壓實度試驗檢測對路基施工質(zhì)量和進度的影響

劉相菊

摘 要：通過闡述公路土方路基施工中檢測路基壓實質(zhì)量的操作原理和過程，剖析影響試驗結(jié)果的因素，論證壓實度試驗檢測

方法對路基施工質(zhì)量和進度的影響。

關(guān)鍵詞：壓實度 路基 擊實試驗 施工質(zhì)量

公路土方路基的壓實度是施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵項目、關(guān)鍵指標(biāo)。壓實度是工地實際達到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗所得的最大干密度的比值，它表征現(xiàn)場路基壓實后的密實狀況，壓實度越高，相應(yīng)密實度越大，路基材料的整體性能越好。

擊實試驗確定最大干密度的分析

壓實度的檢測主要包括室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度（擊實試驗確定的最大干密度ρdmax）確定和現(xiàn)場密度試驗（主要采用灌砂法確定ρd）。壓實度=ρd/ρdmax×100%。

1、擊實試驗的原理

在一定的擊實功能的作用下，對土施加了夯壓能量，使土顆粒之間的空隙變小，土顆粒重新排列，使土的密實程度增加。下圖是細(xì)粒土的典型擊實曲線圖形：

從圖中可以看出：①擊實曲線有最高點，這說明在一定擊實功能下，某一含水量（稱最佳含水量）下時，才能被擊實到最大干密度；若土的含水量小于或大于最佳含水量時候，則得到的干密度都小于最大干密度。②路基施工規(guī)范中說明，路基土應(yīng)該在最佳含水量±2%范圍內(nèi)施工，從圖中也可以看出，在這范圍內(nèi)，路基土最容易達到壓實標(biāo)準(zhǔn)。

2、擊實曲線

通過對同一類型粉質(zhì)粘土，采用不同擊實功能和不同含水量做試驗得出如下圖所示曲線：

擊實功越大，土的最大干密度也越大，而土的最佳含水量則越小，但是這種增大擊實功是有一定限度的，超過這一限度，即使增加擊實功，土的干密度增加也不明顯了。當(dāng)土偏干時，增加擊實功能對增大干密度的影響較大，偏濕時效果不明顯，所以在施工時候，偏濕的土容易出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，企圖對偏濕的土用增大擊實功能的辦法提高土的密度是不科學(xué)、不經(jīng)濟、不理智的。

3、分析

室內(nèi)擊實試驗確定的最大干密度是壓實度評定的標(biāo)準(zhǔn)值，它的大小直接決定著評定結(jié)果的可靠性。所以它的值應(yīng)盡量接近真實值。如果它的值比真實值偏大，在現(xiàn)場測定密度相同的情況下，壓實度的值就偏小，只有增加碾壓遍數(shù)才能達到相應(yīng)的壓實度，雖然保證質(zhì)量，但增加了成本，影響了進度。反之，就產(chǎn)生了與上面相反的結(jié)果。

以公路常用重型Ⅱ2類型（該試驗技術(shù)參數(shù)為下表）為例分析試驗過程對結(jié)果的影響：

試樣的制備：根據(jù)土的性質(zhì)選用干土法或濕土法，對于高含水量土宜選用濕土法，對于非高含水量土則選用干土法。干法制樣和濕法制樣所得的擊實結(jié)果有一定差異，要根據(jù)不同的土試驗結(jié)果才能確定差異性的大小。例如：交通部公路科學(xué)研究所對高含水量粘質(zhì)土進行過比較試驗，發(fā)現(xiàn)按干土法（用風(fēng)干土依次加水作擊實試驗）與按濕土法求得的結(jié)果有很大差別，對于最大干密度，前者大，后者?。粚τ谧罴押?，前者小，后者大。對于這種高含水量的土，如仍按干土法作擊實試驗，則無形中增大了對土基壓實的要求，施工中實際上是不容易達到的，因而高含水量的土應(yīng)采用濕土法比較符合實際。

干土法試樣制備后悶料時間少于規(guī)范規(guī)定的時間，一般都會使最佳含水量偏小。

每層擊實數(shù)量的變少都會使擊實功變小，相應(yīng)最大干密度變小。

擊實錘以一定的初速度下落，增加了擊實功，使最大干密度變大；擊實錘沒有提到規(guī)定高度使下落，減少了擊實功能，使最大干密度變小。

擊實最后一層土量過多，余土高度越高，最大干密度會越小。

對超大顆粒的進行處理：工地試驗室最大干密度很少進行校正，導(dǎo)致最大干密度結(jié)果與真實值不同，是偏大還是偏小，要根據(jù)ρdm和Gs`大小來決定。校正公式如下：

ρdmax---校正后的最大干密度（g/cm3）。

ρdm ---用粒徑小于40mm的土樣試驗所得的最大干密度（g/cm3）。

p ---試樣中粒徑大于40mm的顆粒的百分?jǐn)?shù)（最大30%）。

Gs`---粒徑大于40mm的顆粒的毛體積比重。

分析結(jié)果如下：

當(dāng)ρdm=Gs`時：ρdmax=ρdm；

當(dāng)ρdm>Gs`時：ρdmax>ρdm；

當(dāng)ρdm

現(xiàn)場確定密度試驗（灌砂法）的分析

1、試驗原理

利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當(dāng)前現(xiàn)場測定密度的主要方法。ρ=m/v

由上面公式可以知道：①體積一定，質(zhì)量偏大，密度就偏大，反之，質(zhì)量偏小，密度就偏??；②質(zhì)量一定，體積偏大，密度就偏小，反之，體積偏小，密度就偏大。

2、對試驗過程對試驗結(jié)果的分析

標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量偏大，會使v變小，反之會使v變大。

標(biāo)定量砂的單位質(zhì)量比真實值偏大，會使v變小，反之會使v變大。標(biāo)定罐的深度對量砂的密度有影響，標(biāo)定罐的深度減2.5cm，砂的密度約降低1%。因此，標(biāo)定罐的深度應(yīng)與試洞的深度一致。儲砂筒中砂面的高度對量砂的密度有影響，儲砂筒中量砂面的高度降低5cm，量砂的密度約降低1%。因此，現(xiàn)場測量時，儲砂筒中的砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量密度時，儲砂筒中的量砂面高度一致，質(zhì)量一致。

量砂的顆粒組成對試驗的重現(xiàn)性有影響，使用的量砂應(yīng)清潔干燥，否則，量砂密度會有明顯變化。

測試表面要平整，粗糙度較大的表面仍采用平坦表面的測試方法，會使試坑體積v增大。

在挖坑過程中應(yīng)盡量使試坑周壁豎直，避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形，這樣就會使檢測密度偏大或偏小。試坑內(nèi)已松動的顆粒應(yīng)全部取出，否則容易測得的試坑體積偏小。

灌砂時檢測厚度應(yīng)為整個碾壓層厚度，只取上部會使檢測密度值偏大。由于路基受到荷載應(yīng)力的作用下，隨深度而迅速減少，所以路基上部的壓實度應(yīng)高一些。

結(jié)論

壓實度試驗檢測方法是影響壓實度試驗結(jié)果的重要因素，直接影響路基施工的質(zhì)量和進度。

（作者單位：天津天科工程監(jiān)理咨詢事務(wù)所）