路基压实度控制技术(精品)

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1、长安大学2007级工程管理本科(函授)毕业论文目 录一 前言0二 路基压实的意义与机理1三 影响公路施工压实效果的分析11 地基或下承层强度对压实的影响12 集料级配对压实的影响23 含水量对压实过程的影响24 碾压厚度对压实的影响35 压实机械对压实的影响36 碾压遍数对压实的影响57 碾压速度对压实的影响58 碾压方式对压实质量的影响5四 路基压实度控制方法61 路基填土的选择62 土的含水量控制63 合理选用压实机具64 碾压过程的控制7五 路基压实工作组织7六 土基压实标准7七、结论9参考文献109公路路基中的压实度控制技术高 尚(长安大学宁夏函授站 07级工程管理专业)【摘 要】公路

2、在建成以后的通车会承载着一定的运输任务,但在公路行驶中会经常出现超限与超载的现象,由于在路基路面上具有多变性,或没有对路基的重要性引起足够的认识,导致施工中会对路基的压实控制具有盲目性,从而出现部分路基的压实度有不足或者浪费的情况,影响了公路的使用功能甚至出现安全隐患等问题。在高等级公路施工中,路基压实情况经常影响公路施工质量,如何达到施工压实标准,克服由于压实原因带来的路基不均匀沉降,是公路工程施工中急待解决的重要问题。本文针对公路路基工程质量的重要性,就公路路基压实度的影响因素和控制方法进行分析和讨论,结合施工情况,总结出在路基压实中针对各因素应注意的问题,从而确保路基压实达到设计要求,同

3、时为以后路基压实施工提供了参考。【关键词】公路 路基 压实度 施工控制一 前言目前,我国的公路建设飞速发展,路基是公路的基础, 更起到至关重要的作用, 既是路线的整个主体,又是路面的基础。路基的质量好坏,关系到整个质量问题以及汽车能不能够正常的行驶。随着公路的等级不断的提高,对于路基的作用要求也是越来越重视、越来越高。而路基的质量的好与否更是直接的关系到建成后道路的使用成果,从而会影响到整条公路的使用,在公路工程的建设过程中,其质量永远都是最为关键的部分。公路设计中的路基,由于具有就地取材、经济环保、受力均匀等大量优点而成为公路组成的主要形式。压实度是检测路基施工质量的关键指标之一,它表征压实

4、后的紧密状况,压实度越高,密实度越大,路基整体性能越好。然而,由于施工过程中对压实质量重视不足,路基作为公路的主体、路面的基础,主要承受由路面传来的汽车荷载。在一些公路上,时常可以见到路面产生车辙、网裂、壅包、沉陷等病害。探究这些病害产生的原因,有路面方面的原因,但更多的是路基方面的原因。经过众多的公路使用情况可以证明,没有坚固、稳定的路基,就没有坚固、完好的路面,就无法保证公路顺利运行,及发挥其经济效益和社会效益。因此保证路基的整体强度和稳定性是保证路面强度和稳定性及公路使用寿命的先决条件。经过多年的试验研究和工程实践证明,在技术方面采取的主要措施是选择合适的压实机具及根据压实机具选择合适的

5、路基填料,对路基进行必要、合理的碾压,使其达到要求的压实度后,路基的强度和稳定性就有了保证。在这种路基上铺筑的路面才不会因为路基的问题而遭到破坏。可见,路基压实具有极其重要的意义和作用,也是工程技术人员不断摸索、探讨的问题。 随着公路等级提高,要求路基的压实度也不断提高,路基压实设备从70年代的利用推土机碾压、大石滚碾压、轻型压路机碾压发展到现在的重型压路机碾压及冲击压路机冲压,击实试验标准的要求也从轻型击实标准到重型击实标准,这都说明了路基压实的重要性。 再加上施工环境,施工单位管理水平、技术水平及经济实力等诸多因素影响,局部路基压实度达不到规范及设计要求,产生不均匀沉降,降低了公路服务水平

6、,缩短了公路使用寿命,给公路管理与维护带来巨大经济压力。在一些公路上,经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。路基作为公路的重要组成部分,是路面的基础, 公路的承重主体,且属于一种线型结构物,具有距离长、与大自然接触面广等特点。它不仅承受着土体本身的荷载作用,还承受着行车荷载的反复作用,如果路基不坚实、稳固,势必影响路面的承载能力和使用寿命。实践证明,路面的许多病害如沉陷、变形、开裂、翻浆等都与路基的性能有关。压实度是控制路基的强度和稳定性的关键性指标,提高路基的压实度,以保证路基的强度和稳定性,是保证路面强度和稳定性的先决条件。因此, 公路路基的压实工作

7、,是公路路基施工过程中一个重要工序,亦是提高公路路基强度与稳定性的根本技术措施之一。长期以来由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生,如何达到要求的施工压实标准,克服由于压实原因带来的不均匀沉降,是公路工程施工中亟待解决的重要问题。因此,为了使路基达到足够的强度和稳定性,在不可改变的自然条件下,就必须在路基填料的选择和压实度控制方面下工夫。对于土质填方路基,影响压实效果的因素主要有土质和湿度(即含水量),压实功能(如机械性能,压实时间及速度,土层厚度)及压实时外界自然和人为的其他因素等。二 路基压实的意义与机理 路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。为使路基具有足够的强度与

8、稳定性,必须予以压实,以提高其密实程度。所以路基的压实工作,是路基施工过程中一个重要工序,亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施。土是三相体,土粒为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙缩小,土的单位重量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。这一点已为无数试验与实践反复证明。大量实验和工程实践还证明:土基压实后,路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等,均有明显改善。三 影响公路施工压实效果的分析一般来讲影响公路路基压实度的因素主要有以下几种。1 地基或下承层强度对压实的影响顾名思义,地基是整个路基的基础,是承载路基的载体。大量

9、试验证明,在填筑路堤时,如果地基强度不足,则因基础薄弱而使第一层几乎不可能达到规范压实标准。因此,在填筑路堤之前,必须先碾压地基即清场,使其达到足够的压实度和强度以承载路基。若地基比较湿软,如公路修在稻田或沼泽地带,直接在上面填筑路堤,既不符合规范要求,也不现实,只会浪费更大的人力、物力、财力。在这种情况下,若强行施工,即使填料优良,施工机械先进,工艺完善,土层也会发生“弹簧现象”,而且随着碾压遍数越多,“弹簧现象”愈发严重。在这种情况下必须强化地基,应该先利用石灰或固化剂处理地基、抛石挤於或者先将地基土清淤并用砂、沙砾土或其他类似的材料换填13层,进行适当碾压后再进行填土。通过试验和施工表明

10、,对同种填料用相同的压实机械和压实方法碾压时,如土基强度高,碾压层的密实度就大,反之,碾压层的密实度就小。2 集料级配对压实的影响不同性质土的压实性能是不一样的,就填土压实而言,最适宜的是砂砾土、砂土和砂性土。这些土易压实,有足够的稳定性,沉陷小。最难压实的是粘土,在潮湿状态下这种土不稳定,最佳含水量比其他土类大,而最大干密度却较小,但经压实的粘土仍具有良好的不透水性。根据压实试验,在相同的压实功作用下,不同的土类具有不同的最佳含水量和最大干密度。在同一压实功能作用下,含粗颗粒较多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小,即随着粗粒土增多,其击实曲线的峰点越向左上方移动。在道路施工时,应根据不

11、同取土场的不同土类,分别确定其最大干密度和最佳含水量。为使路基有足够的强度与稳定性,必须予以压实,以提高紧密程度。因此填料的选择很重要。如果土质不适合填料,即使松铺厚度适中,碾压规范,仍很难达到要求压实度。好的填料,级配优良,各种力学性能优异,在相同压实功作用下,易于达到规定的压实标准,满足强度和稳定性要求,从而缩短工期,降低成本。集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸粒径的砾石、碎石都难于碾压密实。如在级配集料基层或底基层施工中,应选择级配优良的填料,并保证现场使所用的摊铺集料的级配与室内标准试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。还要尽量避免

12、运输、摊铺过程中产生离析,若在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的,从而使级配恢复正常。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。3 含水量对压实过程的影响我们知道,土是由土颗粒(固相)、水(液相)、及气体(气相)三种物质组合的集合体。水是土的主要成分之一,在土的压实过程中起非常重要的作用。所谓压实就是通过锤击或碾压做功,克服土颗粒间的内摩阻力和粘聚力,使土颗粒产生位移并互相靠近,从而使土层紧密。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力大,压实到一定程度后,某一压实力无法进一步克服土颗粒间的抗力,因而压实所得的干密度小。随着

13、含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,减小了土颗粒间的内摩阻力,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,但这种增加是有限度的,当土的含水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功作用下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,通过一定的压实功,才能使土压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。最佳含水量是通过在室内标准环境下做标准击实试验得出。因此,在现场施工中,细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等

14、多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。如果施工中实际含水量比最佳含水量小很多,则土不宜粘结,要想达到较大的干密度非常困难;若含水量过大,不但不能得到较大的干密度,而且还会出现“弹簧现象”。土的含水量对压实效果的影响很大,无论是路基压实还是沟槽回填均应控制其含水量。严格控制含水量在最佳含水量的的范围内。土在此状态下,土粒间引力较小,保持有一定厚度的水膜,起着润滑作用,外部压实功较易使土粒相对移动,压实效果最佳,且碾压完成后土体稳定。当土中含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实时不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。当土中含水量较

15、小时,土粒间引力较大,虽然干容重较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高,可是此时因密实度较低,孔隙多,一经饱水,其强度会急剧下降,进而影响路基的稳定性。在最佳含水量时土处于硬塑状态,较易获得最佳压实效果,压实到最大密实度的土体,水稳定性最好。对于特别干旱或潮湿的地区,更要注意这一点。因此,施工过程中控制好填料的含水量是非常重要的。4 碾压厚度对压实的影响压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下(如填料种类、含水量、压实功不变),由不同松铺厚度所碾压的土层,及同一土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5cm最高。不同压实工具的组合对同一土层及同一机具组合对不同土层所得有

16、效压实深度有很大差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。一般情况下,夯实不宜超过20cm,12-15t光面压路机,不宜超过25cm,振动压路机或夯实机,宜以50cm为限。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,传递至土层下部的力很小,非但下层的压实度达不到要求,而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。因此,必须根据现场压实机具、土质等具体情况来铺筑试验段,获得最佳松铺厚度。5 压实机械对压实的影响压实机械对一定含水量的路基土的压实质量有很大的影响。压实机具的选择,以及合理的操作,亦是影响土基压实效果的另一些综合因素。土基压实机具的类型较

17、多,大致分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。碾压式,包括光面碾(普通的两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾等几种。夯击式中除人工使用的石峨、木夯外,机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、振动压路机等。此外,运土工具中的汽车、拖拉机以及土方机械等,亦可用于路基压实。不同压实机具,适用于不同土质及不同土层厚度等条件,这亦是选择压实机具的主要依据,表1所列是几种常用机具的一般技术特性。正常条件下,对于砂质土的压实效果,振动式较好,夯击式次之,碾压式较差;对于黏质土,则宜选用碾压式或夯击式,振动式较差甚至无效。不同压实机具,在最佳含水率条件下,适应于一定的最佳压实厚度以及通常的压

18、实遍数。表2是各种土质适宜的碾压机械的建议。 压实机的技术性能 表1机具名称最大有效压实厚度(实厚)(m)碾压行程次数适宜的土类碾质土粉质土土质砂人工夯实0.10342323黏质土与砂质土牵引式光面碾0.15-75黏质土与砂质土羊足碾(2个)0.20106-黏质土自动式光面碾5t0.15127-黏质土与砂质土自动式光面碾10t0.25106-黏质土与砂质土 压实机的技术性能 续表1 气胎路碾25t0.45563423黏质土与砂质土气胎路碾50t0.70563423黏质土与砂质土夯击机0.5t0.40421砂质土夯击机1.0t0.60532砂质土夯板1.5落高2m0.65621砂质土履带式0.2

19、5686868黏质土与砂质土振动式0.40-2323砂质土 各种土质适宜的碾压机械 表2 土的分类机械名称 细粒土砂类土砾类土巨粒土备 注68t两轮光轮压路机AAAA用于预压整平1218t两轮光轮压路机AAAB最常使用2550t轮胎压路机AAAA最常使用羊足碾AC或BCC粉、黏土质砂可用振动压路机BAAA最常使用凸块式振动压路机AAAA最宜使用含水率较高的细粒土手扶式振动压路机BAAC用于狭窄地点振动平板夯BAAB或C用于狭窄地点,机械质量大于800KN的可用于巨粒土手扶式振动夯AAAB用于狭窄地点夯锤(板)AAAA夯击影响深度最大推土机,铲运机AAAA仅用于摊平土层和预压 注:1、表中符号:

20、A代表适用;B代表无适当机械时可用;C代表不适用。 2、土的类别按的规定划分。 3、对特殊土和黄土(CLY)、膨胀土(CHE)、盐泽土等的压实机械选择可按细粒土考虑。 4、自行式压路机宜用于一般路堤路堑基底的换填等的压实,宜采用直线式进退运行。 5、羊足碾(包括凸块碾、条式碾)应有光轮压路机配合使用。含水量适宜的条件下不同压实机械所产生的压实效果是不同的。一般情况下,使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。然而现场应该使用何种机械组合,则应根据施工企业生产经营状况而选用性价比最好的组合。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若机械施加压力过大,就容易造成压实过度

21、,浪费人力物力,严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是:压路机碾压时的单位压力,不应超过土的强度极限。不同土的强度极限,与压实机具的重量、相互接触面积、施荷速度及作用时间(遍数)等因素有关。表3所列,是在最佳含水率条件下,土质的几类压实机具作用时的强度,可供选择机具和控制压实功能时参考。 压实时土的强度极限 表3土 类土的极限强度(Mpa)光面碾气胎碾夯板(直径70-100cm)低黏性土(土质砂)0.30.60.30.40.30.7中等黏性土(粉质土)0.61.00.40.60.71.2高黏性土(黏质土)1.01.50.60.81.22.0 实践经验证明:土基压实时,在机具类型、土层厚度及

22、行程遍数已经选定的条件下,压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段等,则宜先低后高)。压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的1/3,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。压实全过程中,经常检查含水率和密实度,以达到符合规定压实度的要求。6 碾压遍数对压实的影响碾压遍数表征碾压过程对土层所做的功。压实功能对压实效果的影响,是除含水量而外的另一重要因素。由压实功能与压实效果曲线表明:同一种土的最佳含水量随击实功的增大而减小,最大干容重则随压实功的增大而提高;而在相同含水量的条件下,击实功越高,土基密实度越高。据此规律,现场施工中可以通过增加压实功即增加压实遍数

23、,以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢,在经济效益和施工组织上,不尽合理,甚至功能过大,破坏土基结构,效果适得其反。相比之下,严格控制最佳含水率,要比增加压实功能收效大得多。当含水率不足,洒水有困难时,适当增大压实功能,可以收效,如果土的含水率过大,此时如果增大压实功能,必将出现“弹簧土现象”,压实效果很差,造成返工浪费。所以,土基压实施工中,控制最佳含水率,是首要关键,在此前题下采取分层填土,控制有效土层厚度,必要时适当增大压实功能,乃土基压实工作的基本要领。单纯强调提高压实功,不紧费工费时,增

24、加成本,而且会破坏土的强度。7 碾压速度对压实的影响在公路施工中,不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时,作用在单位面积路基的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压路基上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此,在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机,通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外,对于碾压层厚和难以压实的土时,应采用较小的碾压速度。 8 碾压方式对压实质量的影响路基的

25、施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重,先慢后快,先边缘后中间”,这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度,又有利于提高平整度。但是,这种方式不是万能的,遇到特殊情况,碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时,由于土基中含有一定的碎石,采用高频低辐,紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整,在有超高路段时,则宜先低后高。综上,压实是路基施工的最后工序,也是最重要的工序,是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面,既有自然因素,又有人为因素,为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节,保证路基压实质量达到设计要求。

26、四 路基压实度控制方法 1 路基填土的选择确定填料是否可用的主要办法就是进行室内标准实验,如液塑限试验、CBR试验、标准击实试验等。试验过程中应严格按照规程要求的条件及步骤进行,以减小各种误差,获得尽可能真是精确的数据。在路基施工中,如果土质不良,即使松铺厚度适中,碾压合乎规范,仍然很难达到压实度标准。所以,一切路基填土都必须经过试验。路基施工破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度与稳定性,必须予以人工压实,以提高其密实程度。影响路基压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度,外因指压实功能(如机械性能,压实时间与速度,土层厚度)及压实时的外界自然和人为

27、的因素。土质对压实效果的影响很大,砂性土的压实效果优于粘性土,因此施工中要选好土质。2 土的含水量控制土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度,因此,在路基填土压实过程中, 必须随时控制土的含水量,这就要求试验人员在推平压实之前测试填料的含水量。如果偏小则可在料场加水调整,也可在现场推平后通过洒水车洒水来调整;当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业,减少雨淋、暴晒,防止土壤中的含水量发生大的变化。3 合理选用压实机具路基工程应采用机械压实。压实机械的选择应根据工程规模、场地大小、填料种类、压实度要求、气候条件、压实机械效率等因素综合考虑确定。碾压质量控制包括选取合适

28、的压路机吨位、型号、压实遍数、压实方法及压实的均匀性等。不同种类的压路机对不同土质的压实有不同效果。振动碾压砂砾土能得到良好的压实效果,而振动碾压粘性土能得到最佳压实效果。同一种型号的压路机对不同土质的压实效果也不一样。这就决定对不同土质,同一压路机碾压采用不同的压实遍数。压实方法对压实效果也有影响,压实均匀性要求控制被碾压路段的压实度一致,不致于出现一部分超密,而另一部分欠密的不均匀现象。填土表面平整性也是影响压实均匀性的因素之一。 土层填土厚度以不超过30cm为宜,分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工,对于同一类土来说,采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干

29、密度小,而最佳含水量又较采用重型压实的大, 现行普遍采用的重型压实所相匹配的压实机械如50T震动压路机,每层压实厚度不超过30cm, 而采用吨位更大的压实机械时,它的压实功可以增加,而其所能达到的压实度可以进一步提高,同时由于压实力的增加,施工时土的最佳含水量又可以降低。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。因此,施工企业应根据能力尽量采用重型压实机具。4 碾压过程的控制由于高等级公路路基压实度高于一般公路,所以对碾压过程的控制就更加严格。一般情况下,应根据施工技术规范,在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度应根据试验段所得数据而定,碾压速度

30、一般控制在1.52.5km/h,行驶过慢则生产率;行驶过快则对土的接触时间短,压实效果较差。尤其对压实度要求高及填筑层较厚时,行驶速度更要慢些。碾压开始时宜用慢速 ,随着土层逐渐密实,速度逐渐提高。碾压遍数以试验段所得结果为基础,一般控制在46遍。碾压时不得超过这个遍数,以免破坏土体自身的力学性质。压实的单位压力不应超过土的强度极限,否则土体会遭到破坏。具体施工时以能达到规定压实度为宜。五 路基压实工作组织路基压实工作组织应依据路基施工技术规范及设计文件,并根据压实原理,以尽可能小的压实功能获得良好的压实效果为目的,以使资源利用最大化,从而节约成本,创造更大的效益。压实工作必须很好的组织,并应

31、注意以下要点:填土层在压实前应先整平,可自路中线向路堤两边作2%4%的横坡;压实机具应先轻后重,以适应逐渐增长的土基强度; 碾压速度应先慢后快,以免松土被机械推走;压实机具的工作路线,应先两侧后中间,以便形成路拱,再从中间向两边顺次碾压。在弯道部分设有超高时,由低的一侧向高的一侧边缘碾压以便形成单向路拱横坡,前后两次轮迹(或夯击)须重叠1520cm。压实时特别注意均匀,否则可能造成路基局部强度不足,从而造成不均匀沉陷。在碾压过程中经常检查土的含水量,并根据含水量做出相应的调整措施。路基施工的压实度标准与施工方法,理论上认为很简单,但在生产实践中,由于施工环境(温度、湿度)、施工企业管理、技术与

32、经济实力等因素的影响,往往造成局部地方路基压实度达不到规范规定的要求,运营过程中,在车辆荷载作用下,沥青混凝土路面出现早期病害比较普遍,因而缩短了公路的使用寿命,降低了公路服务水平,也给公路维护与管理在经济上带来很大压力。六 土基压实标准在道路工程中常用压实度来表示填土压实效果的好与不好,压实度是工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值(或称压实系数),并用百分数表示,即:压实度压实后的干密度(),标准击实试验求得的最大干密度()。试验室标准击实试验根据标准又分重型和轻型,击实标准的选择应根据工程项目的建设标准或道路等级来确定。压实质量控制与检测在路基施工中,土的最佳含水量

33、和最大干密度是两个十分重要的指标。压实前应测定填土的含水量使之接近最佳含水量。土中含水量过大时,应作翻晒处理;当含水量较小时,应适当洒水补充水分,使含水量适宜。石灰稳定土和水泥稳定土等含有无机结合料的土,成型后本身反应还需要一定量的水,在碾压时更应严格控制含水量。在工地上,判断土是否接近最佳含水量可采用简易鉴定方法:用手捏土(或灰土等)可成团,较费劲,手掌无水印,土团自处落在地上散成蒜瓣状,自高处落在坚实地面上即松散,出现这些现象即表明土已接近最佳含水量。在实验室中,尽可能参照工程施工技术规范要求,做好最佳含水量的验证检测。在压实过程中,为保证压实质量,施工现场自检人员应边施工边检查压实度以便

34、及时调整。当压实干密度远远大于要求值时,表明压实度过度或土质发生了变化;当压实干密度小于要求值时,表明压实度不够。针对这些情况要找出原因并及时采取措施以达到要求的压实度。如改变碾压工艺、增加压实机械的重量或重新做标准击实试验等。每一压实层均应检验压实度,合格后方可填筑下一层。压实度检验方法,通常采用环刀法,灌砂法和核子密度仪法等。环刀法,刀法是测定现场密度的传统方法。它适用于细粒土及无机结合料细粒土。优点是设备简单操作方便;缺点是受土质限制,当环刀打入土中时,产生的应力使土松动,壁厚时产生的应力较大,因此干密度有所降低。用环刀法测积的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度,它不能代表整个碾压

35、层的平均密度。由于碾压层的密度一般是从上到下减小的,若环刀取在碾压层的上部,则所得到的数值往往偏大若环刀取的是碾压层底部,则所得到的数值将明显偏小。因此在用环刀法测定土的密度时,应使所得的密度能代表整个碾压层的平均密度。在检测时,应取碾压层中间的土。灌砂法,是一种破坏性检测方法,适用于各类土。优点是测定值精确;缺点是操作较复杂,须经常测定标准砂的密度和锥体重。核子密度仪法,是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量,满足现场快速、无破损的要求,并具有操作方便,显示直观的优点,但应与灌砂法进行对比标定后方可使用。对于取样深度要求,用环刀法检测时,环刀中部处于压实厚度的深度;用灌砂法时,应取

36、整个土层的厚度;用核子仪检验时应根据其类型,按说明书要求进行操作。下面重点介绍灌砂法。灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试坑的体积。它是当前最通用的方法。很多路基工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法,该方法适用于测试各种土的密度。当填料最大粒径小于15mm,测定层厚度不超过150mm时,宜采用中100mm的小型灌砂筒换(试。当集料的粒径等于或者大于15mm,但不大于40mm,测定层的厚度超过150mm,但不超过200mm时,应选用150mm的大型灌砂筒测试。灌砂法试验过程复杂,如果现场试验条件较差,试验人员对待每一个步骤都不能认真的话,就容易出现误差。为了使试验结果准确,就要从以下几个环节加以

37、注意,标定砂的密度时,一定要认真,并且测定三次取其平均值。量砂一定要符合规范要求。当重复使用量砂时,一定要保持其千燥状态。若量砂含水,一定要将其晾干。若不小心带入其他杂质一定将杂质剔除,否则影响量砂的松方密度。每换一次量砂都必须测定松方密度。漏斗中量砂的数量也应该每次重新做。因此,量砂应该事先准备较多数量,切勿到试验时临时找砂,又不进行密度标定试验,而使用以前的数据。选取试验地点的时候,一定表面平坦,若表面粗糙度较大时,应将粗糙度表面间砂的质量准确求出,然后,将表面清扫干净。灌砂时检测厚度应该为整个碾压层厚度,不能只取上部或者下一个碾压层中。灌砂法测压实度所用的检测工具有灌砂筒、基板、挖洞及从

38、洞中取料的合适工具、标准砂、天平、台秤、盛砂的容器、含水量检测工具等。首先要在试验地点选一块平坦表面,其面积不得小于基板面积,并将其清扫干净。将基板放在此平坦表面上,沿基板中孔凿洞,洞的直径100毫米,在凿洞过程中应注意不使凿出的试样丢失,并随时将凿松的材料取出,放在已知质量的塑料袋内,密封。试洞的深度应等于碾压层厚度。凿洞毕,称此袋中全部试样质量,准确至1 克。减去已知塑料袋的质量后即为试样的总质量。 然后从挖出的全部试样中取有代表性的样品,放入铝盒,用酒精燃烧法测其含水量。 最后将灌砂筒直接安放在挖好的试洞上,这时灌砂筒内应放满砂,使灌砂筒的下口对准试洞。打开灌砂筒开关,让砂流入试洞内。直

39、到灌砂筒内的砂不再下流时,关闭开关,取走灌砂筒,称量筒内剩余砂的质量,准确至1克。 试洞内砂的质量=砂至满筒时的质量-灌砂完成后筒内剩余砂的质量-锥体的质量。 挖出土的总质量除以试洞内砂的质量再乘以标准砂的密度可计算路基土的湿密度。干密度就等于湿密度/(1+0.01*含水量) 压实度就等于土的干密度/土的最大干密度*100% 在路基施工过程中,为控制好路基压实质量,提高现场压实机械的工作效率,需要重点做好四方面工作: 一是通过试验准确确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量。 二是现场控制填土的含水量。实际施工中,填土的含水量是一个影响压实效果的关键指标,路基施工中当含水量过大时应翻松晾晒或掺

40、灰处理,降低含水量;当含水量过低时,应翻松并洒水闷料,以达到较佳的含水量。 三是分层填筑、分层碾压。施工前,要先确定填土分层的压实厚度。最大压实厚度一般不超过20厘米。 四是加强现场检测控制。填筑路基时,每层碾压完成后应及时对压实度、平整度、中线高程、路基宽度等指标进行质量检测,各项指标符合要求后方能允许填筑上一层填土。 检测压实度测点数量的确定及测点的选取,为了更好地、公正地、真实合理地反映路基压实质量状况。测点的布兰应按公路等级及有关检查密度的方法确定,测定区间、测点位笠、测定断面应随机选取。七 结论公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,也是达到有关公路施工的国家标准,实

41、现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。在施工中,压实度是检验路基稳定性的标准之一,在中国公路的发展道路上,也在不段的完善道路标准,不断的提高高速公路的质量。但在追求高质量的同时,也存在着各个方面的不足的因素。跟踪调查,反复试验,进行数据分析,大量查阅资料,从细节上对部分施工路段,进行了有针对性的稳定性分析、处理。使其满足压实的要求,达到要求的标准值。特别是滦河沿线的湿陷地区,做了土壤的固化,采用新型的施工工艺。在经过反复的试验考证后,路基压实度满足了路基压实度的标准。比未经处理的原地表在压实度上提高了五个百分点,证实了施工方案的可行性,在施工中此技术有待推广。在施工单位自身方面存在着间

42、接影响工程质量的因素,导致压实效果不佳,施工人员在盲目追求施工进度的情况下,不按照规定要求进行施工,试验,自检,报验。造成实际的压实度不足,蒙骗过关,施工单位应该清醒头脑。加强企业的管理。避免由于人为因素造成的压实度不足,避免影响工程质量的现象发生。对于企业(单位)的每个成员来说,在公路建设的过程中,都有义不容辞的责任,都必须强化施工的管理。完善施工工艺和施工的方法,提高施工质量,根据施工规范技术要求和设计文件,精心组织,严格管理,切实提高路基压实质量以保证路基充分压实可以发挥路基土的强度,增加路基土的不透水性和强度稳定性,减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形,保证并延长道路的使用质量,才能从源头上解决根本的问题,打造优质工程。同时也能缩短工期降低成本,提高施工企业利润。参考文献1.路基路面工程(第三版)邓学钧,许志鸿.北京:人民交通出版社,20072影响公路路基压实质量的几个因素郭凌霄.科技情报开发与经济,2006.9.3路基路面压实度检测方法及影响因素讨论雍晓华.新疆石油科技,2005.2.1.高等级公路路基路面施工技术胡长顺,黄辉华.北京:人民交通出版社,2003

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