摘要:简述了路基压实度检测及评定的主要方法和实际存在的一些问题。
关键词:压实度;检测;最大干密度;抽样评定
土作为填筑路基的一种建筑材料,在填筑过程中必须分层进行压实,压实质量的好坏直接影响路基的整体强度、稳定性,是公路工程施工过程中的一个重要环节。压实后的土须经压实度检测合格后方可填筑上一层。
一、影响压实效果的主要因素
1.土类:不同类别的土,其最大干密度及最佳含水量亦不相同。砂性土的击实曲线较缓,适宜的最佳含水量范围较大,施工时易于控制,较易压实;黏性土的击实曲线较陡,最大干密度较小,施工时较难控制最佳含水量,相对砂性土而言不易压实。
2.含水量:含水量对土的压实起着关键作用。
当含水量较小时,由于水膜的润滑作用不明显以及外部压实功也不足以克服土力间引力,土粒相对移动不容易,因此压实效果差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,增强了润滑作用,压实效果渐佳;土中含水量过大时,土粒间的孔隙中出现了自由水,压实度达到一定程度时压实功的一部分被孔隙水压力抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低,继续碾压就会出现弹软现象。所以,只有在土的最佳含水量时才会以最小的压实功取得最好的压实效果。
3.压实功:当土的含水量在最佳含水量时,如能保证足够的压实功,其压实度很容易达到要求;当土偏干时,可以靠增加压实功来增加压实度;当土偏湿时则收效甚微,甚至出现弹软现象。所以,压实过程中要有足够的压实功,但不能单纯靠增大压实功来提高土的压实度。
4.平整度:路基土方只有具有良好的平整度才能得到均匀的压实,保证压实效果。
5.分层填筑的厚度:压实土层的密实度随深度递减,如果松铺厚度太大,是需提高压实功或者更换更重型或压实功率更大的压实机具才能达到规定压实度,或者根本达不到规定压实度,费时、费力、经济效益差。所以不同压实机具压实不同土质应确定适宜厚度。
二、最大干密度的确定
路基压实度合格与否,最终要靠检测数据来评定,而最大干密度的准确与否对检测数据起着决定性的作用,一个不准确的最大干密度是无法指导施工的,当最大干密度偏小时,压实不足的路基亦可检测合格。
目前在施工中常用的确定最大干密度的方法为击实试验,这种方法对确定黏性土、黏性土质砂、砾的最大干密度比较准确可靠,但在测定含黏性土很少或不含黏性土的砂、砾以及碎石等材料时,由于击实锤的端面面积小,压强大,在直接作用于击实锤端部土体最大正压力的同时,还向四周传递侧压力,引起试样的结构破坏和表面翻松现象,导致结果偏小,从而失去指导施工的意义。目前高速公路多数都要在桥头、台背等处填筑砂砾,以解决桥头跳车的问题,用这种偏小的参数来检测,后果可想而知。根据《公路土工试验规程》JTJ051—93中的规定,无黏性自由排水粗粒土和巨粒土(包括堆石料)的最大干密度应采用振动台法来确定,实验证明,重型击实试验确定的最大干密度只能达到振动台法的95%左右。如表1所示,不同试验方法确定的最大干密度对压实度的检测结果影响甚大。
表1
三、压实度的检测方法
压实度的检测方法有环刀法、蜡封法、水袋法、灌砂法和核子法等,其中以环刀法、灌砂法和核子法三种最为常用。环刀法只适用于细粒土;灌砂法适用于各类土,且精度较高,缺点是速度较慢且检测结果容易受试验人员操作技术的影响;核子法速度快,不受人为因素影响,不影响施工进度,近几年在施工中被广泛采用,缺点是在检测不同土质时其结果会产生不同程度的误差,所以要与灌砂法做不低于10点的对比试验,建立一元线性回归方程,且相关系数不小于0.9方可使用,如果与灌砂法结合使用,能提高检测的速度及准确性。
在检测颗粒尺寸较大的巨粒土或石方路基时,灌砂法和核子法都不太适用,实际施工时应通过做试验段确定碾压遍数来控制压实质量。含黏性土较少或根本不含黏性土的砂、砾,如不能通过振动台法或表面震动压实仪法来确定最大干密度的话,亦应通过控制碾压遍数的方法来控制压实质量。
四、抽样方法
目前人们在检测压实度的选点问题上不太重视,有些人经常的做法是抽几个好的地方看看,再抽几个不好的地方来看看,主观性很强,可信度不高。随机选点的方法按照数理统计的原理在检测时采用随机数表确定测定区间、测定断面、测点位置。排除了人的主观因素,使待检总体中的每一个样本都具有 同等被抽取到的概率,客观地反映总体的质量状况,是正确的抽样方法。
五、压实度的评定
当检测评定路段测点数≥10点时,压实度的评定按照数理统计的方法进行,即压实度代表值K=k-taS/√n≥K0;当测点数<10点时,属于小样本数问题,在施工过程中监理经常会遇到,此时如按数理统计的方法进行评定,可能会产生不合理的结论,所以对施工段落短时,分层压实质量控制可采用每点符合要求,但实际样本数不能少于6个。
六、结束语
只有采用科学的试验检测手段,才能对路基压实度予以正确的评价,保证压实质量。在实际工作中,一定要避免想当然的做法,严格按施工规范、操作规程来控制,使试验检测工作科学化、正规化,给实际施工以正确指导。
论文作者:王旭光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/18
标签:压实论文; 含水量论文; 密度论文; 黏性论文; 路基论文; 核子论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第32期论文;