿润的砂土:试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上、细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱,将环刀刃口向下,平置于砂土柱上,用两手平稳地将环刀垂直压下,直至砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。

②削掉环刀口上的多余砂土,并用直尺刮平。

③在环刀上口盖一块平滑的木板,一手按住木板,另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断,然后将装满试样的环刀转过来,削去环刀刃口上部的多余砂土,并用直尺刮平。

④擦净环刀外壁,称环刀与试样合计质量m1,精确至0.1g。

⑤自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。

6.干燥的砂土不能挖成砂土柱时,可直接将环刀压人或打入土中。

(3)用电动取土器测定元机结合料细粒土和硬塑土密度

①装上所需规格的取芯头。在施工现场取芯前,选择一块平整的路段,将四只行走轮打起,囚根定位销钉采用人工加压的方法,压入路基土层中。、松开锁紧手柄,旋动升降手轮,使取芯头刚好与上层接触,锁紧手柄。

2.将电瓶与调速器接通,调速器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮,显示电路已通;启动开关,电动机工作,带动取芯机构转动。、根据土层含水量调节转速,操作升降手柄,上提取芯机构,停机,移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起,切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表,因此,将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上,摇动即可取出样品。

③取出样品,立即按取芯套筒长度用修土刀或钢丝锯修平两端,制成所需规格土芯,如拟进行其他试验项目,装人铝盒,送试验室备用。

④用天平称量土芯带套筒质m1,从土芯中心部分取试样测定含水量。

5计算试样的湿密度及干密度,进而获得压实系数K 2 灌砂法基本原理

灌砂法(标准方法,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度

检测)基本原理是利用粒径0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清洁干净的均匀砂,从一定高度自由下落到试洞内,按其单位重不变的原理来测量试洞的容积(即用标准砂来置换试洞中的集料),并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

3.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒

(1)当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。

(2)当试样的最大粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度不超过150mm,但不超过200mm时,应用φ150mm的大型灌砂筒测试。

(3)如集料的最大粒径达到40mm~60mm或超过60mm时,灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。

工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒,它的测深为150mm,其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右,而且一般压实度在压实表层都比较高,往下就难以保证,因此在山区现场含碎石较多的集料应采用φ200mm的大灌砂筒检测为宜。1.仪具与材料

(1)灌砂筒:有大小两种,根据需要采用。储砂筒筒底中心有一个圆孔,下部装一倒置的圆锥形漏斗,漏斗上端开口,直径与储砂筒的圆孔相同,漏斗焊接在一块铁板上,铁板中心有一圆孔与漏斗上开口相接,储砂筒筒底与漏斗之间没有开关。开关铁板上也有一个相同直径的圆孔。

(2)金属标定罐:用薄铁板制作的金属罐,上端周围有一罐缘。

(3)基板:用薄铁板制作的金属方盘,盘的中心有一圆孔。

(4)玻璃板:边长约5m~6oomm的方形板。

(5)试样盘:小筒挖出的试样可用铝盒存放,大筒挖出的试样可用3oomm x 5oomm x 40mm的搪瓷盘存放。

(6)天平或台称:称量10 ~15kg,感量不大于1g。用于含水量测定的天平精度,对细粒土、中粒土、粗粒土宜分别为0.01g、0.1g、1.0g。

(7)含水量测定器具:如铝盒、烘箱等。

(8)量砂:粒径0.30~0.60mm 及0.25~0.50mm清洁干燥的均匀砂,约2040kg,使用前须洗净、烘干,并放置足够长的时间,使其与空气的湿度达到平衡。

(9)盛砂的容器:塑料桶等。

(10)其他:凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。

2.试验方法与步骤

(1)标定筒下部圆锥体内砂的质量

①在灌砂筒筒口高度上,向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装人筒内砂的质量m1,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

②将开关打开,让砂自由流出,并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当(可等于标定罐的容积),然后关上开关,称灌砂筒内剩余砂质量 m5,准确至1g。

③不晃动储砂筒的砂,轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上,将开关打开,让砂流出,直到筒内砂不再下流时,将开关关上,并细心地取走灌砂筒。

④收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂,准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。

⑤重复上述测量三次,取其平均值。

(2)标定量砂的单位质量γ。

①用水确定标定罐的容积V,准确至1mL。

②在储砂筒中装人砂并称重,并将灌砂简放在标定罐上,将开关打开,让砂流出,在整个流砂过程中,不要碰动灌砂筒,直到砂不再下流时,将开关关闭,取下灌砂筒,称取筒内剩余砂的质量准确至1g。

③计算填满标定罐所需砂的质量。

④重复上述测量三次,取其平均值。

⑤按式p=ma/v计算量砂的单位质量。

(3)试验步骤

①在试验地点,选一块平坦表面,并将其清扫干净,其面积不得小于基板面积。

②将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时,则将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,将灌砂筒的开关打开,让砂流入基板的中孔内,直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒,并称量筒内砂的质量准确至1g。当

需要检测厚度时,应先测量厚度后再进行这一步骤。

③取走基板,并将留在试验地点的量砂收回,重新将表面清扫干净。

④将基板放回清扫干净的表面上(尽量放在原处),沿基板中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意勿使凿出的材料丢失,并随时将凿出的材料取出装人塑料袋中,不使水分蒸发,也可放在大试样盒内。试洞的深度应等于测定层厚度,但不得有下层材料混人,最后将洞内的全部凿松材料取出。对土基或基层,为防止试样盘内材料的水分蒸发,可分几次称取材料的质量。全部取出材料的总质量为mw,准确至1g。

⑤从挖出的全部材料中取出有代表性的样品,放在铝盒或洁净的搪瓷盘中,测定其含水量(w,以%计)。样品的数量如下:用小灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于100g;对于各种中粒土,不少于500g。用大灌砂筒测定时,对于细粒土,不少于2oog;对于各种中粒土,不少于1000g对于粗粒土或水泥、石灰、粉煤灰等元机结合料稳定材料,宜将取出的全部材料烘干,且不少于2oo0g,称其质量m d,准确至1g。当为沥青表面处治或沥青贯人结构类材料时,则省去测定含水量步骤。

6.将基板安放在试坑上,将灌砂筒安放在基板中间(储砂筒内放满砂质量m 1),使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开灌砂筒的开关,让砂流入试坑内匕在此期间,应注意勿碰动灌砂筒,直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关。小心取走灌砂筒,并称量筒内剩余砂的质量m4,准确到1g。

7.如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大,也可省去上述②和③的操作。在试洞挖好后,将灌砂筒直接对准放在试坑上,中间不需要放基板。打开筒的开关,让砂流入试坑内。在此期间,应注意勿碰动灌砂筒。直到储砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,小心取走灌砂筒,并称量剩余砂的质量m’4,准确至1g。

8.仔细取出试筒内的量砂,以备下次试验时再用,若量砂的湿度已发生变化或量砂中混有杂质,则应该重新烘干、过筛,并放置一段时间,使其与空气的温度达到平衡后再用。

3.计算

(1)计算填满试坑所用的砂的质量mb。

(2)计算试坑材料的湿密度ρw。

(3)计算试坑材料的干密度ρd。

(4)水泥、石灰粉、煤灰等无机结合料稳定土,计算干密度ρd。

当试坑材料组成与击实试验的材料有较大差异时,可以试坑材料作标准击实,求取实际的最大子密度。

4.试验中应注意的问题

灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单,但实际操作时常常不好掌握,并会引起较大误差;又因为它是测定压实度的依据:故经常是质量检测监督部门与施工单位之间发生矛盾或纠纷的环节,因此应严格遵循试验的每个细节,以提高试验精度。为使试验做得准确,应注意以下几个环节:

(1)量砂要规则。量砂如果重复使用,一定要注意晾干,处理一致,否则影响量砂的松方密度。

(2)每换一次量砂,都必须测定松方密度,漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂,又不作试验;仅使用以前的数据。

(3)地表面处理要平整,只要表面凸出一点(即使1mm),使整个表面高出一薄层,其体积也算到试坑中去了,会影响试验结果。因此本方法一般宜采用放上基板先测定一次粗糙表面消耗的量砂,按式(6-7)计算填坑的砂量,只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。

(4)在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大或偏小。

(5)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。

2.3核子湿度密度仪法

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时,在表面用散射法测定,所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时打洞后用直接透射法测定,测定层的厚度不宜大于20 cm。所需仪器设备有:核子密度湿度仪、细砂(0.15 mm~0.3 mm)、天平或台称、毛刷等。试验方法及注意事项如下:

(1)确定位置,预热仪器。按照随机取样的方法确定测试位置,但与距路面边缘或其它物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得少于10 m。按照规定的时间,预热仪器。如用散射法测定时,应将核子仪平稳地置于测试位置上;如用直接透射法测定时,将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

(2)打开仪器,读取数据。打开仪器,测试员退出仪器2m以外,按照选定的测定

时间进行测量,到达测定时间后,读取显示的各项数值,并迅速关机。

(3)使用安全注意事项:①仪器工作时,所有人员均应退到距仪器2m以外的地方;②仪器不使用时,应将手柄置于安全位置,仪器应装入专用的仪器箱内,放置在符合核幅射安全规定的地方;③仪器应由经有关部门审查合格的专人保管,专人使用。

四、压实度检测结果评定

路基、路面压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率及方法进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。

压实度评定要点是:

(1)控制平均压实度的置信下限:似保证总体水平;

(2)规定单点极值不得超出给定值,防止局部隐患;

(3)规定扣分界限以区分质量优劣。

计算检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)。

1.路基、基层和底基层:K≥K0,且单点压实度Ki 全部大于等于规定值减2个百分点时,评定路段的压实度可得规定满分;当K≥K0,且单点压实度全部大于等于规定极值时,对于测定值低于规定值减2个百分点的测点,按其占总检查点数的百分率计算扣分值。K

五、总结

路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一,为保证路基、路面的强度,必须对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度。

公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,也是达到有关公路施工的国家标准,实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度,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.赵新成.论加强路基压实度管理的重要性。甘肃科技.2009.8 2.郭凌霄.影响公路路基压实质量的几个因素.[J].科技情报开发与经济.2006.9.3 雍晓华.路基路面压实度检测方法及影响因素讨论.[J].新疆石油科技.2005.2.4 金锡兰、李 金.浅谈路基压实度的质量检测技术[J].安徽建筑,2001(5)5 宫旭东.浅谈路基压实度的检测方法[J].黑龙江科技信息,2007(12)6《公路土工试验规程》JTG E40-2007 7 《土工试验方法标准》(GN/T 50123-1999)

致 谢

毕业意味着一个人又一个阶段学习生涯的结束。在大学里,毕业论文是宣告这一事实的标志。我也非常高兴地经历了这样一次难忘的毕业论文的撰写。在大学期间,和这段时间写论文以来,我得到了来自老师和同学的的许多帮助,在论文即将结束的时候,我想对他们的关心表示感谢!

感谢3年以来所有给与我教导的老师,使我从中学会了很多的知识,包括文化的知识以及做人的道理,谢谢你们!

感谢我的同学们。曾经的的年华,我们一起走过的路,无论是教室里的如切如磋,餐桌旁的高谈阔论,还是寝室里的欢声笑语,都将留给我最美好的回忆。

这也将是我最可宝贵的财富。

影响路基压实度的因素剖析 篇3

关键词:路基;压实度;影响

1 地基或下承层的强度对路基压实度的影响

实践证明,在填筑路基时,如果地基没有足够的强度,路基的第一层是难于达到较高的压实度的。如地基本身比较湿软,未经处理,直接在上填筑路基,往往会发生困难。在填筑第一层甚至第二层时,层层都难以压实。如果用重型机械碾压则容易出现弹簧现象。在这种情况下,应该先采取措施处理地基,或先在地基上用砂、砂砾、砂砾土或其它类似的材料填筑一至二层,进行适当的碾压后再进行填土。

2 填土的压实性能对压实度的影响

土质对压实效果的影响也很大,对不同土质的击实试验结果表明:①不同的土类,有不同的最佳含水量及最大密实度;②分散性较高(液限较高,粘性较大)的土其最佳含水量的绝对值较高,而最大密實度的绝对值较低。这是由于粘土颗粒细,比表面积大,需要较多的水份包裹土粒以形成水膜,另外还由于粘土中含有亲水性较高的胶体物质所致。砂性土的压实效果较好,粘性土的压实效果较差。所以,在路基工程中,特别强调要用砂性土填路堤,而不能用粘性土或粉性土填路堤。

3 含水量对压实度的影响

在压实过程中,土或材料的含水量对所能达到的压实度起着非常大的作用。锤击或碾压的功需要克服颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随压实度而增加的。土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力大,压实到一定程度后,某一压实功不再能克服土的抗力,压实所得的干密度小。当土的含水量逐渐增加时,水在土颗粒间起着润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位体积土体中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积则逐渐增加。当土的含水量继续增加到超过某一限度后,虽然土的内摩阻力还在减小,但单位体积土体中的空气体积已减到最小限度,而水的体积却在不断增加。由于水是不可压缩的,因此在同样的压实功下,土的干密度反而逐渐减小。土的干密度与含水量的这样一种紧密关系,就形成了驼峰形击实曲线。因此,细颗粒土以及天然砂砾土、红土砂砾、级配碎石、级配砾石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路面材料,都只有在一定的含水量条件下才能压实到最大干密度。这个与最大干密度相对应的含水量,通常称作最佳含水量。最佳含水量是通过击实试验求得的。

4 压实功能对压实度的影响

压实功能(指压实工具的重量、碾压次数、锤落高度及作用时间等)对压实效果的影响,是除含水量之外的另一重要因素。试验结果表明,对于同类土压实功能增加,其最佳含水量减少,而最大密实度增加;当含水量一定时,压实功越大则密实度越高。根据这一特性,在施工中如果土的含水量低于ω0,加水又有困难时,可采用增加压实功能的办法来提高其密实度,即采用重碾或增加碾压次数,加重落锤或增加落锤高度的办法。如果土的含水量过大,此时若增加压实功能,必将出现弹簧现象,压实效果很差,造成返工浪费。然而当压实功能增加到一定程度后,土的密度就增加得不显著,如若再采用增加压实功能的办法来提高土的密实度就不经济了,此时,若不能降低对密实度的要求,则应采取换土或其它措施来解决。

5 压实工具和压实方法对压实的影响

从静力光面钢轮压路机和振动压路机的各自压实特性可以得到如下结论:用压路机进行碾压时,振动压路机对下部某一深度,压实效果较好;光面钢轮压路机对上部压实效果较好。但两种压路机对较深的土层,其压实度均不能达到理想的效果。目前,江苏地区一般压实厚度在20cm之内,具体压实过程为:先采用振动压路机进行碾压,第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振。振动压路机碾压结束,采用光面钢轮压路机进行碾压,碾压遍数一般在五至七遍,碾压速度开始时宜用慢速,最大速度不宜超过4km/h;碾压时直线段由两边向中间,小半径曲线段由内侧向外侧,纵向进退式进行;横向接头振动压路机一般重叠0.4~0.5m;对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2,前后相邻两区段(左压区段之前的平整预压与其后的检验区段)宜纵向重叠1.0~1.5m。在整个碾压过程中应达到无漏压、无死角,确保碾压均匀。从现场实际施工情况看,按每层20cm厚度用光面钢轮压路机与振动压路机相结合进行碾压,能保证每层上下压实度均超过规范要求。羊脚碾最适宜于压实粘性土,用羊脚碾碾压非粘性土的效果较差。羊脚碾的压实作用是由下而上的,用羊脚碾碾压后表层6~10cm的土仍是松的,需要用光面压路机压实。对处于平衡含水量下的几种土,用多种不同机具压实得到的压实度结果表明:①光面压路机和轮胎压路机适合于压实各种土;②对于砂和砂砾土,轻型光面压路机及25t振动压路机都可以达到较高的压实度,对于粘性土需要用重型的光面压路机、振动压路机,采用轮胎压路机则更合适;③羊脚碾不适宜碾压砂,但对其它土都能得到较高的压实度。

6 碾压层的厚度和碾压遍数对压实度影响

(1)碾压厚度。碾压层的厚度应该与所用压路机的质量或功能相适应,它也随压路机的类型而改变。从光面钢轮压路机和振动压路机压实效果可以得到:土基的压实度高低与碾压厚度有直接关系。在沙202国道红透山改线K0+700~K0+800处,做了两组试验,一组为路基土一次填筑的很厚,压实厚度达到40~45cm,然后测量其不同深度的压实度;另外一组为路基土一层的压实厚度为20~25cm,然后测量其不同深度的压实度。所得结果表明,碾压应当有适当的厚度。碾压层过厚不只是层的下部压实度达不到要求,层的上部的压实度也要受到不利的影响。

(2)碾压遍数。压路机的碾压遍数对路基土的压实度的影响是众所周知的。就是说,用同一压路机对同一种材料进行碾压时,最初的若干遍碾压,对增高材料的干密度影响很大;碾压遍数继续增加,干密度的增长率就逐渐减小;碾压遍数超过一定数值后,干密度实际上就不再增加了。当然,不同的材料或不同的土质对压实遍数要求不同。江苏地区以粘土、砂土偏多。而对于砂土和粘土的压实遍数是不同的,一般砂性土压实遍数少,而粘性土压实遍数多。一般情况下,对于砂性土应达到五遍以上,而粘性土则需七遍以上才能压实到所需要的压实度。对于不同土质较可靠的办法是开始施工时,应多碾压几遍,并测定压实度。如合格后可根据压实度情况再确定应碾压的遍数。

7 填料的级配对压实度的影响

路基土的级配好坏对路基压实度的影响也是不可忽视的。实践证明,级配好的填料很容易压实,相反,级配不好的路基填料很难达到要求的压实度。在实际工作中尽量使用级配好的填料,如果级配不好应进行掺配或采取其它方法。

8 检测方法不同对压实度的影响

在进行路基压实度的检测过程中,不同的检测方法都会产生一些误差,在工作中要多次试验多次校正,而且必须保证在室内得到的填土的最大干容重和最佳含水量的准确性。在同一地点用核子密度仪测得的压实度较用灌砂法测得的结果小,而测得的含水量却比灌砂法大,对于不同的填土这种偏差也不相同。因此,在对路基压实度评价时,不能单纯用一种检测方法,在实际工作中要用灌砂法来对核子法进行校正。

参考文献

[1]公路路基施工技术规范:中华人民共和国交通部发布,2007-01-01.

如何控制好路基压实度 篇4

如何控制制好路基的压实度,首先要认识清楚影响压实度的因素,主要因素有以下几个方面:

1压实过程的基本原理是通过各种外力的作用,克服材料中固体颗粒的粘结力和摩擦力,使固体在运动中产生位移,排出其中的空气、互相靠拢、挤密、重新排列、减小空隙、增加密实度。

2含水量对粘性土的压实性能有重要的影响。当含水量低于土壤的最佳含水量时,水主要起润滑土颗粒的作用,减小土颗粒间的摩擦力。在相同压力实功能的作用下,土壤的干容重随含水量的增大而增大,当含水量高于土壤的最佳含水量时,土壤表面的己被水覆盖,多余的水分占据着土颗粒的空隙,由于水是不可压缩的,所以要相同的压实功能的情况下,土壤的干容重随含水量的增大而降低。尤应该注意的是含水量过大,容易引起软弹,再增加压实功能也不能提高土壤的压实度,因此碾压时应严格控控制含水量,含水量过高,要摊开谅晒,等含水量适度时再进行碾压。只有如此才能收到较好的效果,否则劳而无功,徒费人力物力。对于砂性土,含水量对压实度的影响不大,但是砂性土的含水量太小,也很难以碾压实,在这种情况下可以洒水闷料后再进行碾压。

3土层松铺厚度也是影响土体压实的因素,因此根据土质和压路机的类型和载荷,合理控制铺层的厚度,土层压实度分布特征是上部大,下部小,土层过厚,上部的压实度接近100%,下部的却不合格,而且无论怎样增加碾压次数也难以提高土层的压实度这就是说对给定的土质和压路机存在着有效的压实厚实,在相同的压路机作用下,土质不同,含水量不同,有效的压实厚度也不同,一般来说,粘性土的有效压实厚度效小,砂性土的有效压实厚度较大,铺层厚度不能超过压路机的有效压实厚度,尤其是压实度要求较高时,铺层厚度对压实度的影响更为显著。

4土壤的颗粒大小和组成成份对压实度有较大的影响。土或类似土的材料是否易于压实取决于土的粒径、颗粒形状和表面特性以及级配。粒径较大的中粒土比表面积小,颗粒之间的粘结力弱,易于在外力作用下产生位移而容易压实;粉土、粘土颗粒较小,比表面积大,颗粒间薄膜水互相吸附作用较强,自由水排出困难,压实阻力大而难于压实。从颗粒的形状看,接近立方体、棱柱体的易于压实;薄片、长条多的的难压实。颗粒表面有一定粗糙度的虽然阻抗力要大些,但在碾压过和中产生位移后能稳定在新的位置,而表面光滑接近圆形的颗粒,虽易于移动,但不易稳定,常难于压实。而土粒级配是否良好的土,决定了土能否补压实到较理想密度,级配良好的土,可以用较少的压实功压到要求的密实度,级椟差或不含级配的土,尽管投入相当大的压实功,仍会留下很大的空隙。因此在填料选择时应优选用天然级配较好的中、粗粒土,砂性土,尽量避免使用粉土、粘土,光滑无棱又颗粒均匀等难于压实的材料。

5下层层的强度和平整度对也是影响压实度的一个重要因素,如果下层层的强度太低,压实度很难提出高,严重的还会形成软簧,在进行铺筑第一层时,首先要对原地表进行处理,首先是清除淤泥、杂草、树根等杂物,如果地下水位较低的应换填透水性材料,换填至地下水位之上,分层碾压。如第一层达不到路堤压实度的要求应将原地表土进行耕松,重新进行碾重,过到该层压实标准,另填筑的顺序,先低后高,先将低洼地段逐渐填平压实,才能进行下层的填筑,否则低洼地段很不宜压实。

二、铺筑试验路段,找出有效的碾压组合,对整个施工进行有效的指导

影响路基压实度的主要因素有土的力学性质压实功能、土的含水量铺层厚度,土的颗粒大小及组成、及下层层的强度及平整度,路基碾压时并不是这些因素独立的起作用,而是这些因素共同的起作用,对于施工单位压路机是给定的,找出路基最有效的组合是进行铺筑试验路段,利用实验路段的经验数据有效的指导全面的施工,不仅保证了工程的质量,也保证了施工的进度。

路基的铺筑厚度与碾压次数不是成正比关系的,土层太厚,无论怎样增加碾压遍数是不能达到要求的压实标准的,相反碾压的次数过多还破坏了土体的结构,对路基起到破坏作用,土层太薄,又不经济,制定试验方案的目的是在给定的压路机的情况下,找出达到压实标准的最经济的铺层厚度和碾压遍数。确切的说是寻求铺层厚度与碾压次数之比的极大值。试验路段应选择一段构造物及地面障碍物比较少的地段,试验路段的长度一般为300~400米为宜,具体可按以下步骤进行:

1路基土的压实最佳含水量及最大干密度以及其它指标应在路基修筑半个月前,在取土地点取有代表性土样做重型击实试验,每种土样最少取一组土样实验。确定土壤的最佳含水量W0。和最大干容重p0,按照《公路土工试验规程JTJ051—93》的方法进行击实试验可获得最大干密度p d=18.3g/cm3和最佳含水量W0=15.8%(以规程的土样为例).当现场压实度K=96%时,其干密度p a=0.96*ρd=1.83*0.96=1.7568,按此值查曲线上有二点,分别对应含水量在11.8%~19.4%范围内可以通过击实(碾压)达到满足K=96%时的干密度ρd=18.3g/cm3-的要求。

2确定铺层厚度。土路基的松铺厚度不超过30CM,铺筑时根据实际情况,对松铺厚采取几种松铺作实验,将几种实测的数据进行比较,确定经济合理的松铺厚度。

3确定碾压遍数。土壤摊铺整平后,即可进行碾压,碾压时观察路基表面,以看不到明显的轮迹为准确性,用环刀和灌砂法同检测压实度,进行环刀法时,先要铲除表面5~10CM土层,用灌砂法时,挖孔深度15CM~20CM,对两种试验所得结果进行比较,最后确定压实度,以提高压实度的精度。分别确定达到压实标准90%、93%、96%的碾压遍数,如果碾压遍数过到10次以上,而压实度仍达不到标准,那么就应该降低铺层的厚度,调整土壤的含水量范围。有条件的单位可以增加压路机的载荷,一般来说,砂性土需要的碾压遍数少,粘性土需碾压遍数多,光面轮压路机碾压遍数次之,振动式压路机和夯击机的遍数最少。如检测时采用核子仪进行检测,则需将灌砂法和核子仪的实验结果进行比较,对核子仪进行修正调整,在施工检测时也要经常采用以上方法对核子仪进行调整。以保证施工检测时不产生误差。

4通过试验求得各种压实标准(90%、93%、96%)的压实系数,这是路堤标高修整的重要参数。压实系数可通过标高测定法,即铺筑前的标高与达到压实标准时的标高之差与松铺厚的比值。

三、根据土壤的性质,选择的压实机械与不同

在正常情况下,砂性土的碾压,振动压路机的效果最好,夯击机次之,光轮最差;对于粘土,捣实式的夯击式最好,振动式稍差,各种压路机的使用,可根据不同的特点来合理选用。

四、精心组织,合理施工对撑握了路基压实度的影响因素

最主要的是现场的施工组织,施工单位进入现场后,组织技术人员对图纸进行认真的学习,到现场仔细的踏堪,然后进行编织可行性的施工组织设计,对施工人员进行技术底,做到有的放矢。

路基压实是公路施工的重要环节,公路工程中的常见病害,如桥头跳车,路面沉陷、边坡塌方都与路基压实有关,一般来说,只要过到了《公路工程技术标准》要求的压实度,路基就能承受路面传来的荷载,避免或减少病害的发的发生。然而达到规范的要求不是一件容光焕发易的事,尤其是压实标准较高时,除了需要良好的压实机械外,更重要的是求施工人员根据实际情况合理的安排施工,充分的发挥试验的指导作用,避免盲目的蛮干,减少不必要的浪费。这是本文的目的,也是本人的体会,不足之处请指正。

摘要:公路路基是路面的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量,以及由路面传递来的行车荷载,所以路基是公路的承重主体,压实度是反映路基质量的重要指标之一,然而影响路基太实度的因素有哪些?如何搞好路基压实度?正是我们公路建设者所要研究和解决的问题。

关键词:路基,压实度,影响因素

参考文献

[1]JTJB01——2003公路工程技术标准[S]

路基压实度 篇5

一、路基行车带压实度不足的原因及防治

(一)原因分析

路基施工中压实度不能满足质量标准要求,甚至局部出现“弹簧”现象,主要原因是:

1、压实遍数不合理

2、压路机质量小

3、填土松铺厚度不大

4、碾压不均匀,局部有漏压现象;

5、含水量大于最佳含水量,特别市超过最佳含水量两个百分点,造成弹簧现象;

6、没有对上一层表面浮土或松软层进行处治;

7、土场土质种类多,出现异类土壤混填;尤其是透水性差的土壤包裹透水性好的土壤,形成了水囊,造成弹簧现象;

8、填土颗粒大于(>10cm),颗粒之间空隙大,或采用不符合要求的填料(天然稠度小于1.1,液限大于40,塑性指数大于18)。

(二)治理措施

1、清除碾压层下软弱层,换填良性土壤后重新碾压;

2、对产生“弹簧”的部位,可将其过湿土翻晒,掺和均与后重现碾压;或挖除换填含水量适宜的良性土壤后重新碾压;

3、对产生“弹簧”且基于赶工的路段,可掺生石灰粉翻拌,待其含水量适宜后重新碾压。

一、路基边缘压实度不足的原因及防治

(一)原因分析

1、路基填筑宽度不足,未按超宽填筑要求施工;

2、压实机具碾压不到边;

3、路基边缘漏压或压实遍数不够;

4、采用三轮压路机碾压时,边缘带(0~75cm)碾压频率低于行车带。

(二)预防措施

1、路基施工应按设计要求进行超宽填筑;

2、控制碾压工艺,保证机具碾压到边;

3、认真控制碾压顺序,确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度;

4、提高路基边缘带压实遍数,确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。

(三)治理措施

校正坡脚线位置,路基填筑宽度不足时,返工至满足设计和规范要求(注意:亏坡补宽时应开蹬填筑,严禁贴坡),控制碾压顺序和碾压遍数。

路堤边坡病害的防治

路基边坡的常见病害是土质边坡坍塌、滑坡、雨后冲刷严重(甚至出现浪窝),石质边坡塌落、崩塌等。

一、边坡滑坡病害及预防措施

(一)原因分析

1、设计对地震、洪水和水位变化影响考虑不充分;

2、路基基底存在软土且厚度不均;

3、换填土是清淤不彻底;

4、填土速度过快,施工沉降观测、侧向位移观测不及时;

5、路基填筑层有效宽度不够,边坡二期贴补;

6、路基顶面排水不畅;

7、用透水性较差的填料填筑路堤处理不当;

8、边坡植被不良;

9、未处理好填挖交界;

10、路基处于陡峭的斜坡面上。

(二)预防措施

1、路基设计时,充分考虑使用年限内地震、洪水和水位变化给路基稳定带来影响;

2、软土处理要到位,及时发现暗沟、暗塘并妥善处治;

3、加强沉降观测和侧向位移观测,及时发现滑坡苗头;

4、掺加稳定剂提高路基层位强度,酌情控制填土速率;

5、路基填筑过程中严格控制有效宽度;

6、加强地表水、地下水的排除,提高路基的水稳定性;

7、减轻路基滑体上部重量或采用支挡、锚拉工程维持滑体的力学平衡;同时设置导流、防滑措施,减少洪水对路基的冲刷侵蚀;

8、原地面坡度大于12%的路段,应采用纵向水平分层法施工,沿纵坡分层,逐层填压密实;

9、用透水性较差的土填筑于路基下层,应做成4%的双向坡面;如用于填筑上层时,除干燥地区外,不应覆盖在由透水性较好的土所填筑的路堤边坡。

二、边坡塌落病害的原因分析

(一)土质路堑边坡的塌落

土质路堑边坡塌落的原因主要有以下几种:

1、由于边坡土质属于很容易变松的砂类土、砾类土以及受到雨水侵入后易于失稳得土,而在设计或施工时采用了较小的边坡坡度。

2、较大规模的崩塌,一般多产生在高度大于30m,坡度大于45°(大多数介于55°~70°之间)的地形条件。

3、上缓下陡的凸坡和凹凸不平的坡。

4、暴雨、久雨或强震之后,雨水渗入土体,一方面会增加边坡土体的重量,另一方面能使裂隙中的填充物或岩体中的某些弱夹层软化,产生静水水压及动水压,使斜坡岩体的稳定性降低,或者由于流水冲掏下部坡脚,消弱斜坡的支撑部分,或者由于地震改变了坡体的稳定性及平衡状态而发生边坡塌落。

5、在多年冰冻地区,由于挖路基,使含有大量冰体的多年冻土溶解,引起路堑边坡坍塌。

(二)石方路堑边坡的塌落 造成岩石路堑边坡出现崩塌、岩堆、滑坡的原因有岩石的岩性、地质构造、岩石的风化(物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用)等几个方面,施工中的主要原因是:

1、排水措施不当或施工不及时造成地表水和地下水不易排出。地表水不易排出(如坡顶上截水沟存水、渗水、漏水等),甚至形成积水向下渗透,水分沿裂隙渗入岩层,降低了岩性间的粘聚力和摩擦力,增加了岩体的重量,促使了崩塌、滑坡的发生,或由于水的侵蚀而影响了岩堆的稳定性。

2、大爆破施工,施工时路堑开挖过深、过陡,或由于切破使软弱构造面暴露,使边坡岩体推动支撑,由于坡顶不恰当的弃土,增加了坡体重量。高填方路基沉降的防治

一、原因分析

高填方路基沉降的主要有工程地质与地形、水文与气候、设计和施工等各方面的原因。其中施工方面的原因是:

1、路基填料中混入种植土、腐质土或沼泽土等劣质土,或土中含有未经打碎的大块土或冻土块等;填石路堤石料规格不

一、性质不匀或就地爆破堆积,乱石中空隙很大。这样,在一定期限内(例如经过一个雨期)可能产生局部的明显下沉。

2、填筑顺序不当。高填路堤在填筑时未严格按施工规范要求在全宽范围内分层填筑,填筑厚度不符合规定等。

3、压实不足。高填路堤应按规定选配压实机具,按正确的操作规范及要求进行压实操作,确保压实度达到施工规范规定的要求。

4、在填挖交界处没有挖台阶,导致交界处发生不均匀沉降。或因为原地面与填料结构不同,二者密度、承载力不同,如填挖交接处软土、腐质土等未清除干净或填筑方式不对及压实不足,就会出现接合部沉降病害。

5、台后和通道两边高填土下沉,其主要原因是柔性的填土与刚性构造衔接处,二者强度、稳定性方面差异较大,价值填土压实不够而致下沉。

6、施工过程中未注意排水,雨天时,路基积水严重,无法自行排出,有的积水侵入路基内部,形成水囊。晴天施工时也未排除积水就继续填筑,以致造成隐患。二.预防措施

1、施工时应考虑高填方路基早开工,避免填筑速度过快,路面基层施工时应尽量安排晚开工,以使高填方路基有充分的沉降时间。

2、加强对基底的压实或对地基进行加固处理,当地基位于斜坡和谷底时,应做挖台阶处理。

3、施工时要严格分层填筑,控制分层的厚度,并充分压实。

4、在软弱地基上进行高填方路基施工时,除对软基进行必要处理外,从原地面以上1~2m高度范围内不得填筑细粒土,应填筑硬质石料,并用小碎石、石屑等材料嵌缝、整平、压实。路基开裂病害防治

一、路基纵向开裂至形成错台

(一)原因分析

1、清表不彻底,路基基底存在软弱层或坐落于古河道处。

2、沟、塘清淤不彻底、回填不均匀或压实度不足。

3、路基压实不均。

4、旧路利用路段,新旧路基结合部未挖台阶或台阶宽度不足。

5、半填半挖路段未按规范要求设置台阶并压实。

6、使用渗水性、水稳性差异较大的土石混合料时,错误地采用了纵向分幅填筑。

7、高速公路因边坡过陡、行车渠化、交通频繁振动而产生滑坡,最终导致纵向开裂。

(二)预防措施

1、应认真调查现场并彻底清表,及时发现路基基底暗沟、暗塘,消除软弱层。

2、彻底清除沟、塘淤泥,并选用水稳性好的材料严格分层回填,严格控制压实度满足设计要求。

3、提高填筑层压实均匀度。

4、半填半挖路段,地面横坡大于1:5及旧路利用路段,应严格按规范要求将原地面挖成宽度不小于1.0m的台阶并压实。

5、渗水性、水稳定性差异较大的土石混合料应分层或分段填筑,不宜纵向分幅填筑。

6、若遇有软弱层或古河道,填土路基完工后应进行超载预压,预防不均匀沉降。

7、严格控制路基边坡,符合设计要求,杜绝亏坡现象。

(三)处理措施 采取边坡加设护坡的措施

二、路基横向裂缝

路基出现横向裂缝,将会反射至路面基层、面层,如不能有效预防,将会加重地表水对路面结构的损害,影响结构的整体性和耐久性。

(一)原因分析

1、路基填料直接使用了液限大于50、塑性指数大于26的土。

2、同一填筑层路基填料混杂,塑性指数相差悬殊。

3、路基顶填筑层作业段衔接施工工艺不符合规范要求。

4、路基顶下层平整度填筑层厚度相差悬殊,且最小压实厚度小于8cm。(二)预防措施

1、路基填料禁止直接使用液限大于50、塑性指数大于26的土;当选材困难,必须直接使用时,应采取相应的技术措施。

2、不同种类的土应分层填筑,同一填筑层不得混用。

3、路基顶填筑层分段作业施工,两段交接处,应按要求处理;

4、严格控制路基每一填筑层的标高、平整度,确保路基顶填筑层压实厚度不小于8cm..三、路基网裂

开挖路床或填筑路堤后出现网状裂缝,降低了路基强度。

(一)原因分析

1、土的塑性指数偏高或为膨胀土。

2、路基碾压时土含水量偏大,且成型后未能及时覆土。

3、路基压实后养护不到位,表面失水过多。

4、路基下层土过湿。

(二)预防及治理措施

1、采用合格的填料,或采取掺加石灰、水泥改性处理措施。

2、选用塑性指数符合规范要求的土填筑路基,控制填土最佳含水量时碾压。

3、加强养护,避免表面水分过分损失。

4、认真组织,科学安排,保证设备匹配合理,施工衔接紧凑。

5、若因下层土过湿,应查明其层位,采取换填土或掺加生石灰粉等技术措施处治。路面工程质量通病及防治措施 无机结合料基层裂缝的防治

一、原因分析

1、混合料中石灰、水泥、粉煤灰等比例偏大;集料级配中细料偏多,或石粉中性指数偏大。

2、碾压时含水量偏大。

3、成型温度较高,强度形成较快。

4、碎石中含泥量较高。

5、路基沉降尚未稳定或路基发生不均匀沉降。

6、养护不及时、缺水或养护时撒水量过大。

7、搅拌不均匀 二、预防措施

(一)石灰稳定土基层裂缝的主要防治方法

1、改善施工用土的土质,采用塑性指数较低的土或适量掺加粉煤灰。

2、掺加粗细料,在石灰土中适量掺加砂、碎石、碎砖、煤渣及矿渣等。

3、保证拌合遍数。控制压实含水量,需要根据图的性质采用最佳含水量,避免含水量过高或过低。

4、铺筑碎石过渡层,在石灰土基层与路面间铺筑一层碎石过渡层,可有效的避免裂缝。

5、分层铺筑时,在石灰土强度形成期,任其产生收缩裂缝后,再铺筑上一层,可有效减少新铺筑层的裂缝。

6、设置伸缩缝,在石灰土层中,每隔5~10m设一道缩缝。

(二)水泥稳定土基层裂缝的主要防治方法

1、改善施工用用土的土质,采用塑性指数较低的土或适量掺加粉煤灰或掺砂。

2、控制压实含水量,需要根据图的性质采用最佳含水量,含水量过高或过低都不好。

3、在能保证水泥稳定土强度的前提下,尽可能采用低的水泥用量。

4、一次成型,尽可能采用慢凝水泥,加强对水泥稳定土的养护,避免水分挥发过大。养生结束后应及时铺筑下封层。

5、设计合理的水泥稳定图配比,加强拌合,避免出现粗细料离析和拌合不均匀现象。

三、治理措施

1、可采用集合物加特种水泥压力注入法修补水泥稳定粒料的裂缝。

2、加铺高抗拉强度的聚合网物。

3、破损严重的基层,应将原破损基层振幅开挖维修,不应横向局部或一个单向车道开挖,以避免板边受力产生的不利后果,最小维修长度一般为6m。维修半刚性基层所用材料也应是同类半刚性材料。

4、一般情况下,石灰土被用于底基层时,根据其干缩特性。沥青混泥土路面不平整的防治

一、原因分析

1、路面不均与沉降。

2、基层不平整对路面平整度影响。

3、桥头、涵洞两端及桥梁梁伸缩的跳车。

4、路面摊铺机械及工艺水平对整度的影响。

5、面层摊铺材料的质量对平整度的影响,6、碾压对平整度的影响。二、预防措施

1、在摊铺机及找平装置使用前,应仔细设置和调整,使其处于良好饿工作状态,并根据实铺效果进行随时调整。

2、现场应设置专人指挥运输车辆,以保证摊铺机的均匀连续作业,摊铺机不在中途停顿,不得随意调整摊铺机的行驶速度。

3、路面各个结构层的平整度应严格控制,严格工序间的交验制度。

4、针对混合料中沥青性能特点,确定压路机的机型及重量,并确定出施工的初次碾压温度,合理选择碾压速度,严禁在未成型的油面表层急刹车及快速起步,并选择合理的振频、振幅。

5、在摊铺机钱设专人清除掉在“滑靴”前的混合料及谈普及率带下的混合物。

6、为改进构造五伸缩缝与沥青路面衔接部位的牢固及平顺,先摊铺沥青混泥土面层,再做构造物延缩缝。

7、做好沥青混泥土路面接缝施工。

三、治理措施

1、在摊铺层表面有个别超尺寸颗粒,被烫平板带动而在层面划出不规则的小沟,或在摊铺层表面有少数超尺寸颗粒因被烫平板带动而在其后形成小坑洞。

处理方法:人工及时用适量的细骨料沥青混合填料外,并及时碾压整平。

2、摊铺机后局部一片或一条较宽的带内沥青混合料中的大碎石被压碎。

处理方法:采用人工及时把被压碎的碎石混合料铲除,选用合适的沥青混合料补齐和整平。

3、表面层混合料有离析现象(大料集中)。处理方法:人工及时补撒适量的细骨料沥青混合料。沥青混泥土路面接缝病害防治

一、原因分析

(一)横向接缝

1、采用平接缝,边缘末处理成垂直面。采用斜接缝时,施工方法不当。

2、新旧混合料的粘结不紧密。

3、摊铺。碾压不当。

(二)纵向接缝

1、施工方法不当。

2、摊铺、碾压不当。二、预防措施

(一)横向接缝

1、尽量采用平接缝。将已摊铺的路面尽头边缘在冷却但尚未结硬时锯成垂直面,并与纵向边缘成直角,或趁未冷透时用凿岩机或人工垂直刨除端部不足的部分。采用斜接缝时,注意搭接长度,一般为0.4~0.8m。

2、预热软化已压实部分路面,加强新旧混合料的粘结。

3、摊铺机起步速度慢,并调整好预留高度摊铺结束后立即碾压,压路机先进行横向碾压(从先铺路面上跨缝开始,逐渐移向新浦面层),在纵向碾压成一体,碾压速度不宜过快。同时也要注意碾压的温度符合要求。(二)纵向接缝

1、尽量采用热接茬施工,采用两台或两台以上的摊铺机梯队作业。当半幅路施工或因特殊原因而产生纵向冷接茬时,宜加设挡板或加设切刀切齐,也可在混合料尚未冷却前用镐刨除边缘留下毛茬的方式。铺设另半幅前必须将缝边缘打扫干净,并涂洒少量粘层沥青。

2、将已摊铺混合料留10~20cm暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后一起碾压。纵缝如为热接缝时,应以1/2轮宽进行跨缝碾压;纵缝如为冷接缝时,应先在已压实路上行走,只压新铺层的10~15cm,随后将压实轮每次再向新铺面移动10~15cm。

3、碾压完成后,用三米直尺检查,用钢轮压路机处理棱角。

三、治理措施

接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下凹或上凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散。施工时应边压以3m直尺测量,并配以人工细料找平。对横向接缝,在摊铺层施工结束后再用3m直尺检查端部平整度,当不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以摊铺层面直尺脱离点为界限,用切割机切缝挖除。

水泥混凝土路面裂缝的防治

一、原因分析

(一)横向裂缝

1、混凝土路面切缝不及时,由于文缩和干缩发生断裂。混凝土连续浇筑长度越长,浇筑是气温越高,基层表面越粗糙越易断裂。

2、切缝深度过浅,由于横断面没有明显削弱,应力没有释放,因而在临近缩缝处产生新的收缩缝。

3、混凝土路面基础发生不均匀沉陷(如穿越河浜、沟槽,拓宽路段处),导致板底脱空而断裂。

4、混凝土路面板厚度与强度不足,在行车荷载和温度应用下产生强度裂缝。

5、水泥干缩性大,混凝土配合比部合理,水灰比不大;材料计量不准确;养生不及时。

6、混泥土施工时,振捣不均匀。

(二)纵向裂缝

1、路基发生不均匀沉陷,如由于纵向沟槽下沉、路基拓宽部分沉陷、路堤一侧积水、排灌等导致路基基层下沉,板块脱落而产生裂缝。

2、由于基础部稳定,在行车荷载和水、温的作用下,产生塑性变形或者由于基层材料水稳性不良,产生湿软膨胀变形,导致各种形式的开裂,纵缝也是其中一种破坏形式。

3、混泥土板厚度与基础强度不足产生的荷载型裂缝。

(三)龟裂

1、混泥土浇筑后,表面没有及时覆盖,在炎热或大风天气,表面游离水分蒸发过快,体积急剧收缩,导致开裂。

2、混泥土拌制时水灰比过大;模板与垫层过于干燥,吸水大。

3、混泥土配合比不合理,水泥用量和砂率过大。

4、混泥土表面过度振捣或抹平,使水泥和细骨料过多上浮至表面,导致缩裂。

二、预防措施

(一)横向裂缝

1、严格掌握混泥土路面的切缝时间。

1、严格掌握混泥土路面的切缝时间。

2、当连续浇捣长度很长,切缝设备不足时,可在1/2长度处先锯,之后再分段锯;可间隔几十米设一条压缝,以减少收缩应力的积聚。

3、保证基础稳定、无沉陷。在沟槽、河浜回填处必须按规范要求,做到密实、均匀。

4、混凝土路面的结构组合与厚度设计应满足交通需要,特别是重车、超重车的路段。

5、选用干缩性较小的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。严格控制材料用量,保证计量准确,并及时养生。

6、混凝土施工时,振捣要匀。

(二)纵向裂缝

1、对于填方路基,应分层填筑、碾压,保证均与、密实。

2、对新旧路基面处的施工应设置台阶或栅格处理,保证路基衔接部位的严格压实,防止相对滑移。

3、河浜地段,淤泥必须彻底清除;沟槽地段,应采取措施保证回填材料有良好的水稳性和压实度,以减少沉降。

4、在上述地段应采用半刚性基层,并适当增加基层厚度;在拓宽路段应加强土基,使其具有略高于旧路的强度,并尽可能保证有一定厚度的基层全幅铺筑;在容易发生沉陷地段,混凝土路面板应铺设钢筋网或改用沥青路面。

5、混凝土路面板厚度与基层结构应按现行规范设计,以保证应有的强度和使用寿命。基层必须稳定。宜优先采用水泥、石灰稳定类基层。(龟裂)

1、混凝土路面浇筑后,及时用潮湿材料覆盖,认真浇水养护,防止强风和暴晒。在炎热季节,必须时应搭棚施工。

2、配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择合适的粗集料级配和砂率。

3、在浇筑混凝土路面时,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分。

4、干硬性混凝土采用平板振捣器时,应防止过度振捣而使砂浆积聚表面。砂浆层厚度应控制在2~5mm范围内。抹面时不必过度抹平。三.治理措施

(一)横向裂缝

1、当板块裂缝较大,咬合能力严重削弱时,应局部翻挖修补,先沿裂缝两侧一定范围划出标线,最小宽度不宜小于1m,标线应与中线垂直,然后沿缝锯齐,凿去标线间的混凝土,浇捣混凝土。

2、整块板更换。

3、用聚合物灌浆法封缝或沿裂缝开槽嵌入弹性或刚性粘合修补材料,起封缝防水作用。

(二)纵向裂缝

1、如属于土基沉陷等原因引起的,则宜先从稳定土基着手或者等待自然稳定后,再着手修复。在过渡期可采取一些临时措施,如封缝防水;严重影响交通的板块,挖除可用沥青混合料修复。

2、裂缝的修复,如采用一般性的扩缝嵌填或浇筑专用修补剂有一定效果,但耐久性不易保证;采用扩缝加筋的办法进行修补具有较好的增强效果。

3、翻挖重铺是一个常用的有效措施,但基层必须稳定可靠,否则必须首先从加强、稳定基层方面入手。

(三)龟裂

1、如混泥土在初凝前出现龟裂,可采用镘刀反复压抹或重新振捣的方法来消除,再加强湿润覆盖养护。

2、一般对结构强度无甚影响,可不予处理。

3、必要时盈盈注浆进行表面涂层处理,封闭裂缝。水泥混凝土路面断板的防治

一、原因分析

1、混凝土板的切缝深度不够、不及时,以及压缝距离过大。

2、车辆过早通行。

3、原材料不合格。

4、由于基层材料的强度不足,水稳性不良,以致受力不均,出现应力集中而导致的开裂断板。

5、基层标高控制不严和不平整。

6、混凝土配合比不当。

7、施工工艺不当。

8、边界原因。

二、预防措施

1、做好压缝并及时切缝。

2、控制交通车辆。

3、合格的原材料是保证混凝土质量的必要条件。

4、强度、水稳性、基层标高及平整度的控制。

5、施工工艺的控制。

6、边界影响的控制。

三、治理措施

(一)局部的修补

1、对轻微断裂,裂缝有轻微剥落的,先画线放样,按画线范围凿开成深5~7cm的长方形凹槽,刷洗干净后,用快凝小石子填补。

2、对轻微断裂,裂缝较宽且有轻微剥落的断板,应按裂缝两侧至少各20cm的宽度放样,按画线范围开凿成深至板厚一半的凹槽,此槽底部裂缝应与中线垂直,刷洗干净凹槽,在凹槽底部裂缝的两侧用冲击钻离中线沿平行方向,间距30~40cm,打眼贯通至板厚达基层表面,然后再清洗凹槽和孔眼,在孔眼安设Ⅱ形钢筋,冲击钻钻头采用φ30规格,Ⅱ形采用φ22螺纹钢筋制作,安设钢筋完成后,用高等级砂浆填塞孔眼至密实,最后用与原路面相同等级的快混凝土浇筑至路面齐平。

3、较为彻底的办法是将凹槽凿至贯通板厚,在凹槽边缘两侧板厚中央打洞,深10cm,直径4cm,水平间距30~40cm。每个洞应先将其周围润湿,插入一根直径18~20mm、长约20mm的钢筋,然后用快凝砂浆填塞捣实,待砂浆硬后浇筑快凝混凝土夯捣实齐平路面即可。

(三)整块板更换

对于严重断裂,裂缝处有严重剥落,板被分割3块以上,有错台或裂块并且已经开始活动的断板,应采用整块板更换的措施。

由于基层强度不足或渗水软化,以及路基不均匀沉降,造成混凝土板断裂成破碎板或严重错台时,应将整块板凿除,在处治好基层以及路基后,重新浇筑新的混凝土板,或采用混凝土预制块或条块石换补。对于路基稳定性差,沉降没有完全结束的段落,建议采用预制块换补断板。对基层也要求采用水泥稳定层。修补块的缝隙宜用水泥砂浆或沥青橡胶填满,以防止渗水破坏。

公路工程路基压实度试验检测方法 篇6

关键词:公路工程 路基施工 试验检测工作

0 引言

在建设高速公路的过程中,整个施工过程受到公路施工质量控制与检测的影响和制约,其中对路面工程质量影响最大就是路基的强度与稳定性,路基压实度是反映路基强度的重要指标。良好的路基压实度为道路强度和稳定性奠定基础和提供保证,同时能够延长道路的使用寿命。

1 压实度检测概述

所谓压实度就是通过一定手段对公路路基(或路面基层)和沥青路面进行碾压,实际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。当前,压实度检测方法主要包括灌砂法、环刀法、核子密度仪法等。在公路施工过程中,碾压环节直接关系到公路的质量和路基的稳定性。通常情况下,通过压实度进一步体现碾压程度。对于路基的压实标准,不同的填挖类别以及距离路槽底面的深度都有明确的规定。

2 路基压实度的检测标准

在公路工程施工过程中,路基填料的检测标准往往选择基底压实度。根据《路基施工规范》的相关规定:路堤基底压实度应≥85%;当路堤填土高度小于80cm时,基底压实度应≥95%。当基底含水量较大,压实难以实现时,通常情况下需要添加铺粒料垫层或者进行掺灰处理。对于高速公路,以及一级公路的桥台、涵洞背后和涵洞顶部的填土来说,从填方基底或涵洞顶部至路床顶面其压实度标准均为95%,在检查频率方面,每层50m2检查一点,并且每点都应合格,每一压实层厚度均控制在20cm。

2.1 土质路基压实度检测标准

采用重型击实标准对土质路基压实度进行管理。按照《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的相关规定:对于高速公路、一级公路1.5m 以下为93%;二级公路1.5m以下为92%,0.8~1.5m为94%,0~0.8m为95%。二级以上公路路堤压实度不小于90%;三、四级公路路堤压实度不小于85%。

2.2 湿粘土路基的压实度检测

在公路施工过程中,如果选择湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等作填料,受自身属性的影响,由于这类填料的天然含水量接近塑限,并且大于最佳含水量,击碎、翻晒土块存在一定的难度,同时消耗大量的工期,增加成本。对于这类土的饱和度,当达到重型压实的最大干密度时一般小于80%~85%,并且压实度因路基吸水后发生膨胀后降低,在一定程度上降低了路基的强度,导致路基不稳,甚至不能达到路基的最小强度要求。因此在施工过程中采用重型压实标准时,对于湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等,与规定值相比,其压实度标准往往降低1%~5%,同时需要采取技术措施满足路基填料的压实度。

3 检测路基压实度的方法

为了确保施工质量,在公路工程施工过程中,需要对路基的压实度进行检测,常用的检测方法主要包括:

3.1 灌砂法

灌砂法作为一种检测方法,通常情况下,利用粒径0.30~0.6mm或0.25~0.5mm的颗粒均匀的量砂对试洞体积进行置换,对路基现场的密度和压实度做进一步的计算。使用灌砂法在对路基压实度进行检测的过程中,检测厚度通常为整个碾压层的厚度,不能只选择碾压层上部或者取到下一个碾压层中。通过灌砂法对路基压实度进行检测前,需要对量砂和罐砂筒进行标定处理,并且这种检测方式需要进行现场打洞,进而在一定程度上增加了劳动强度。另外,该检测方法不适用于填石路堤等大空隙压实层的压实度检测。对于路基层来说,如果空隙率较大,可以用水袋法置换试洞体积。

3.2 环刀法

环刀法作为一种传统的检测方法,往往需要测量现场的密度,通过这种方式进行检测,检测结果不能代表整个碾压层的平均密度。使用环刀法测定土的密度时,选择的测试点的密度能够代表整个碾压层的平均密度。然而,在实际检测过程中存在一定的难度,当环刀所取的土恰好处于碾压层中间,在这种情况下,与灌砂法的测试结果相比,环刀法才可能大致相同。在对细粒土层的密度进行检测时,环刀法比较适用,对含有较粗粒料或者由松散材料组成的路基层进行压实度检测时,环刀法不再适用。

3.3 核子密度仪法

利用核子密度仪检测路基的压实度时,是利用放射性元素对土或路面材料的密度和含水量进行测量。这种检测方法的特点是:测量速度快,所需人员少;其不足之处是:放射性物危害人身体,另外检测时需要打洞,打洞过程中容易破坏洞壁附近的土体结构,进而影响测定结果的准确性。通常情况下,这种测试方式可作施工控制使用,常与灌砂法等常规方法进行对比使用,进一步检验其可靠性。

4 路基压实度检测时的控制要点

4.1 标准击实的控制

通过标准击实对现场施工条件进行模拟,路基土压实的最大干密度和相应的最佳含水量通过采用标准化的击实仪具进行获得。如果标准击实出现错误,那么在这种情况下最大干密度和最佳含水量不可能准确。因此,在进行路基建筑施工前,按照《公路土工试验规程》等相关规定,选择代表性的土样进行严格的试验。如果样本发生变化,这时需要重新取样进行测试。另外,通过现场就地取样的方式,对“异常值点”的段落进行处理,在确保含水量符合施工碾压条件的前提下开展击实试验,同时根据试验测得的最大干密度计算压实度,并且合理地评价路基的压实程度。

4.2 准确测量含水量

在检测过程中,土壤的含水量直接影响压实效果。在压实过程中,压实土的结构受到土颗粒间的相互作用力的影响。随着含水量的增大,结合水膜逐渐增厚,引力逐渐减小,在相同功能条件下,容易造成土颗粒发生移动而挤密,所以能够取得较好的压实效果。对于土壤来说,并不是含水量越高越好,这是因为当含水量达到一定程度后,无论是土壤粒结合水膜的扩大作用,还是引力的减少都不在显著。另外,在测定含水率的过程中,为了确保测定的准确性,通常情况下每个土样需要进行两次平行试验。

4.3 选点及检测频率

压实度的检测结果受到选点的直接影响。如果选点过少,位置不客观,不具代表性,那么难以反映实际的施工情况;如果选点太多,浪费资源,同时工作效率大大降低。对于压实度的检测频率,在《公路工程质量检验评定标准第一册》、《公路路基路面现场测试规程》中都有明确的规定,在检测过程中,检测人员要严格执行,确保检测结果能够真实地反映路基压实质量。

4.4 标定仪器和量砂

在施工过程中,对路基压实度进行检测,灌砂法是最常用的试验方法。在实际操作过程中,无论量砂,还是灌砂筒,只要发生变化,都要进行重新标定。

5 采集检测数据

在实践中,通过对数据进行采集,进一步对各项指标进行检测及评价。因此,在采集数据之前需要建立路基情况调查表格,进而在一定程度上为采集路基的各项数据提供了方便。对于路基的客观评价标准以及各项数值,借助这种表格,可以更加清楚的了解。为了使路基的实际情况能够真实的表达,需要提高调查数据的真实性。对于路基的实际情况,需要调查人员进行反复的研究,同时进行调整,并且根据变量因素分析方法验证表格的真实可靠性。在对某段高速公路进行实际检测与评价时,工作者需要建立主管评分表,对于建表人员来说:一方面需要具备丰富经验,另一方面了解路基以及各级评价对象的总体情况。

6 结束语

对公路施工的质量越来越得到人们的重视。其中路基压实度是控制路基质量的一个重要指标,它直接影响路基的强度和稳定性,影响到路面的使用性能和使用寿命,路基压实作为公路施工的重要环节,有必要加强压实度检测方法进行全面探究,以保证整个工程的施工质量,及通车后的行车要求。

参考文献:

[1]刘刚.路基压实度检测方法分析[J].交通标准化,2012(16).

[2]丁红军.路基土施工压实度检测方法探讨[J].山西建筑,2008.

浅谈路基压实度控制研究 篇7

关键词:路基,压实度,影响因素

0 引言

长期以来, 由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生, 如何达到规范要求的施工压实标准, 克服由于压实因素带来的不均匀沉降现象是公路路基工程施工中亟待解决的问题。路基的压实是路基填筑过程中一个关键工序, 路基要承受路面传来的车辆荷载, 并在荷载作用下发生变形。过大的变形及不均匀沉降可引起路面开裂, 车辙等病害, 最终导致路面破坏, 车辆不能正常行驶。而影响路基压实质量的主要体现在压实度这个指标上。压实度是施工实际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。压实度如达不到要求, 将会使整个公路处于失控状态。因此, 研究路基压实度影响因素, 对提高路基压实效果具有重大的经济效益。

1 路基土的组成和力学性质分析

土的物理性质取决于组成土的土粒大小及其矿物成份, 土颗粒之间的孔隙为水和空气所占据, 采用机械对土施以碾压能量, 使土颗粒重新排列, 彼此挤紧, 孔隙减小, 形成新的密实体, 增加粗粒土之间摩擦和咬合, 增加细粒土之间的分子引力, 从而提高土的强度和稳定性。实践证明, 经过压实的土, 其塑性变形、渗透系数、毛细管作用及隔湿性能等, 都有明显改善。

2 路基压实度影响因素

2.1 含水量的因素

路基施工中回填土的含水量对压实效果的影响比较显著, 土粒压实就是将被水包围的细颗粒挤压填充到粗颗粒间孔隙中去, 从而排走空气占据的空间, 使土料的孔隙减小, 密实度提高。根据路基土压实机理, 含水量过小, 土颗粒孔隙增大, 达不到密实的目的, 因此压实效果比较差。含水量过大, 土颗粒间的孔隙被水分占据, 压实功能不可能使气体排出, 在碾压过程中出现“弹簧”现象, 同样达不到压实度要求。因此在施工过程中为了使路基土含水量适中, 偏小时加水, 偏大时在路基上晾晒, 使路基土含水量接近最佳含水量。路基土的含水量一般控制在最佳含水量的±2%范围内, 路基土的压实效果最好。

2.2 颗粒级配的影响

颗粒级配的均匀性也影响压实效果, 颗粒级配不均匀的砂砾料, 较级配均匀的砂土易于压实。不同颗粒级配的土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。

2.3 压实工具及压实层厚度

每层回填土的铺土厚度和压实遍数与选用的压实机械类型和压实度要求有关。不同的压实工具, 其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深, 振动式次之, 碾压式最浅。压路机的影响深度一般在20~30cm之间。当压实机具的重量不大时, 荷载作用时间越长, 土的压实度越高, 则密实度的增长速度随时间而减小;当压实机具很重时, 土的密实度随施荷时间增加而迅速增加, 超过某一限度后, 土的变形急剧增加, 甚至达到破坏;当压实机具过重, 以至超过土的强度极限时, 会立即引起土体结构破坏。

压实过程中, 压路机速度的快慢对压实效果也有影响, 当对压实度要求较高, 以及铺土层较厚时, 行驶速度要慢一些。碾压开始宜用慢速, 随着土层的逐渐密实, 速度逐步提高。

开始时土体较松, 强度低, 适宜先轻压, 随着土体密度的增加, 再逐步提高碾压强度。当推运摊铺土料时, 应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内, 以便填土得到均匀预压。正式碾压时, 若为振动压路机, 第一遍应静压, 然后振动碾压, 且由弱振至强振。这样, 既能使整个填土层达到良好、均匀的压实效果, 还保证了路基的平整度。

2.4 压实功能的影响

同一类土, 其最佳含水量随压实功能的加大而减小, 而最大干容重则随压实功能的加大而增大。当土偏干时, 增大压实功能对提高干容重影响较大, 偏湿时则收效甚微, 故对偏湿的土企图加大压实功能来提高密实度是不经济的。若土的含水量过大, 增大压实功能就会出现“弹簧土”现象。当压实功能增加到一定程度后, 对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显, 同时压实功能过大还会破坏土的结构, 使效果适得其反。

3 提高路基土压实的措施

3.1 压实方法的选择

路基施工中回填土应分层碾压, 每层土厚度应控制在20~25cm之间, 碾压时一般是先轻后重, 先慢后快, 各种压路机的碾压行驶速度开始时宜用慢速, 最大速度不宜超过4km/h。开始时土体较松, 强度低, 宜用6~8t压路机进行碾压, 随着土体密实度的增大, 再逐渐提高压强, 改用12~15t压路机进行碾压。若为振动压路机, 第一遍应静压, 然后由弱振到强振。

压路机碾压沿路基纵向行驶, 若为直线段, 先由路基边缘向中间顺次进行碾压, 然后再由中间向两边进行碾压;小半径曲线段由内侧向外侧, 纵向进退式进行。路基边缘往往压不到, 可采用多填宽度30~50 cm, 压实完成后, 再按设计宽度和坡比予以刷齐整平。边坡不陡于1∶2时, 可用履带推土机从下向上压实。

3.2 压实标准的确定

衡量路基的压实程度采用工地实际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, 即压实度或压实系数, 并用百分数表示:压实度K=ρd/ρm×100%

式中:ρd—压实后的干密度, g/cm3;

ρm—标准击实试验求得的最大干密度, g/cm3。在确定压实标准时, 其最大干密度和最佳含水量用室内标准击实试验来求得。

3.3 最大干密度的采用

施工单位在做填方路堤的标准击实试验取土样时, 要分别从不同地点取不同深度的土样, 并作好标记送试验室。在做标准击实试验时, 作为施工单位的试验人员, 无论在取土样或做试验时都应认真, 取样应有广泛性和代表性, 能反映出土源的最大干密度和最佳含水量, 以指导填土路堤的施工和质量控制。

3.4 基底与土料的处理和选用

3.4.1 基底的处理

路基回填土前对基底按设计要求进行处理。即将基底的积水、杂物等清理干净, 对清除表土以下的一层基底土进行取样, 做天然含水量、容重、液塑限和标准击实试验, 试验结果均应符合规范要求, 否则, 应制定相应的处理方案, 再分层回填夯实, 避免造成回填土面层整体不均匀沉降。

3.4.2 土料的选用

土料的选用应符合设计要求, 如设计无特殊规定时, 应符合建筑工程施工规范的基本规定:

(1) 碎石类土、砂土和爆破石碴, 用于表层以下的填料。使用细粉砂时, 应征得设计单位的同意。

(2) 含水率符合压实要求的黏性土, 用于各层填料。

(3) 碎石类土、砂土和爆破石碴, 用于表层以下的填料。

(4) 淤泥和淤泥质土一般不能用作填料, 但在软土或沼泽地区, 该类土经过处理后, 其含水量符合压实要求后, 可用于填方中的次要部位。

(5) 含盐量符合规定的盐渍土也可以使用, 但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。

4 路基土压实质量检测

4.1 环刀法

是一种破坏性的检测方法, 适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单, 操作方便。缺点是受土质限制, 当环刀打入土中时, 产生的应力使土松动, 壁厚时产生的应力较大, 因此干密度有所降低。

4.2 灌砂法

也是一种破坏性检测方法, 适用于各类土, 取土样的底面位置为每一压层底部。优点是测定值精确;缺点是操作较复杂, 须经常测定标准砂的密度和锥体重。

4.3 核子密度仪法

是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量, 满足现场快速、无破损的要求, 并具有操作方便, 显示直观的优点, 但应与灌砂法进行对比标定后方可使用。

5 总结

总之, 压实是路基施工的关键工序, 是保证路基质量的重要环节。影响路基压实度因素来自各个方面, 为此要求我们在施工中严格控制影响压实度的各个环节, 使路基压实质量满足设计要求, 从而更好地实现公路使用功能的重要目标。

参考文献

[1]沙庆林.公路压实与压实标准[M].北京:人民交通出版社, 2000.

路基压实度质量控制的方法 篇8

1.1 含水量对压实过程的影响

碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力, 才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的, 土的含水量小时, 土颗粒间的内摩阻力大, 压实到一定程度后, 某一压实功不能克服土颗粒间的抗力, 压实所得的干密度小。当含水量增加时, 水在土颗粒间起润滑作用, 使土的内摩阻力减小, 因此, 同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中, 单位土体积中空气的体积逐渐减小, 而固体体积和水的体积逐渐增加, 当土的含水量达到某一限度后, 虽然内摩阻力还在减小, 但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度, 而水的体积不断增加, 由于水是不可压缩的, 因此在同一压实功下, 土的干密度反而逐渐减小, 土只有在某一含水量下, 才能压实到最大干密度, 这个含水量称为最佳含水量。

1.2 碾压遍数对压实的影响

压实功能对压实效果的影响, 是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小, 最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水量的条件下, 功能越高, 土基密实度越高。据此规律, 工程实践中可以增加压实功能 (吨位一定, 增加碾压遍数) , 以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出, 用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度, 功能增加到一定限度以上, 效果提高愈为缓慢。

1.3 压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度, 使用重型压路机可以得到较大的密实度, 振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。根据土质不同, 选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可用作预压, 普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土, 重型光面钢轮压路机可压实粘性土, 振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。

1.4 土和路面材料类型对压实的影响

同一定类型的压路机碾压路基和路面结构层时, 土或路面材料类型对所能达到的压实度有较大影响。普通钢轮压路机碾压砂和砂砾土易达到较高的压实度, 但用这种压路机碾压粘性土, 较难达到高的压实度, 振动压路机适宜于压实砂和砂砾土, 但用它来压实粘性土效果差。

2 路基压实度的质量控制方法

2.1 路基填土的选择

在路基施工中, 如果土质不良, 即使松铺厚度适中, 碾压合乎规范, 仍然很难达到压实度标准。所以, 一切路基填土都必须经过试验。在杭宁高速公路的施工中, 路基填土普遍采用粗粒土, 这种土的级配良好, 加之本身的性质, 一般只要机械碾压合理、松铺厚度适中, 比较容易达到规范的要求。

2.2 土的含水量土的最佳含水量是由土的击实试验确定的。

含水量的大小直接影响着土的压实度, 含水量越大, 干密度越小。在施工中, 将含水量控制在与最佳含水量相差正负2%的范围内, 压实效果比较理想。土的含水量过大, 压实度必然小, 会造成路基稳定性降低, 有时甚至出现弹簧土。含水量过小, 难于碾压, 压实度也难以达到规范要求。

2.3 松铺厚度为保证路基的强度和稳定性,

使路面有一个必要的稳固土基, 在填筑土质路堤时, 应将填土分层压实。在松散的黄土地区或其他松散土的挖方路段, 也应进行压实。《公路路基施工技术规范》及《杭宁公路技术规范》中明确要求必须根据道路的设计断面分层填筑、分层压实。采用机械压实时, 分层的最大松铺厚度, 高速公路和一级公路不应超过30cm。其他公路按土质类别、压实机具功能、碾压遍数等, 经过试验确定, 但最大松铺厚度不宜超过50cm。在路基施工中, 填土的松铺厚度往往不被施工单位重视, 过厚碾压的现象普遍存在。由于超厚填土, 造成虽然路基填土上层符合要求, 但开挖后下层仍比较松散, 这就为以后路基的稳定埋下隐患。杭宁高速公路第二合同段填筑路基的材料为粗粒土, 采用灌砂法求得干密度, 在作压实度检测时, 要求取样深度必须达到下层的顶部, 这样就避免了上述情况的发生。另外, 路基填土也不宜过薄, 填土厚度不应小于

15cm。

2.4碾压过程的控制

一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5~2.5km/h, 碾压遍数控制在4~6遍。通过以上的分析, 可以看出, 为确保路基压实度达到要求, 应从以下几个方面入手。根据本地气候特点选择合理的施工季节;因地制宜, 在不增加工程投资的情况下采用级配好的填料;通过对选择的路基填料进行试验, 选用最佳含水量;填料松铺厚度应严格控制;碾压机械、顺序及速度的选择应合理得当。

摘要:路基是公路的重要组成部分, 是路面的基础, 路基施工质量的好坏将直接影响到路面的稳定性和整条路线的使用品质。本文从影响路基稳定性的主要因素入手, 浅要分析了路基压实度质量控制的方法。

关键词:路基,质量控制,碾压,压实

参考文献

[1]王琳婷.路基施工中压实度的控制[J].交通科技, 2004 (05) .

[2]吴宗玺.浅谈检测中压实度的影响因素[J].黑龙江交通科技, 2004, (12) .

路基路面压实度检测方法比较 篇9

随着社会的发展, 道路与桥梁作为永久性的公共建筑物, 有广泛的社会性。因此, 路基路面的压实度检测在保证工程质量和公路正常运营方面, 都起着十分重要的作用。压实程度不够是造成路面早期破坏的主要原因之一。压实度是公路工程中所做的最多的检测项目之一, 只有充分的压实, 方可确保路基路面的刚度、强度和平整度, 延长工程使用寿命。而在如何确定现场压实质量的问题上, 有很多种方法供我们采用, 哪种方法更方便、快捷, 准确性更高, 填筑路基路面的材料种类繁多, 针对不同的材料, 应当根据施工的要求采用恰当的方法检测, 来获得准确的压实数据。例如用土石混填的路基就不宜用环刀法, 最好用灌砂法。沥青混合料就可以用核子密度仪进行检验。按照相关规程规定, 检测密实度的方法目前常用的有灌砂法、核子密度湿度仪法、环刀法、钻芯法、无核密度仪法等。下文将一一介绍各种检测方法, 通过工程的大量实践, 逐一介绍每种方法的适用范围、试验准备、方法步骤、数据处理、注意事项、优缺点等。

1 路基路面压实度的检测方法[2]

1.1 灌砂法

本试验适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。试样最大粒径一般不得超过15 mm。测定密度层的厚度为150 mm~200 mm。其基本原理是利用粒径0.30 mm~0.60 mm清洁干净的均匀砂, 从一定高度自由下落到试洞内, 用标准砂来置换试洞中的集料, 并结合集料的含水量来推算出试样的实测干密度。1) 目的与适用范围。本法适于现场测定底基层或基层、土材料等压实层的密度检测;不适于填石路堤或者有大孔隙或大空洞的材料密实度检测。2) 仪器和材料技术要求。灌砂筒:灌砂筒有大小两种, 根据需要采用。天平或台秤:称量10 kg~15 kg, 感量不大于1 g (见图1) 。3) 方法与步骤。首先通过击实试验, 得到此种材料的最大干密度及最佳含水率。标定灌砂筒下部圆锥体内砂的体积, 标定量砂的单位质量。

1.2 环刀法

环刀法测得碾压层的密度是自下而上增加的, 若环刀取在碾压层的下部, 测得的结果就偏小, 若检测的是碾压层上部, 则所测得数值就偏大, 而我们要知道的是整个结构层的平均压实度, 而不是碾压层中某一部分的压实度, 所以在用环刀法测定土的密实度时, 最好能代表整个碾压层的平均密实度。

1) 目的与适用范围。

适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对于无机结合料稳定细粒土, 其龄期不宜超过2 d。

2) 注意事项。

环刀最好是打入到压实层的中部位置, 有利于数据的准确性。截取环刀时, 不要扰动环刀上下底面之间的材料。

1.3 核子密度湿度仪测定压实度的试验方法

1) 目的与适用范围。

本法适于现场以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度及含水率。本方法还可检测土、碎石、土石混合物、沥青混合料和非硬化的水泥混凝土等材料。

2) 试验仪具设备与材料技术要求。

核子密度湿度仪:密度范围:1.12 g/cm3~2.73 g/cm3, 误差不大于±0.03 g/cm3, 含水率范围为0 g/cm3~0.64 g/cm3, 细砂要求粒径为0.15 mm~0.3 mm。

3) 试验方法与步骤。

a.电源接通, 预热仪器。

b.确定测试位置, 但距路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30 cm。核子仪距其他的射线源不得小于20 m。

c.如果是散射法测定, 路表结构凹凸不平的空隙用细砂填平, 表面平整, 将核子仪平稳地置于测试位置上, 保证接触紧密。

d.直接透射法测定, 在待测点上用钻杆打孔, 孔深略深于要求测定的深度, 孔应竖直圆滑并稍大于射线源探头。

e.打开仪器, 测试员退出仪器2 m以外, 符合辐射防护规定的人员安全距离。按照规定的测定时间进行测量, 达到测定时间后, 读取显示的各项数值, 并迅速关机装箱。

4) 计算施工干密度及压实度:

其中, k为压实度, %;w为含水量;ρw为湿密度, g/cm;ρd为干密度, g/cm;ρc为标准击实试验检测的试样最大干密度, g/cm。

1.4 钻芯法测定沥青面层压实度的试验方法

1) 适用范围。

钻芯法适用于检验钻取的沥青混合料芯样试件的密度, 以评定沥青面层的施工压实度, 也可以测龄期较长的无机结合料稳定类基层和底基层的密实度。

2) 方法和步骤。

a.钻取芯样。b.测定试件密度。c.将试件晾干或用电风扇吹干不少于24 h, 直至恒重。d.通常情况下, 采用表干法测试试件的毛体积相对密度;对吸水率大于2%的试件, 宜采用蜡封法测定试件的毛体积相对密度。

3) 计算:

其中, K为沥青面层的压实度, %;ρs为沥青混合料芯样试件的实际密度, g/cm3;ρ0为沥青混合料的标准密度, g/cm3。

1.5 无核密度仪测定法

1) 目的与适用范围。

本方法适用于现场无核密度仪快速测定沥青路面各层沥青混合料的密度, 但测定结果不宜用于评定验收或仲裁。无核密度仪是一种无损检测手段, 只是目前其使用效果未经过足够验证。

2) 仪器与材料。

无核密度仪和标准密度块, 对无核密度仪的要求如下:探头要求无核, 无电容, 用于野外测量。探测深度大于4 cm;精度为0.003 g/cm3。

3) 方法与步骤。

在进行沥青混合料压实层密度测定前, 应用无核密度仪与钻孔取样的试件进行标定。在正式测量前应正确的选择测量场地, 把仪器放置平稳, 保证仪器不晃动。为了确保精度测量, 应保证仪器与测量面紧密接触。

4) 计算。

按下式计算压实度:

其中, K为测试地点的施工压实度;P1为由无核密度仪测定的压实沥青混合料的实际密度, 一组不少于13个点, 取平均值, g/cm3;P2为沥青混合料的标准密度, g/cm3。

2 路基路面压实度各检测方法的相互比较

2.1 检测速度

对于低剂量灰土, 一个人挖一个坑大概要20 min, 称量余砂计算大概要用5 min, 综合起来则为测一个要用25 min。核子密度湿度仪法需要2个人打眼需要1 min, 测量要1 min, 每个为2 min, 最多为3 min, 是灌砂法的8倍多, 而且核子密度湿度仪快速无损连续简单。

2.2 安全问题

在辐射区域内停留的时间越短受到的辐射剂量就越少。辐射强度及其影响随着人离放射源距离的增加而急剧下降。例如离放射源的距离增加至两倍, 受到的辐射量就只有原来的1/4, 距离增至3倍, 辐射能量降至1/9, 依此类推。在核子仪中, 源罐就可以起到屏蔽辐射这种防护作用。适用范围比较表见表1。

检测时间比较表见表2。

实验原理比较表见表3。

3 结语

压实度是依靠各种检测手段来获得的反映材料密度的数据, 我们的检测手段多种多样, 路基路面填筑的材料也多种多样, 要想得到反映压实材料的密度真值, 切实指导施工现场, 就要求工程技术人员熟练掌握每种测定方法的优缺点、适用范围、操作步骤, 针对不同的材料, 切合实际的采用相应的方法才能掌握材料的实际压实效果。同时, 每种方法的特性要求技术人员实事求是, 在实际施工过程中, 探索和创造更加便捷、准确、科学的检测手段。

参考文献

[1]和松.公路工程试验检测人员考试用书[M].第2版.北京:人民交通出版社, 2012.3.

公路路基压实度检测方法探究 篇10

关键词:公路路基,压实度,检测

1 标准密度 (最大干密度) 和最佳含水量的确定方法

我们所说的压实度是指地基土被压实后的干容重与该土的标准干密度之比。决定地基土的压实度的主要是土颗粒之间的引力与斥力。一般情况下, 如果土样的含水量较少则相应的土颗粒间的引力较大, 此时如果实施外部压实, 由于不能有效的克服引力而使得土粒发生相对的移动, 致使压实效果较差;如果相应的增加含水量, 致使结合水膜逐渐的变厚, 于是土粒在相同的条件下就容易移动并紧密的结合, 为此压实度较好;但是过大的增加含水量会致使孔隙中出现自由水, 结合水膜的扩大作用也不再显著, 为此也不会有明显的引力而减小, 相反, 由于自由水填充在孔隙中反倒是组织了土颗粒的移动, 即压实度反而下降。为此, 通过检验土壤的干密度可以有效的判定路基土的压实度质量。

1.1 路基土的最大子密度和最佳含水量确定方法

路基土的压实度是与地基受到压实机械的压实功密切相关的, 不同的载荷应力对于压实度的要求也不一样。一般对于高等级的公路, 例如高速或者是一级公路, 其压实度的标准为:对于路堤80cm-150cm大于93%, 而对于路床0-80cm要大于95%, 处于150以下的要大于90%;如果是路堑或者是零填的底面以下0-30cm不小于95%。当然压实度还要根据当地的气候, 如果年降水量小于150mm, 同时地下水位较低的地区, 其压实度可以相应的降低2%-3% (删除划线部分) 达到设计值, 而在年降水量超过2000mm的地区, 当天然土的含水量超过最佳含水量5%时要在进行路基土稳定处理后再进行压实。在施工前鉴定路基土各项标准试验合格后, 当施工中土填料的压实含水量过高或过低 (正负2%~3%) 以内可以允许压实, 若含水量过大必须进行晾晒, 若含水量过低, 取土场备土须提前一天洒水闷料, 使填料含水量达到最佳状态。

测定地基土的最大干密度的方法一般使用表面震动压实仪或者是振动台法, 前者更为简单容易, 并且更接近于现场震动碾压的真实情况, 而后者则较为的复杂。为此对于漂石、堆石料等没有粘聚性自由排水上首选表面震动压实仪法。

1.2 路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

1.2.1 石灰土、二灰稳定粒料。

混合料的最大干密度可以通过室内试验测得的结合料的最大干密度以集料的相对密度换算得到。石灰土、二灰稳定粒料的最佳含水量与结合料的最佳含水量以及集料的饱水裹覆含水量的加权值有关, 饱水裹覆含水量如果是不是针对于吸水率极大的集料, 对于碎石可取为4%, 砾石可取为3%。

1.2.2 水泥稳定粒料。

水泥稳定粒料的最大干密度一般和水泥硬化后质量以及集料的最大干密度有关。根据对比试验可以得出水泥稳定粒料斗的最佳含水量与水泥的水化水、拌合水泥所需要的水以及集料的饱水裹覆含水量有关。

2 现场密度试验检测方法

2.1 环刀法

环刀法一般适用于不含有骨料的粘性土密度, 使用到的主要仪器有各种内径、壁厚以及高度的环刀、灵敏度为0.1g的天平、钢丝锯、修土刀以及凡士林等。具体的操作方法为: (1) 向环刀的内壁涂一层凡士林, 将环刀刀口向下放置在待检测位置的土体上; (2) 使用钢丝锯或者修土刀将图样削成大于环刀直径的土样, 此时对环刀垂直方向加压, 直到土样伸出环刀的上部为止; (3) 削去两端的多余土, 使得土与环刀口面齐平, 并使用剩下的土进行含水量的测定; (4) 将环刀的外壁擦干净, 准确的称重; (5) 最后是整理结果, 计算出土样的干密度以及压实系数K。

2.2 核子湿度密度仪法

这种方法主要适用于进行沥青混合料面层的压实度测定, 通过表面散射法, 同时保证沥青面层的厚度不大于一起所规定的最大厚度。所使用的主要设备有细砂、天平、毛刷、核子密度湿度仪等。这种方法的实验方法以及注意事项为:

2.2.1 首先要确定待测位置, 同时预热仪器。

测试位置要通过随机取样的方法确定, 但是不能与路面边缘或者其他物体相距小于30cm, 同时保证10m内不能有其他的射线源。如果使用直接透射法要将放射源棒插入已经事先打好的孔内;如果是散射法要将核子仪平稳的放置在测试位置。

2.2.2 打开仪器并开始读取数据。仪器打开后工作人员要退到

2m之外, 在规定的时间测定, 数据读取完毕后迅速关机。

2.2.3 注意事项:

仪器应该由专人负责保管, 并由专人使用;仪器工作时, 测试人员要在2m之外;仪器关机后要将手柄置于安全位置, 并放置于专用的仪器箱内。

2.3 灌砂法

灌砂法的应用要符合一定的条件, 当集料的最大粒径小于15mm, 同时测定层的厚度不超过150mm时, 应该使用100mm的小型砂筒测试;但是当集料的粒径在15-40mm, 而测定层的厚度为150-200mm时要使用150mm的大型灌筒进行测试。主要的仪器设备有:金属标定罐、灌砂筒、基板、量砂、台秤以及相应的挖土设备。具体的试验方法如下:如果要对某一标段进行试验检验, 应该首先对所使用的量砂进行标定;然后选择40cm×40cm的平坦地面, 将基板水平的放置于检测点;之后沿着基板的中孔凿出100mm的试洞, 试洞的深度与碾压层的厚度相当, 并将取出的土全部放置于重量已知的塑料袋内, 称量其质量;紧接着要对具有代表性的土样进行含水量试验;此时将罐砂筒放置于基板上, 保证罐砂筒的口与基板的中孔以及试洞对照, 然后打开罐砂筒的开关, 通过测量罐砂桶内的的砂的重量变化来得到试洞的体积;试验完毕后要及时的取出砂, 以备日后使用, 同时要及时的计算土样的干密度以及压实度系数K值。

3 检测过程控制

3.1 做好监理准备工作

在进行压实度检测之前要按照合同的要求对试验人员的资质、数量, 仪器设备的性能、数量是否达到要求。此外检查所需要的设备是否齐全, 这里以罐砂法为例, 如烘箱、电子天平、罐砂筒以及称量盒等。由于压实度与土样的标准密度有关, 为此要施工单位要和监理单位共同取用具有代表性的土样进行对比试验, 防止试验情况与实际的偏差过大, 从而影响了压实度检测的准确性与可靠性。

标定工作主要是进行量砂与锥体砂重的标定, 从而减少由于标定有误带来的影响。这里尤为要注意储砂筒的砂面高度、标定罐深度以及砂的总重、砂的颗粒组成在一定程度上可以影响砂的密度。

3.2 加强监理工作程序

为了充分的实现监理工程师的监理职能, 必须制定一套严格的监理程序来指导工程的施工与监理。目前施工单位存在的作弊手法有:故意的漏检、编造虚假报检路段、自编自检报告以及篡改抽检结果等。

3.3 认真做好现场检测工作

试坑选点及检测频率直接的影响到压实度的检测, 尤其是要注意薄弱点的检测;试坑的深度因该与测定层的厚度一致, 同时不能混入下层材料;试坑的形状因该是圆柱体, 防止施工单位投机取巧;灌砂时要保证在边缘砂不再流动后的十几秒后再停止灌砂;含水量的选取应该避免施工方将干燥部分或者故意拖延时间选取。

4 结束语

路基压实度 篇11

关键词:公路工程;路基路面;压实施工;技术分析

1.公路工程路基路面压实的重要性

道路路基路面的压实质量,直接关系到整个公路工程的质量、使用寿命等,进而会对整个公路运输系统产生影响。因此,要想保证公路运输的安全,就必须加强公路路基路面的施工质量,做好压实施工技术工作。公路工程路基路面压实具有以下重要性:

1.1路面强度的保障

路基路面压实质量的优劣将直接影响着路面的整体强度,为了控制公路工程的成本投入,在施工设计过程中常常采用较薄的路面,因此,压实度就在很大程度上决定了路面的强度。路基路面压实度越好,路面强度才越强。

1.2路面平整度的保障

如果压实的力度不到位,压实的质量得不到保障,那么就会使得路基各处填土高度差异较大,这个差异最终会影响到路基的固结,造成路面沉降不均匀,最终使得路面凹凸不平,大大降低了路面的平稳度,影响公路正常作用的发挥。做好公路工程路基路面压实施工有利于保证公路路面的平整度。

1.3路面稳定性的保障

压实质量越好,用于路基路面的施工材料之间的空隙就会越小,如此一来,就无需担心因雨水冲击、腐蚀施工材料而破坏路基路面的稳定性,降低公路的负荷能力,影响公路正常作用的发挥。因此做好公路工程路基路面压实施工有利于保证公路路面的稳定性。

1.4路面耐久性的保障

路面的耐久性受路面强度、路面稳定性、路面平整度等因素的综合影响,而这些因素都受路基路面压实质量的影响,因此,保证路基路面压实质量也是保证路面耐久性的重要保障。

2.公路工程路基路面压实施工影响因素

2.1压实机械设备的影响

压实机械设备对公路工程路基路面压实质量的影响具有直接性,一般而言,压实度与压实机械设备的质量成正比,压实机械质量越大,则单位面积路基路面上的压强就越大,压实度就越大。然而,我们还应充分考虑路基路面施工材料的工程性质,避免因压强过大破坏施工材料的性能。在不损坏施工材料工程性质的基础上,重型压实机械设备的压实效果优于轻型机械设备的压实效果,振动压路机的压实效果优于钢轮压路机的压实效果。

2.2 碾压施工对路基路面压实施工的影响

碾压施工对公路工程路基路面压实质量主要体现在以下三个方面:碾压方式、碾压速度以及碾压厚度

(1)压实方式。通常情况下,在对路基路面进行碾压时,务必遵循“先边缘后中间、先慢后快、先轻后重”的原则。如果施工现场情况特殊,则可以根据具体情况,进行适当变通,确保压实质量。

(2)压实速度。压实速度要适宜控制,不宜过大,也不宜过小。在压实施工过程中,应结合具体的施工环境和施工条件,确定合理的压实速度。

(3)碾压厚度。碾压厚度对路基路面压实质量影响重大。因此碾压的厚度必须适中,如果碾压的厚度过大,则不仅碾压层的压实度会受到影响,其下层的压实度也很难达到正常的标准。与此同时,不同碾压工具的碾压力度不同。因此,在路基路面压实施工过程中,必须充分考虑路基路面压实的基本条件,路基路面的土壤的工程性质以及压实工具,合理确定压实厚度,保证压实质量达到规定的标准。

2.3 含水量对路基路面压实施工的影响

在路基路面压实施工过程中,通过利用机械设备对路基路面进行碾压,可以有效克服其下土壤颗粒之间的内摩擦力和粘结力,进而使得土壤颗粒之间的距离不断减小,路基路面的强度不断增加,这就是路基路面压实施工的工作原理。然而,土中含水量与土壤颗粒之间的摩擦力和粘结力密切相关,土中含水量越多,土壤颗粒之间的内摩擦力和粘结力就越大,土壤含水量越小,土壤颗粒之间的内摩擦力和粘结力就越小。因此,在路基路面压实施工过程中,必须充分考虑土壤含水量对压实质量的影响。

3.路基压实度的控制技术

3.1 试验路段的填筑

施工期间,工程单位应该结合实际需要对铺筑试验段进行采取,并且根据实验所得结果对具体的土质、填土厚度、压实度的情况进行合理的调整并加以确定,与此同时,对满足路基压实度标准的碾压遍数做出判断,为接下来的施工作业做好准备。

3.2 填土厚度的控制

填土厚度在壓实作用中的影响是不可忽视的,在土质的含水量因素保持原样的情况下,任何一个路基参数的变动都会需要不同的填土厚度带来进行配合。因此,施工单位必须对铺土厚度进行较为的严格控制,从而避免某个施工环节出现状况。具体的操控方式主要包括:

(1)施工人员要结合最终确定的相关参数指标严格操作,如:填土厚度、松铺系数等,对每个工作段单位面积用土的多少做好严格计算,做到认真负责。

(2)为了能够对土壤布置情况进行更好的协调和操控,施工操作的现场需要安排一些专业人员进行操作控制。操作期间要经常性的运用钢尺进行测量、检查松铺的厚度,并且将测量的数据仔细做好记录。

3.3 含水量的控制

实现对含水量的规范,做好含水量的试验工作,确保其公路施工系统的稳定运行。在此过程中,进行酒精燃烧法及其烘干法的应用,确保公路施工系统的完善,这种试验方法的应用范围较广泛,有利于工程的质量效率的提升。在标准击实试验过程中,进行重型、轻型试验方法的有效应用,按照工程试验规范进行有效试验,确保实现对其含水量环节的有效规范。合理选择压实机具和采用正确的压实方法,采用的压实机具应先轻后重,以便能适应土体强度的增长。碾压速度应先慢后快,以免样土被机械推走。组织压实机具合理的工作路线,直线段一般先两侧后中间,以便保持路拱;在弯道部分没有超高时,由低的一侧开始逐渐向高的一侧碾压。相邻的两次轮迹应重叠轮宽的三分之一,保证压实均匀不漏压,对于压不到的边角,应辅以人工或小型机械夯实。检查土的含水量和密实度,采取调整措施,以达到规定压实度的要求。

3.4 碾压程序的控制

在碾压过程中,做到合理适当的选定压实机具是一项十分重要的工作。因此在碾压过程中,操作程序必须以“先轻后重,先慢后快,先两边后中中间,相邻两个轮道重合宽度为轮宽的三分之一”为基本原则。依据试验路段的相关数据和以往的工作经验,对压实规律及碾压程序进行合理适当的调整和总结。如果压实的厚度为30厘米,在含水量接受最佳含水量而且路基处于96区的情况下,若土质是砂性的,则可以采用25t振动压路机进行碾压工作,先是静压一次,然后开启振动碾压两遍,最后再静压一次,便可以达到合理的压实度。如果土质为粘性的,则需要选用1St振动压路机进行碾压工作,仍然先是静压一次,然后开启振动碾压的次数要增加一次,也就是三次,最后静压一次,便能够达到想要的压实度。为了更好的保证压实度的质量,防止漏压、重复碾压的现象发生,碾压工作要尽量在白天进行。

3.5 压实度的检测

进行压实质量检测环节的有效控制,确保其核子密度仪法的有效应用,促进沥青混合料的路基路面压实质量的提升,以促进其测定层厚度的规范。工地的压实度检测必须严格依据施工的标准进行,有效结合路基填料的种类和土质,进行综合对比后确定采用哪一种检测方法,一般来说常用的方法有:水袋法、沉降观察法、环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。

4.结语

总而言之,路面的平整度与牢固度直接影响着车辆和行人的安全通行,路面的施工质量是道路交通运输事业的保证,只有做好公路工程路基路面的压实施工工作才能保证公路建设的质量,发挥公路原本具有的作用。

参考文献:

[l]张明峰.公路工程路基路面施工技术探讨[J],长江大学学报,2010(1)

碾压对路基压实度影响及控制 篇12

1 路基压实的意义及压实度的含义

(1)土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙被水分和气体所占据。而在路基施工中,破坏了土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。压实的意义在于使土颗粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位重量提高,形成密实体,最终达到强度增加,稳定性提高。通过大量的试验和工程实践证实,土基在压实以后,强度和稳定性都提高,而且在渗透性、塑性变形、毛细水作用及隔温等性能方面都有很大的提高。

(2)压实度是压实层材料现场压实后的干密度与该材料的标准最大干密度之比,用百分数表示。

2 碾压对压实度的影响

2.1 碾压厚度对压实的影响

压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。不同压实工具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规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型变化而变化。

2.2 碾压遍数对压实的影响

压实功能是影响路基压实效果重要因素之一。压实功能与压实效果曲线(如图1所示)表明:同一种土的最佳含水率随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高;在相同含水率的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能,以提高路基强度或降低最佳含水率。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。

2.3 碾压方式对压实的影响

路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压时总的原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。但是,这种方式不是万能的,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时,由于土基中含有一定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整,在有超高路段时,则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序,是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面,既有自然因素,又有人为因素,为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节,保证路基压实质量达到设计要求。

2.4 碾压速度对压实的影响

在公路施工中,不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,单位面积材料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。

2.5 压实机械对压实的影响

压实机械对一定含水率的路基土的压实质量有很大的影响。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大,就会造成压实过度,浪费人力物力,严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力,不应超过土的强度极限。

3 碾压施工控制案例分析

本文将结合南京江北沿江(六合段)高等级公路工程谈谈碾压施工环节的控制。工程概况如下:起点位于南京市六合区划子河,终于东沟镇东方牛山北与扬州江北沿江高等级公路交接处,全长16.59公里。本工程项目是为配合全省加快苏北沿江开发战略措施的需要对完善区域路网,构造南京沿江产业带,加快开发南京长江北岸沿线资源,促进沿江港口发展,加强南京对江北沿江城镇的幅射,促进区域经济一体化的发展具有重要意义。

3.1 碾压层厚度的控制

碾压层的厚度应该与所用压路机的质量或功能相适应,它也随压路机的类型而变。如果填土层厚度过大,其底部不能获得要求的压实度;但填土层厚度过小,却会影响工作效率和经济效益。一般认为,对于细粒土,用12~15t光轮压路机碾压时,压实厚度不得超过25cm。用22~25t振动压路机时(包括液压振动)压实厚度不超过60cm。根据一些前辈的经验,一般情况下压实厚度要控制在1t/cm,如碾压12cm的路基,压路机的吨位至少应为12t,但厚度超过一定数值后压路机对层底作用逐渐减弱,达不到压实的目的或经济效益较差。在压路机确定的情况下,各种类的土每层合适碾压厚度是不同的,所以在分项工程开工前要通过试验来确定。

而我们现在所施工的沿江公路A4-2标段采用的是21~24t的三轮压路机。河塘回填时20cm一层,而94区为17.5cm一层,结构层96区则为16cm一层(如图2所示)。

3.2 碾压遍数的控制

压路机的碾压遍数对路基土的密实度的影响是众所周知的。一般,用同一压路机对同一材料进行碾压时,最初的若干遍碾压,对增高材料的干密度影响很大;碾压遍数继续增加,干密度的增长率就逐渐减小;碾压遍数超过一定范围后,干密度就不再增加。在实际施工中,当含水率为最佳含水率时,还可采用下列经验值。对低黏质土压实所需的碾压遍数平均为4~6遍,对黏质土压实所需的碾压遍数平均为10~12遍。压实遍数控制在10遍以内,否则应考虑减少填土层厚。经压实度检验合格后方可转入下道工序。不合格处应进行补压后在检验,一直达到合格为止。

3.3 碾压速度的控制

在公路施工中,不管用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密实度有明显影响,如果碾压速度过快,还容易导致被压层的平整度较差现象。

碾压速度宜先慢后快,以免松土被机械推走。形成不适宜的结构,影响压实质量。虽然高碾压速度要比采用低速度的压实生产率高而且比较经济,但速度过快,容易导致路基表面不平整(形成小波浪)。压实效果明显下降,通常压路机进行路基压实作业行驶速度在4km/h以内为宜。因此应根据具体碾压的土层和所用的压路机,通过实验路段选择合适的碾压速度。一般情况下,碾压层厚和难以压实的土质,应采用较低的碾压速度。下面是我标段采用的碾压速度:初压速度控制在1.5km/h,复压速度控制在2.5km/h,终压速度控制在3km/h。采用光轮压路机赶光速度控制在1.5km/h。

3.4 碾压方式以及机械的选择

路基施工技术规范要求碾压时必须遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则(如图3所示)。

“先轻后重”,即指开始时先使用轻型压路机进行初压,随着被压实层密度的增加逐渐改用中型或重型压路机复压。“先慢后快”(如图3右所示),是指压路机碾压速度随着碾压遍数的增加可以逐渐加快。这是因为在开始阶段,填土比较松散,以较低的速度碾压,压力作用时间较长,有利于发挥压路机的压实功能,

避免因碾压过快造成推拥土壤或陷车。随着碾压遍数的增加而加快碾压速度,有利于提高作业效率和表层的平整度。“先边后中”(如图3左所示),是指碾压作业始终坚持从路基两侧开始,逐渐向路中心碾压,以保证路基的设计拱形和防止路基两侧的坍塌。

同时在碾压过程中,应注意保持压路机行驶方向的直线性。同时横向接头,对振动压路机一般重叠0.4m~0.5m,对三轮压路机一般重叠轮宽的1/2。而前后相邻两区段(碾压区段之前的平整,预压区段与其后的检验区段)应纵向重叠1.0m~1.5m,使路基各点都得到压实,直到达到设计或规范要求的压实标准为止。这种合适的碾压方式,既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。

结语

公路路基压实影响因素很多,碾压作为非常重要的因素之一,它的施工过程控制好坏直接对路基压实效果产生影响,所以我们在路基碾压施工时要严格控制好各个环节。结合具体工程进行分析,选择合理的碾压速度、机械、方式、层厚、次数,从而保证路基压实达到国家标准,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。

摘要:公路工程质量好坏最主要取决于路基质量的好坏,路基压实度对路基质量来说影响非常重要,是公路施工中一项非常重要的质量控制环节,本文通过碾压过程对路基压实度影响进行分析,并结合实际工程,谈谈对路基压实度如何进行有效控制,从而保证路基具有足够的强度和稳定性,增加道路的使用性能和寿命。

关键词:压实度,路基,碾压

参考文献

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