公路工程填方路基承載能力及試驗(yàn)控制要點(diǎn)分析

羅桂蘋

摘要 文章主要探討公路工程填方路基承載能力及試驗(yàn)控制的要點(diǎn)，主要從做好儀器設(shè)備的期間核查與計(jì)量溯源、熟悉圖紙和相關(guān)規(guī)范規(guī)程分析承載能力控制要點(diǎn)，并從填料性質(zhì)、試驗(yàn)段鋪筑、填方路基承載力與壓實(shí)度之間的關(guān)系、整理試驗(yàn)結(jié)果等方面分析試驗(yàn)控制的要點(diǎn)。全面掌握路基承載能力及試驗(yàn)控制要點(diǎn)，可進(jìn)一步保證公路工程填方路基施工質(zhì)量。為公路工程填方路基的可持續(xù)發(fā)展提供一定的參考。

關(guān)鍵詞 路基填料;壓實(shí)度;試驗(yàn)

中圖分類號(hào) U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）07-0151-03

0 前言

公路工程中路基是承載道路交通的重要承重層，通過對(duì)填料進(jìn)行試驗(yàn)和現(xiàn)場檢測手段雙管控制，檢驗(yàn)其支撐能力和填充能力[1]。針對(duì)在建的公路土方路基路段，進(jìn)行一些基本試驗(yàn)，了解所用材料是否存在有害物質(zhì)，是否能達(dá)到工程質(zhì)量預(yù)期或影響交通等相關(guān)問題。試驗(yàn)檢測時(shí)要結(jié)合具體的公路施工狀況及路基填料性質(zhì)，擬定相應(yīng)的試驗(yàn)檢測流程和執(zhí)行方案。

1 做好儀器設(shè)備的期間核查與計(jì)量溯源

儀器設(shè)備在開展試驗(yàn)投入服務(wù)前，為保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠，需要對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果有重要影響的工地試驗(yàn)室進(jìn)場儀器的關(guān)鍵量或值制定檢定校準(zhǔn)計(jì)劃。對(duì)儀器設(shè)備質(zhì)量、功能、性能根據(jù)試驗(yàn)檢測工作選擇性地進(jìn)行全面衡量，并按計(jì)劃將工地試驗(yàn)室的儀器、設(shè)備等就地就近交由符合資質(zhì)的計(jì)量校準(zhǔn)檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)校準(zhǔn)、檢定工作，證實(shí)其是否能滿足檢驗(yàn)檢測的規(guī)范要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 通常在工地試驗(yàn)室最常使用的計(jì)量溯源方式有檢定、校準(zhǔn)、自校準(zhǔn)、自校驗(yàn)等。儀器設(shè)備的檢定必須根據(jù)檢定規(guī)程進(jìn)行落實(shí)，其中包括了檢查、加標(biāo)記以及出具鑒定證書。該項(xiàng)工作具有法制性，并要求結(jié)論必須對(duì)合格與否進(jìn)行明確標(biāo)注。校準(zhǔn)必須根據(jù)設(shè)備的使用實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)工作的落實(shí)[2]。這時(shí)，須檢驗(yàn)全部或部分計(jì)量參數(shù)，更要在規(guī)定條件下，對(duì)相應(yīng)示值與標(biāo)準(zhǔn)提供的量值之間的關(guān)系進(jìn)行確定，并用此信息確定由示值獲得測量結(jié)果，校準(zhǔn)可以使用校準(zhǔn)函數(shù)、校準(zhǔn)圖、校準(zhǔn)表格、校準(zhǔn)曲線、文字說明來表示，一些特殊情況下，還包含示值測量不確定度的修正值或修正因子。其不具有法制性，沒有合格與否的結(jié)論。由于儀器設(shè)備的量程精度對(duì)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確很重要，因此，工地試驗(yàn)室在收到計(jì)量校準(zhǔn)檢測機(jī)構(gòu)出具的檢定/校準(zhǔn)證書以及測試報(bào)告時(shí)要進(jìn)行符合性確認(rèn)評(píng)價(jià)，確認(rèn)其量程和精度范圍，確保試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。自校準(zhǔn)是以測量設(shè)備自身所攜帶的自校準(zhǔn)器以及功能進(jìn)行使用，或者是實(shí)現(xiàn)利用廠商所提供的沒有溯源證書的標(biāo)準(zhǔn)樣品，進(jìn)行校準(zhǔn)工作的開展。

由于儀器設(shè)備固有的特性變化和漂移，在每次檢定校準(zhǔn)后并不能保證其量值始終保持一致，因此，在后續(xù)工作中需要經(jīng)常對(duì)儀器設(shè)備的性能進(jìn)行核查，及時(shí)識(shí)別可能發(fā)生的超限情況。期間核查需要在相鄰兩次校準(zhǔn)以及檢定期間，對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查。目的是驗(yàn)證儀器設(shè)備是否得到了有效維持，而且要確保設(shè)備的應(yīng)用狀態(tài)。含有性能不穩(wěn)定的，使用頻率過高的，經(jīng)常攜帶去現(xiàn)場檢測的，曾因操作失誤過載和出現(xiàn)疑似質(zhì)量問題的，校準(zhǔn)周期超出了規(guī)定時(shí)間的都屬于期間核查的重點(diǎn)設(shè)備。期間核查的方法有很多種，工地試驗(yàn)室常用的有儀器間的比對(duì)，使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)驗(yàn)證，留樣再測等。

2 熟悉圖紙和相關(guān)規(guī)范規(guī)程

工程施工圖紙使工程整體形象直觀化、具體化。作為試驗(yàn)檢測人員須熟悉圖紙中的相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，以及相關(guān)的施工工藝工序和注意事項(xiàng)，并根據(jù)圖紙的提示在相關(guān)的施工過程中確定最合適的試驗(yàn)檢測方法，提供科學(xué)可靠的試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)，為保證施工質(zhì)量添加一道屏障。在相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范中了解每個(gè)施工階段具體內(nèi)容，了解每道施工工序、部位的技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢驗(yàn)流程和評(píng)定方法。在檢驗(yàn)和評(píng)定過程中會(huì)涉及很多試驗(yàn)檢測工作，規(guī)范中詳盡對(duì)每個(gè)關(guān)鍵項(xiàng)目、實(shí)測項(xiàng)目提出了基本要求、外觀質(zhì)量要求，對(duì)需要檢查的項(xiàng)、檢查方法、頻率、規(guī)定值和允許偏差都做了相應(yīng)要求。從試驗(yàn)規(guī)程中熟知每種試驗(yàn)檢測方法的適用范圍，相應(yīng)試驗(yàn)檢測工作需要的儀器設(shè)備和試驗(yàn)步驟，數(shù)據(jù)結(jié)果的整理以及試驗(yàn)的精度要求和允許差?？傊?，研熟圖紙和相關(guān)規(guī)范規(guī)程有利于順利完成試驗(yàn)檢測工作。土方路基實(shí)測項(xiàng)目如表1。

3 填方路基試驗(yàn)控制要點(diǎn)

3.1 確定填料性質(zhì)

地殼表面的巖石經(jīng)過強(qiáng)烈風(fēng)化作用將形成的礦物顆粒堆積在一起，其間貫穿著孔隙，與孔隙間存在的水和空氣等組成了土。土是由空氣、水、固體顆粒組成的集合體，在不同的自然環(huán)境中沉積，形成不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，表現(xiàn)出不同的工程性質(zhì)。在填方路基施工前，應(yīng)對(duì)不同來源擬作為路基填料的土進(jìn)行取樣試驗(yàn)，判斷填料的性質(zhì)確定其可行性。

在施工準(zhǔn)備前，要根據(jù)工程對(duì)象進(jìn)行土樣的采集和試樣制備，先清除取土場的表層土，然后分層用四分法取物料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)、天然含水率、顆粒分析、液塑限、土承載比（CBR）試驗(yàn)，必要時(shí)還需要做相對(duì)密度、有機(jī)質(zhì)含量、易溶鹽含量、凍脹和膨脹量等試驗(yàn)。確定該路基填土區(qū)段填料的液限、塑限、塑性指數(shù)、承載比CBR值、最佳含水率、最大干密度等參數(shù)。土質(zhì)情況不同，相應(yīng)的試驗(yàn)方法也會(huì)各異。在施工中出現(xiàn)土質(zhì)變化的問題，工地試驗(yàn)室應(yīng)立即取樣進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，實(shí)時(shí)把控好填料的質(zhì)量。路基土石方天然密實(shí)方與壓實(shí)方間的體積換算系數(shù)如表2，路基填料最大徑粒要求和最小強(qiáng)度如表3。

3.2 試驗(yàn)段鋪筑

試驗(yàn)段鋪筑是保證填方路基施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇地質(zhì)條件、路基斷面形式均具有代表性的路段，且長度不小于200 m。利用試驗(yàn)段進(jìn)行試驗(yàn)檢測，并對(duì)壓實(shí)工藝當(dāng)中所使用的機(jī)械組應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)斷，針對(duì)機(jī)械組在使用過程中整體規(guī)格是否符合要求進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)針對(duì)整體松鋪的厚度、機(jī)械組碾壓的速度、機(jī)械組碾壓的遍數(shù)以及最佳含水率與壓實(shí)時(shí)含水率的范圍等進(jìn)行確認(rèn)，確保試驗(yàn)段鋪筑工作的開展，能夠?yàn)楹罄m(xù)工作提供質(zhì)量保障。在這個(gè)過程中，需要對(duì)相關(guān)信息及鋪筑效果進(jìn)行記錄，壓實(shí)試驗(yàn)必須達(dá)到規(guī)定密實(shí)度要求方可停止。

3.3 填方路基承載力與壓實(shí)度之間的關(guān)系

對(duì)于填方路基工程，填方質(zhì)量是通過土的壓實(shí)度來進(jìn)行判斷的。壓實(shí)度是現(xiàn)場壓實(shí)后密度狀況的一種表征，通常是分層鋪筑，在最佳含水率下分層壓實(shí)，每一壓實(shí)層厚度一般不超過0.3 m。壓實(shí)度越高也就代表著整體的密度會(huì)隨之變大，就能保證整體的應(yīng)用性能獲得提升。與此同時(shí)，從公路的技術(shù)等級(jí)來看，技術(shù)等級(jí)越高也就代表著路基層位越高，對(duì)于壓實(shí)度的整體要求也會(huì)隨之提高[3]。對(duì)于填方路基檢測工作的開展，在壓實(shí)度的處理上，可以通過灌砂法、環(huán)刀法、灌水法、蠟封法等進(jìn)行檢測。其中，環(huán)刀法操作雖簡便，但有局限性，質(zhì)地堅(jiān)硬、易碎、含粗顆粒、形狀不規(guī)整的土則需要適合當(dāng)時(shí)情形的灌砂法或者灌水法等。填方路基壓實(shí)度以百分率表示。在比值確認(rèn)上，需要以筑路材料壓實(shí)后所開展的檢測工作結(jié)果進(jìn)行確認(rèn)。通過環(huán)刀法或灌砂法進(jìn)行檢測，并獲得干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊試驗(yàn)所獲得的最大標(biāo)準(zhǔn)干密度的比，則能夠?qū)ζ溥M(jìn)行表示。為了達(dá)到良好的碾壓效果，在壓實(shí)前采用酒精燃燒法實(shí)測填方土的實(shí)際含水率。填筑時(shí)，試驗(yàn)室均要對(duì)每一層隨機(jī)按頻率進(jìn)行壓實(shí)度檢測，并在操作完成后的第一時(shí)間進(jìn)行記錄，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在試驗(yàn)結(jié)果確定合格后方能進(jìn)行上一層填筑，若不合格須分析原因，并通過一定的措施進(jìn)行補(bǔ)救再測，確保每點(diǎn)均與壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)相符合。如必要，也可增加檢測點(diǎn)。土質(zhì)路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)如表4。

3.4 整理試驗(yàn)結(jié)果

過程資料是反映工程實(shí)際成果的重要文件，是檔案管理和竣工資料的一部分。貫穿工程始終，施工的每一步都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)業(yè)資料。具有客觀性、真實(shí)性、可追溯性，可對(duì)現(xiàn)場施工起到查詢、監(jiān)督、參考作用。為避免工程質(zhì)量事故發(fā)生須做好事前控制，試驗(yàn)人員不得出具虛假的試驗(yàn)報(bào)告，須根據(jù)真實(shí)的原始記錄正確計(jì)算檢測數(shù)據(jù)，對(duì)出具的試驗(yàn)記錄、報(bào)告的正確性、真實(shí)性負(fù)責(zé)，要及時(shí)做好資料的整理、收集、歸檔。土方開挖工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如表5。

4 結(jié)語

對(duì)于填方路基承載能力的試驗(yàn)控制，填料的承載比和粒徑必須滿足要求，壓實(shí)度質(zhì)量控制也至關(guān)重要。對(duì)填方路基進(jìn)行全面的壓實(shí)，并保證壓實(shí)的充分性，提升路基的剛度與強(qiáng)度，同時(shí)提高其平整度，才能延長填方路基的使用壽命。在該階段施工前、施工時(shí)、施工后都應(yīng)按技術(shù)規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)程、設(shè)計(jì)文件及有關(guān)部門的規(guī)定做好試驗(yàn)檢測工作。

參考文獻(xiàn)

[1]公路路基施工技術(shù)規(guī)范： JTG/T 3610—2019[S].北京：人民交通出版股份有限公司，2019.

[2]公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)： JTG F80/1—2017（第一冊(cè) 土建工程）[S].北京：人民交通出版股份有限公司，

2017.

[3]徐志民.公路工程路基現(xiàn)場檢測及試驗(yàn)控制要點(diǎn)分析[J].中華建設(shè)，2021（9）：70-71.