摘要:在公路项目建设过程中,公路试验检测是十分关键的内容。科学的公路试验检测不仅可以调控工程工期,保证项目如期完成,还对项目工程的验收环节具有一定的促进作用,保证验收效果。灌砂法可以检测路基质量,对保证公路建设质量具有十分重要的意义。本文以某实际工程为例,从介绍灌砂法基本原理和使用范围入手,对灌砂法在公路路基检测过程中的应用进行了具体的介绍,希望给相似工程提供参考和借鉴。
关键词:公路路基;试验检测;灌砂法;
公路试验检测可以促进施工材料的充分利用,不断推动施工技术和施工材料的创新。作为一项新型的试验检测方法,试验检测不仅对项目当前的情况进行合理的调控,还可以为公路后续的养护提供一定的便利。近年来,灌砂法被广泛的应用于公路路基的监测工作中,该技术方法检测结果精度较高,同时操作过程具有较强的可控性。也正是因为该技术的应用,国内路基检测质量大大提高,极大程度的保证了公路建设质量。
1工程概况
本文涉及高速公路为双向四车道,主线的路基方式有两种:整体式和分离式。根据施工方案,整体式路基路段路基宽度为30m,设计时速最高为125km/h。分离式路基路段路基宽度范围为2-12 m,设计时速在100 km/h-120 km/h,之间。为了保证路基压实度可以达到设计要求,开展路基施工的过程中应用了灌砂法施工技术。
2灌砂法的基本原理和使用范围
灌砂法通常用于检测路基密实度或压实度,检测效果较好。其原理一定粒径范围的砂有灌砂筒自由落体到试洞内部,应用试样置换的方法确定洞的溶剂,通过砂含水量计算干密度参数。应用灌砂法对项目工程进行检测的过程中需要注意以下内容:(1)检测的过程中,灌砂筒为100mm为最佳。(2)在开展施工的过程汇总,砂粒径吴国超过15mm,应该适当调灌砂筒直径。
3量砂的选择
在检测过程中,粒径不同的砂组合在一起可能会导致不同的试验重现性,继而会导致松方密度参数发生一定的变化,所以在实际施工过程中务必保证应用的砂具有足够的干燥度和纯净度,另外还要保证材料的均匀性。粒径不同的砂测定漏斗体积与沙密度额的过程中,具体结果见表1所示。通过对表1的参数进行研究发现,在应用灌砂法的过程中,所选择的粒径范围如果在0.3-0.6 mm之间,那么试验的重现性会有所增强。
4仪器选取
应用灌砂法试验之前,需要做的工作就是确定仪器设备。一般来说,检测公路的压实度和密度通常应用到的监测设备为金属圆筒,该金属圆筒的构造具体为上部为储砂筒,下部为漏斗,其中储砂筒有大筒和小筒之分。将圆形漏洞连接到储砂筒的下方,保证漏斗和储砂筒的中心相互重合,只有这样才能保证砂土的自由流动,将两个部分紧密的焊接在以个铁板上,铁板的中心需要设置一个圆孔,两个位置需要设置开关,分贝为漏斗和储砂筒筒底相连接的位置,漏斗和铁板之间的位置。如图1所示。
5标准砂密度测定
在测定标准砂密度的整个过程中都需要保证检测仪器的稳定性,为了防止振动对检测结果造成影响,不能触碰灌砂筒,在测定砂密度之前需要充分的清洗砂砾,将灌砂漏斗和容砂瓶紧密的组合在一起,对其进行称重后记录,然后将测定器立起来,漏斗口朝上,将阀门关闭,将标准砂注入管啥漏斗内,灌满后打开阀门,继续向漏斗内注入标准砂,直到砂土不再流动,关闭阀门,测量总质量,精确到5g; 完成称重工作后导出标准砂,将水注入砂瓶中,如果水面的高度高于阀门,关闭阀门,将多余的水分倒掉,称重,精确到5g。
6压实度的试验检测
应用天然砂石填筑路基,因为砂砾的粒径具有一定的不均匀性,在检测干溶剂的过程中,如果检测砂砾含量较高的部分,压实度的测量结果也会出现偏高的情况,严重的时候压实度的监测结果会出现翻倍的现象。在检测砂砾干容量的过程中,这种现象较为常见,但是实际的压实度其实没有这么高,甚至有些区域实际的压实度不能满足实际施工需求,而如果对砂石含量较低的位置进行检测的过程中,压实度检测结果会出现偏低的现象,如果从检测结果来看,此区域的压实度不能满足要求,但是该区域的实际压实度要比检测结果大,可能已经达到了施工设计要求。如果在实验室对砂砾的压实度进行检测,其结果的精准性有待提高,检测结果和实际情况通常都会有较大的偏差。如果在施工现场对设计位置的干容量进行检测的时候,以实验室的检测结果为基础,设立最大干容量,这样做的目的就是可以有效减少施工现场测得的结果和该位置实际的真实数值之间的偏差,这样的工作方式一般会加大施工过程中的工作量,导致该方法的可行性大大降低,在对施工现场开展压实度检测的过程中,通过多次检测,然后将检测结果和最具代表性的数据进行比对,这样的测量方式实施起来较为方便,且检测的准确定也能得到一定程度的保证。
7现场试验的控制要点
7.1粗糙面和基板的量砂质量确定
在开展测量工作的过程中,如果测量位置的表面粗糙度较高,对砂质量进行标定的过程中,在量砂筒的内部,需要预留和标定容量的砂体积相同的空间,不需要将砂筒全部装满,然后确定最终的砂质量。在测量过程中,量砂筒一旦装满,那么量砂筒内的堆积密度和砂面的流速就会出现正相关的关系,也就是说,砂面高度越高,砂堆积的密度就会越大,这样一来,标定基板和粗糙面之间的砂质量就出现较大的偏差。而在测量过程中,如果在光滑的表面上确定测量点,不需要进行上述的操作。换句话说,在开展测量工作的过程中,为了保证测量数据的准确性,应该充分考虑实际施工情况确定最佳的测量方法。
7.2试验地点的选择及其试验结果分析
一般来说,为了保证设备在整个施工过程中的稳定性,通常选择地势较为平坦的区域进行试验。充分考虑本文涉及实际工程的情况,确定试验场地的尺寸参数为40 cm×40 cm,测量过程中为了保证结构的稳定性,需要将基板放置在场地内部,避免储砂筒在测量的过程中出现倾斜的现象,影响砂下落速度,最终导致测量结果不精准影响后续施工。另外,为了保证最终试验数据的精准性,确定试验地先后,需要对测试地点的表面进行彻底的清理处理。
7.3灌砂
开展灌砂工作之前,必须加强控制各项参数,保证筒内的砂质量和设计要求相符,只有砂质量达到第一次灌砂操作中装满的质量的情况下方可继续开展相关试验工作。
7.4开挖试洞
在开挖试洞施工的过程中,需要注意以下内容:(1)如果在试洞内部,试验材料或者试洞内原有的材料存在较大的差别,那么在操作过程中应该选择标准材料作为试洞试验材料。(2)在开挖试洞的过程中,可能会发生水分的过渡蒸发,为了避免发生这种情况造成检测结果不精确,需要适当的进行封闭存储。(3)严格按施工计划的尺寸开挖试洞,保证其具有一定的规则性。另外开挖过程必须保证试洞壁的垂直度,避免出现阶梯形状。一旦试洞壁不能达到这类要求,那么就会对砂的流动性产生一定的影响,最终导致测量结果出现较大的偏差直接影响后续的施工。(4)在实际施工的过程中,严格按从中间到两边的施工顺序开展施工,之所以这样施工是因为在施工阶段对边缘位置逐步施工可以避免因为边缘图过度加压导致密实度不达标的现象,最终无法保证试验结果。
7.5结果分析
本文涉及项目的施工是分三层进行的,每一层设置的测试点的数量为24个,三层测试点的总数目为72个。本次灌砂法实际施工的结果如下表2所示,通过对表2的数据进行分析可以得到,应用灌砂法进行施工,该工程的路基强度可以达到相关设计要求。
8结语
随着公路建设项目的增加,社会各界越来越关注公路建设质量。对于公路来说,路基部门是基础部分,只有保证路基施工质量,才能保证整个公路的施工质量。灌砂法是较为普遍的路基检测方法,该方法的监测精度较高,操作过程中可控程度较强,因此被广泛的推广。但是实际施工过程中必须严格控制各施工环节,严格按操作顺序进行测量,避免因为流程不规范影响最终的监测质量。当前,灌砂法已经被广泛的应用于路基试验监测工作上,该方法的应用明显提高了公路建设质量,极大程度的推动了国内交通健康和谐发展。
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论文作者:王 科
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第09期
论文发表时间:2019/8/15
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