公路路基壓實度的因素及檢測方法

王凱

[摘 要]在公路路基施工中，壓實度是影響質(zhì)量的重要因素，所以要加強對壓實度的施工管理。文章對于公路路基施工中影響壓實度的因素進行了分析，當(dāng)前路基壓實度試驗檢測方法眾多，本文就其中幾點方法及其實施要點進行分析概述。

[關(guān)鍵詞]公路路基；公路路基；影響因素；檢測方法

中圖分類號：U416.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0192-01

引言

由于路基、路面的基層、墊層和路面的面層在性質(zhì)和材料上不同，壓實度內(nèi)涵也有所差別，其適用的檢測方法也不同。但在控制其壓實度方面，還有有較多的共性的，如分層填筑、分層碾壓等。不論對于路基還是路面，都需要共同重視、并認(rèn)真采取措施控制好壓實度，以確保公路工程的質(zhì)量，確保公路安全這一百年大計。

一、公路路基壓實度的概念

路基是公路工程的重要組成部分，路基設(shè)計和施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到公路的使用質(zhì)量和工程造價。按照路基填挖的情況，路基斷面可以分成三種情況：路堤（路基全部用巖土填筑而成）、路塹（全部在原地面開挖而成的路基）、半填半挖路基。不論是路堤還是路塹，都要求必須確保壓實的質(zhì)量。壓實質(zhì)量就是以壓實度K來表示的，我們以土方路基來說明壓實度。壓實度K是工地干密度ρ與最大干密度ρ0之比。

二、影響壓實效果的因素構(gòu)成

1、路基填土的選擇

在公路的施工中，路基施工發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，如果路基施工中所選用的土質(zhì)不是很好，在施工的過程中即使所有的施工流程全部滿足相關(guān)的要求和規(guī)定也很難使得路基的壓實程度能夠滿足公路使用的需要，所以很多施工單位在進行路基施工時采用粗立體作為填土，這種土具有良好的強度和穩(wěn)定性，所以只要嚴(yán)格按要求進行碾壓就能夠滿足路基建設(shè)的要求。

2、含水量對壓實的影響

在公路工程壓實施工中，路基土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量直接決定著施工密實度是否符合施工要求。伴隨密實度的增加，土的內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力也會隨之增加。路基路面土層含水量的多少對路基路面壓實效果起著關(guān)鍵性作用。如土具有較少含水量時，將會增加土顆粒間的內(nèi)摩阻力，在達(dá)到一定壓實密度后，壓實功與土的抗力不能處于平衡狀態(tài)，此時將會出現(xiàn)壓實干容重降低的現(xiàn)象；如土層含水量過高，在土體顆粒中水將起到良好的潤滑效果，進而降低土體之間的內(nèi)摩阻力，在一定壓實功條件下，其壓實干容重則會增大。

3、壓實厚度

為了能夠有效的提高路基的承載力和穩(wěn)定性，確保公路能夠安全的運行，在進行路基填筑施工時，應(yīng)該對土壤進行分層施工，在土質(zhì)比較松散的地區(qū)也要嚴(yán)格按照施工的要求對土壤進行壓實，相關(guān)的規(guī)范當(dāng)中明確規(guī)定在進行施工時一定要根據(jù)設(shè)計的需要對斷面進行分層填筑，在機械壓實的過程中一定要選擇最大的松鋪厚度，高速公路的松鋪厚度一般要小于30cm，其他等級的公路也要將松鋪厚度控制在50cm以內(nèi)。但是在實際的建設(shè)過程中，施工人員對松鋪厚度的控制并不十分重視，所以也就出現(xiàn)了碾壓質(zhì)量不合格的現(xiàn)象。所以施工人員在進行了分析之后采取了一定的方法對這種現(xiàn)象予以充分的改進，，有效的避免了這種現(xiàn)象的發(fā)生，除此之外，路基的填土厚度也應(yīng)該在15cm以上。

4、壓實功能

為得出符合施工要求的壓實度，施工企業(yè)可以增加或減少壓路機的重量級碾壓的遍數(shù)。在增加壓路機噸數(shù)的基礎(chǔ)上，將會減少土層的含水量，此時就會增加壓實的干容重。這種情況只發(fā)生在一定限度內(nèi)，當(dāng)大于這個限度時，如還不斷增加壓路機噸數(shù)或增加碾壓遍數(shù)則不會出現(xiàn)含水量下降或干容重加大的現(xiàn)象。為確保壓實度與施工要求相符合，必須將土層間的含水量控制到最佳值。

三、現(xiàn)場檢測路基壓實度的方法

1、灌砂法

灌砂法是目前最通用的方法，其利用均勻顆粒的砂去置換待試洞的體積，該方法用于測試各種土或路面材料的密度。缺點是：現(xiàn)場測試需攜帶大量的砂，測試過程需要多次稱量，測試效率低。采用此方法時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）當(dāng)壓實土的最大粒徑小于15mm、測定層的厚度小于150mm時，宜采用小型灌砂筒測試。

（2）當(dāng)集料的粒徑等于或大于15mm，但不大于40mm，測定層的厚度超過150mm，但不超過200mm時，應(yīng)用大型灌砂筒測試。

灌砂法是現(xiàn)行規(guī)范指定檢測方法之一，也是目前市政工地上應(yīng)用最廣泛的檢測方法。這個方法看起來簡單，但稱量過程的次數(shù)較多，誤差的概率也相應(yīng)變大。當(dāng)在現(xiàn)場檢測工作的人員應(yīng)熟悉試驗步驟，每一個細(xì)節(jié)都記得注意事項，嚴(yán)格按照試驗，為了提高測量精度。為了使測試是準(zhǔn)確的，應(yīng)該注意下面的環(huán)節(jié)：

（1）量砂要規(guī)范，重復(fù)使用必須晾干，否則影響量砂的松方密度；

（2）每換一次量砂，必須測定砂的堆積密度；

（3）地表面要處理要平整光滑，否則應(yīng)放上基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂；

（4）試坑周壁應(yīng)筆直，否則會使檢測密度偏差；

（5）灌砂時檢測厚度取整個碾壓層厚；

（6）當(dāng)試坑材料組成與擊實試驗的材料有較大差異時，可以取試坑材料作標(biāo)準(zhǔn)擊實，求取實際的最大干密度。

2、環(huán)刀法

環(huán)刀法是測量現(xiàn)場密度的傳統(tǒng)方法。一般環(huán)刀的容積為200cm3，環(huán)刀高度一般為5cm。環(huán)刀法測得環(huán)刀內(nèi)的土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度，但是不能用它代表整個碾壓層的平均密度。用環(huán)刀法測定壓實土的密度時，應(yīng)使所得密度能代表整個碾壓層的平均密度。為了測試的準(zhǔn)確性，現(xiàn)場檢測中應(yīng)注意：（1）注意對環(huán)刀體積和質(zhì)量的標(biāo)定，取用的環(huán)刀編號不能搞亂。（2）所選測點既要遵循隨機抽取原則又要相對的代表性，測點的土的特性應(yīng)與送樣土（實驗室測土的最大干密度）具有相對一致性。

3、核子密度濕度儀測定壓實度法

核子密度濕度儀測定壓實度法是指通過散射或者透射的方法測定公路路基路面的密度，進而計算出公路路基路面的壓實度。首先，核子密度濕度儀測定壓實度法的目的和適用范圍。這種方法主要適合散射法和直接透射法測定公路路基路面的密度和含水率。其次，核子密度濕度儀測定壓實度法的儀器。這種測定方法主要的儀器就是核子密度濕度儀。最后，核子密度濕度儀測定壓實度法的方法和步驟。第一，接通核子密度濕度儀的電源并對其進行預(yù)熱處理。第二，確定并固定核子密度濕度儀測的位置。第三，將核子密度濕度儀平穩(wěn)放置，保證路基表面的平整。第四，打開預(yù)熱好的核子密度濕度儀，為了防止輻射對人的影響，操作人員應(yīng)該離儀器遠(yuǎn)點。一段時間后，讀取并記錄核子密度濕度儀的各項數(shù)據(jù)，但是，核子密度濕度儀測定壓實度法最大的優(yōu)點就是測量準(zhǔn)確。

4、表面波法

表面波在材料中的傳播速度與材料的干密度、速度、彈性模量等工程力學(xué)參數(shù)存在良好的相關(guān)性，可建立相關(guān)方程式。因而，通過在現(xiàn)場檢測到的路面結(jié)構(gòu)的表面波速度，即可計算出材料的力學(xué)參數(shù)，從而對施工質(zhì)量進行檢測與評定。

結(jié)語

在實際的檢測過程中，使用灌砂法、環(huán)刀法等方法時，首先根據(jù)測點的土質(zhì)選擇合適的檢測方法，現(xiàn)場操作的檢測人員來要嚴(yán)格遵循試驗規(guī)程，提高精確度，對路基壓實度中最大干密度所代表土樣的范圍進行探討。由于環(huán)刀容積小，使環(huán)刀取土?xí)r最好為碾壓層中間的土，這樣環(huán)刀法測定結(jié)果與灌砂法相當(dāng)，現(xiàn)場檢測時檢測人員對于測點的選定在遵從隨機的同時也要具備一定的代表性。落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀結(jié)果穩(wěn)定，人為的因素相對較小，但其對壓實土層的適用性和準(zhǔn)確性需要進一步的探討。

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