土石混填路基現(xiàn)場(chǎng)彎沉試驗(yàn)分析

陳 武 周應(yīng)新,2 錢(qián) 坤 張曉鋒 曾維成 吳尚峰

(1.云南武易高速公路建設(shè)指揮部，云南 昆明 650300； 2.云南省公路開(kāi)發(fā)投資有限責(zé)任公司，云南 昆明 650200)

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土石混填路基現(xiàn)場(chǎng)彎沉試驗(yàn)分析

陳 武1周應(yīng)新1,2錢(qián) 坤1張曉鋒1曾維成1吳尚峰1

(1.云南武易高速公路建設(shè)指揮部，云南 昆明 650300； 2.云南省公路開(kāi)發(fā)投資有限責(zé)任公司，云南 昆明 650200)

基于彎沉值檢測(cè)在某高速公路檢驗(yàn)路基質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用實(shí)踐，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，探討了土石混填路基在不同施工工藝參數(shù)壓實(shí)后對(duì)彎沉值的影響以及壓實(shí)度與彎沉值的量化關(guān)系，結(jié)果表明：隨著碾壓遍數(shù)的增大，路基彎沉值呈現(xiàn)先減小后平穩(wěn)的變化趨勢(shì)，先2遍靜壓再6遍高頻率振動(dòng)碾壓可以得到更小的彎沉值。

土石混填，路基，彎沉值，壓實(shí)度，施工工藝

0 引言

隨著我國(guó)高速公路的快速發(fā)展，路面無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)在國(guó)內(nèi)外受到日益廣泛的重視。路基彎沉是路面彎沉的重要組成部分，是檢測(cè)路基整體剛度的重要指標(biāo)，其精度要求一般為0.01 mm[1]。鄭木蓮等[2]研究了西安地區(qū)土質(zhì)路基回彈模量與土基頂面彎沉關(guān)系的研究；張向陽(yáng)等[3]對(duì)比分析了不同彎沉檢測(cè)方法；周麗霞等[4]研究了公路路基貝克曼梁法測(cè)彎沉的修正方法。本文以云南省某高速公路路基壓實(shí)為依托，開(kāi)展土石混填路基現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)研究，探討了土石混填路基顆粒級(jí)配、含水率、鋪土厚度以及碾壓遍數(shù)等因素對(duì)回彈彎沉的影響，為土石混填路堤與路面檢測(cè)提供了理論參考。

1 試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)所用填料由施工現(xiàn)場(chǎng)附近取土廠開(kāi)挖獲得，土料紫紅色，最大粒徑控制為100 mm，試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案如下：

1)采用現(xiàn)場(chǎng)土石料，在實(shí)際使用土料的含石量、含水量、松鋪厚度、最大粒徑的條件下，分別采用全靜力碾壓、全高頻率振動(dòng)力碾壓、全低頻率振動(dòng)力碾壓，改變碾壓次數(shù)，依次取碾壓次數(shù)為2次,4次,6次,8次,10次,12次后，分別測(cè)定碾壓后路堤填料彎沉值。

2)采用現(xiàn)場(chǎng)土石料，在實(shí)際使用土料的含石量、含水量、最大粒徑的條件下，分別改變壓路機(jī)速度、路基松鋪厚度和灑水次數(shù)，碾壓完成后測(cè)定路堤填料彎沉值?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)最后確定的有關(guān)參數(shù)如表1所示。

表1 試驗(yàn)參數(shù)選取范圍

1.2 質(zhì)量檢測(cè)

對(duì)于每種試驗(yàn)組合，碾壓完畢后都要進(jìn)行彎沉試驗(yàn)，求取路基的回彈模量，評(píng)價(jià)路基的壓實(shí)質(zhì)量。本次試驗(yàn)采用貝克曼梁法測(cè)路基的回彈彎沉。

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 不同碾壓方式對(duì)彎沉值的影響

通過(guò)對(duì)壓實(shí)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于同一填料在不同的壓實(shí)方式下，碾壓遍數(shù)與彎沉值具有一定變化規(guī)律，如圖1所示。采用靜壓的碾壓方式總體彎沉值比高頻振動(dòng)和低頻振動(dòng)的兩種碾壓方式都要大。低頻振動(dòng)和高頻振動(dòng)的彎沉值變化趨勢(shì)類(lèi)似，在碾壓遍數(shù)為2遍～6遍的過(guò)程中均出現(xiàn)了下降的變化趨勢(shì)，并且兩種碾壓方式的彎沉值數(shù)值變化不大；但在碾壓8遍后出現(xiàn)了小幅增加，之后又隨著碾壓遍數(shù)的增大逐漸減?。辉谀雺罕閿?shù)為6遍～12遍的過(guò)程中，高頻振動(dòng)碾壓方式的彎沉值均比低頻振動(dòng)碾壓方式彎沉值要小。因此，靜壓碾壓方式在彎沉值方面效果沒(méi)有振動(dòng)碾壓好。振動(dòng)碾壓方式彎沉值的最小值出現(xiàn)在碾壓遍數(shù)為6遍時(shí)，但在碾壓遍數(shù)為4遍時(shí)的彎沉值也達(dá)到了路基設(shè)計(jì)的要求，并且高頻振動(dòng)碾壓比低頻振動(dòng)碾壓的效果好。

為了獲得更好的碾壓方式組合效果，又進(jìn)行了兩個(gè)對(duì)比試驗(yàn)。碾壓方式選取2遍靜壓+4遍高頻振動(dòng)碾壓+1遍靜壓和2遍靜壓+6遍高頻振動(dòng)碾壓+1遍靜壓，路基填料顆粒級(jí)配與松鋪厚度均與之前試驗(yàn)一致，結(jié)果如表2所示。兩種碾壓組合方式的彎沉值相差不大，且均滿(mǎn)足路基壓實(shí)要求。組合的壓實(shí)效果與分別碾壓的效果相似，并且可以減少經(jīng)濟(jì)成本，節(jié)約工程時(shí)間。因此，對(duì)于土石混填路基采用先靜壓2遍，然后高頻振動(dòng)碾壓4遍～6遍，最后靜壓1遍的碾壓方式，可以獲得更好的壓實(shí)效果。

表2 不同碾壓方式組合的彎沉值和壓實(shí)度變化

2.2 不同壓路機(jī)速度對(duì)彎沉值的影響

合適的碾壓速度對(duì)路基的壓實(shí)質(zhì)量及工程的經(jīng)濟(jì)性有一定影響，本試驗(yàn)采用的型號(hào)為CLG6126壓路機(jī)有3種行駛速度，分別為：2.6 km/h,5.3 km/h和10.9 km/h。但是壓路機(jī)本身的工作速度要求是0～5.3 km/h，因此進(jìn)行路基碾壓工作可供選擇的速度為低速2.6 km/h和中速5.3 km/h，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。壓路機(jī)速度為中速時(shí)比低速時(shí)的彎沉值大0.01 mm。兩者的彎沉值

1009-6825(2017)11-0156-02

2017-02-07

陳 武(1977- )，男，工程師； 張曉鋒(1972- )，男，高級(jí)工程師

U416.1

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