公路工程路基施工中压实度试验检测探析
2015-07-27
路基压实质量是道路工程施工质量管理最重要的内在指标之一，充分压实的路基是公路强度、刚度和使用寿命的根本保证。路基施工的优劣对公路工程建设质量的影响是巨大的，要控制好路基工程施工质量，除了需控制好路基用土的质量外，路基的压实情况是控制的主要环节。可以说，通过路基施工现场压实质量的试验检测，能够有效提高建设公路的路面平整度与压实度。路基压实度的检测方法虽然简单，但一些容易忽略的问题，常使检测结果出现不准确现象，这就难以真实反应路基压实情况。
1.路基压实度的检测标准
在公路工程实践中，常以基底压实度作为路基填料的检测标准。按照《路基施工规范》（JTJ033-95）规定，路堤基底压实度应≥85%（设计另有要求的除外）；当路堤填土高度<80cm时，基底压实度应≥95%。当基底含水量偏大难以压实时，宜加铺粒料垫层或掺灰处理。高速公路和一级公路的桥台、涵洞背后和涵洞顶部的填土压实度标准，从填方基底或涵洞顶部至路床顶面均为95%，检查频率应为每层50m2检查一点，每点都应合格，每一压实层厚度均以不超过20cm为宜。
1.1土质路基压实度检测标准
土质路基压实度采用重型击实标准。根据《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）规定，高速公路、一级公路1.5m 以下的路堤压实度标准为93%；二级公路1.5m以下为92%，0.8～1.5m为 94%，0～0.8m为95%。二级以上公路路堤压实度不小于90%；三、四级公路路堤压实度不小于85%。
1.2湿粘土路基的压实度检测
采用湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等作为填料时，由于此类土的天然含水量接近塑限，大于最佳含水量，如将土块击碎、翻晒十分困难，还消耗大量的工期、成本。当土达到重型压实的最大干密度时，土的饱和度一般小于80%～85%，当路基慢慢吸水后土体膨胀，压实度降低，易造成路基强度降低、不稳定，甚至达不到路基最小强度要求。因此当采用重型压实标准的情况下，对湿粘土、红粘土、中弱膨胀土压实度标准比规定值降低1%～5%，但应采取相应技术措施来满足路基填料的压实度。
2.当前我国公路工程施工现场路基压实度试验检测的主要方法
现场路基压实度检测方法有灌砂法、环刀法、核子密度湿度仪法、蜡封法、水袋法等。我们最常用的便是灌砂法、环刀法、核子密度仪法。每种方法适用于不同的路基填土。
2.1环刀法
环刀法一般适用于不含有骨料的粘性土密度，使用到的主要仪器有各种内径、壁厚以及高度的环刀、灵敏度为0.1g 的天平、钢丝锯、修土刀以及凡士林等。具体的操作方法为：
（1）向环刀的内壁涂一层凡士林，将环刀刀口向下放置在待检测位置的土体上。
（2）使用钢丝锯或者修土刀将图样削成大于环刀直径的土样，此时对环刀垂直方向加压，直到土样伸出环刀的上部为止。
（3）削去两端的多余土，使得土与环刀口面齐平，并使用剩下的土进行含水量的测定。
（4）将环刀的外壁擦干净，准确的称重。
（5）最后是整理结果，计算出土样的干密度以及压实系数。
2.2核子湿度密度仪法
这种方法主要适用于进行沥青混合料面层的压实度测定，通过表面散射法，同时保证沥青面层的厚度不大于一起所规定的最大厚度。所使用的主要设备有细砂、天平、毛刷、核子密度湿度仪等。这种方法的实验方法以及注意事项为：
（1）首先要确定待测位置，同时预热仪器。测试位置要通过随机取样的方法确定，但是不能与路面边缘或者其他物体相距小于30cm，同时保证10m内不能有其他的射线源。如果使用直接透射法要将放射源棒插入已经事先打好的孔内；如果是散射法要将核子仪平稳的放置在测试位置。
（2）打开仪器并开始读取数据。仪器打开后工作人员要退到2m之外，在规定的时间测定，数据读取完毕后迅速关机。
（3）注意事项。仪器应专人保管和使用；仪器工作时，测试人员要在2m之外；仪器关机后要将手柄置于安全位置，并放置于专用的仪器箱内。
2.3灌砂法
灌砂法的应用要符合一定的条件，当集料的最大粒径小于15mm，同时测定层的厚度不超过150mm时，应该使用100mm的小型砂筒测试；但是当集料的粒径在15-40mm，而测定层的厚度为150-200mm 时要使用 150mm 的大型灌筒进行测试。主要的仪器设备有：金属标定罐、灌砂筒、基板、量砂、台秤以及相应的挖土设备。
具体的试验方法如下：如果要对某一标段进行试验检验，应该首先对所使用的量砂进行标定；然后选择40cm×40cm 的平坦地面，将基板水平的放置于检测点；之后沿着基板的中孔凿出100mm 的试洞，试洞的深度与碾压层的厚度相当，并将取出的土全部放置于重量已知的塑料袋内，称量其质量；紧接着要对土样进行含水量试验；此时将罐砂筒放置于基板上，保证罐砂筒的口与基板的中孔以及试洞对照，然后打开罐砂筒的开关，通过测量罐砂桶内的的砂的重量变化来得到试洞的体积；试验完毕后要及时的取出砂，以备日后使用，同时要及时的计算土样的干密度以及压实度系数。
3.公路工程建设中路基压实度检测试验中应当注意的几个问题
路基压实度的检测是公路建设中即普通又重要的工作，只有检测数据准确可靠，才能真实的反应出路基压实情况。对于提高路基压实度检测的准确度应注意的以下几个问题：
3.1提高标准密度试验的准确性
标准密度是保证压实度准确的前提，压实度的大小取决实测的压实密度，同样也与标准击实试验测出的密度大小有关。标准击实试验是模拟现场施工条件下得出路基填土的最大干密度和最佳含水量，路基压实度的检测准确以否，最大干密度起着决定性的作用。在做标准击实试验时，应对使用的土样进行分析，取符合粒径要求的土样做击实试验；闷土时间要保证，如果闷土时间过短，水就不能充分分布在颗粒之间，使击实后的含水量不均匀，影响击实效果；击实筒应放在坚硬的水泥地面上，这样能保证击实效果，否则会使最大干密度偏低；击实时，土层厚度要均匀，若每层装土不均匀，在相同击实力的作用下，会造成筒内土的密度不均匀，增大试验误差，并且测得的干密度和实际干密度相差较大。
3.2土体取样应具有代表性
由于现场施工和标准击实试验在对土的处理上还存在一定的距离，大多数现场施工不可能象我们标准击实试验那样将土处理到符合规范要求的粒径后再进行碾压。如送检人员送检的土样不具（下转第318页）（上接第285页）有代表性，这样就会使标准密度与现场的干密度相差很大。
4.结语
对于公路工程建设而言，成败往往取决于其施工检测和质量的控制，如果缺乏有效的检测和质量控制措施，公路工程施工质量就无从谈起来。因此，从加强路基压实度试验检测工作入手，探讨提升工程建设整体质量具有重要的现实意义，值得进一步深入地加以研究。
