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摘 要:公路工程由路基、路面两部分构成。公路上经常看到路面开裂、沉陷等现象,其原因在于路基的压实度不足以长期承受本身岩土重量和路面重量。由此可见,路基压实度是否达标与公路的使用寿命息息相关。只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。因此,本文就公路工程压实度中的检测问题做一论述。
关键词:公路工程压实度检测
中图分类号:U2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0099-01
公路的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。“压实度”是指松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据公路的不同等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。因此,在分析公路工程压实度的检测问题上,只少量涉及路面压实度的检测,侧重点在于路基压实度检测的相关问题。这是由路基对公路使用效能的基础性作用决定的。
1 压实度检测的必要性
公路是现代社会最重要的交通形式之一,它为国家的建设做着重要贡献,为人们的生产和生活提供着巨大便利。因此公路工程质量的好坏是一个有着重大影响的问题,它与国家利益和个人生活息息相关。对沥青路面来说,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。对路基而言,“压实度”是指松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)中根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。这意味着随着公路等级的不同,对路面和路基压实度的要求也有所不同。只有路基达到规定的压实度,其强度和稳定性才是可以保证的。
由此可见,对不同等级的公路工程进行压实度的检测是绝对有必要的。
2 公路工程压实度的检测方法及注意事项
公路工程由路面工程和路基工程两部分组成,其中路面是公路质量好坏的表征,路基是决定公路工程质量的根本,因而公路工程压实度的检测问题重点在于路基压实度的检测。目前,较为常用的现场压实度的检测方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。
2.1 环刀法的实施及注意事项
2.1.1 具体实施过程
(1)先在环刀内壁涂一层凡士林,在设定检测位置将环刀的刀口向下放在土体上。
(2)用修土刀或钢丝锯,将土样削成略大于环刀直径的土样,然后将环刀垂直加压,至土样伸出环刀上部为止;削去两端余土,使之与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。
(3)擦净环刀外壁,称量其质量,准确至0.1g。
(4)结果整理,计算土壤干密度。
2.1.2 注意事项
首先,该法主要使用于测定不含骨料的粘性土密度。其次,由于测量结果会直接影响压实度的准确性和可靠性,因此标准取样时应送当地经计量监督部门计量认证的检验单位进行试验,并做对比试验。再次,在取样时要对样本把好关,要尽量选取有代表性的土壤,这样才能使测试结果最大限度的保证准确可靠。
2.2 灌砂法的实施及注意事项
2.2.1 具体实施过程
(1)在压实系数检测点,选取适当的平坦地面,并将基板水平的置于检测点上。
(2)沿基板的中孔凿出试洞,试洞深度等于碾压层厚度,并将凿出的土料全部放入已知质量的塑料袋中,从而得到试样的质量。
(3)在取出的试样中取出具有代表性的土样进行含水量试验。
(4)将罐砂筒安装在基板上,使罐砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开罐砂筒开关,让量砂注入试洞,通过称量罐砂筒中砂的重量变化来获得注入试洞的量砂重量,进而获得试洞的体积。
(5)当试验完毕后取出试洞中的量砂,以备下次使用;若量砂的湿度发生明显变化或混有杂质,则需重新烘干、过筛。
(6)结果整理:计算出土样的干密度。
2.2.2 注意事项
首先,灌砂法要根据不同的土壤质地选取不同的灌砂筒。具体而言,当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试;当集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定層的厚度超过150mm,但不超过200mm时,应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。其次,灌砂筒和标定灌标定的准确性直接影响到路面、路基的压实度精度,因此,在进行路基压实度检测之前,标定工作不容忽视。
3 公路工程压实度检测过程中的变量控制
公路工程压实度的检测过程中不仅要注意检测方法,还要注意其他变量的控制。其他变量包括标准击实、含水量、填土厚度。
3.1 标准击实的控制
标准击实是模拟现场条件。错误的标准击实不可能得出准确的最大干密度和最佳含水量,因此,在路基建筑施工前,必须对取土厂代表性土样严格按照公路土工试验规程进行试验。若样本发生变化时要重新进行取样测试。
3.2 含水量的准确测量
压实效果的好坏与土壤的含水量密切相关。在压实过程中,土颗粒间的相互作用力决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好。但是,含水量并不是越多越好。当含水量增大到一定程度后,土壤粒结合水膜的扩大作用不再显著,引力的减少也不是十分显著。同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来,所以此时压实效果反而下降。鉴于以上原理,在检测过程中要仔细严谨,通过多次试验找到最佳含水量。
3.3 填土厚度的路段差异
压实厚度对压实效果有较明显的影响。填土厚度越大,下面土壤的压实度就达不到规范要求,这将直接影响该公路工程的使用机能。因此,需要根据路段确定填土厚度,要严格按照《规范》要求,对不同公路等级、不同填挖类别和不同距路槽底面深度的路段执行不同的填土厚度,并在具体实施过程中严格把握。
4 结束语
公路工程压实度的检测问题是建设高质量、高性能公路的基础性工作。公路工程压实度的检测问题是一个复杂的问题,它与土壤含水量、填土厚度等因素相关,有环刀法、灌砂法等不同的检测方法。因此,在具体施工中,理论知识要与施工中的具体指导相结合,在对每条路的不同土质、天然含水量与最佳含水量进行严格检测的基础上,按《规范》的要求谨慎施工。
参考文献
[1] JTGF10-2006.公路路基施工技术规范[S].
[2] 宫旭东.浅谈路基压实度的检测方法[J].黑龙江科技信息,2007(12).
关键词:公路工程压实度检测
中图分类号:U2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0099-01
公路的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。“压实度”是指松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据公路的不同等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。因此,在分析公路工程压实度的检测问题上,只少量涉及路面压实度的检测,侧重点在于路基压实度检测的相关问题。这是由路基对公路使用效能的基础性作用决定的。
1 压实度检测的必要性
公路是现代社会最重要的交通形式之一,它为国家的建设做着重要贡献,为人们的生产和生活提供着巨大便利。因此公路工程质量的好坏是一个有着重大影响的问题,它与国家利益和个人生活息息相关。对沥青路面来说,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。对路基而言,“压实度”是指松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)中根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。这意味着随着公路等级的不同,对路面和路基压实度的要求也有所不同。只有路基达到规定的压实度,其强度和稳定性才是可以保证的。
由此可见,对不同等级的公路工程进行压实度的检测是绝对有必要的。
2 公路工程压实度的检测方法及注意事项
公路工程由路面工程和路基工程两部分组成,其中路面是公路质量好坏的表征,路基是决定公路工程质量的根本,因而公路工程压实度的检测问题重点在于路基压实度的检测。目前,较为常用的现场压实度的检测方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。
2.1 环刀法的实施及注意事项
2.1.1 具体实施过程
(1)先在环刀内壁涂一层凡士林,在设定检测位置将环刀的刀口向下放在土体上。
(2)用修土刀或钢丝锯,将土样削成略大于环刀直径的土样,然后将环刀垂直加压,至土样伸出环刀上部为止;削去两端余土,使之与环刀口面齐平,并用剩余土样测定含水量。
(3)擦净环刀外壁,称量其质量,准确至0.1g。
(4)结果整理,计算土壤干密度。
2.1.2 注意事项
首先,该法主要使用于测定不含骨料的粘性土密度。其次,由于测量结果会直接影响压实度的准确性和可靠性,因此标准取样时应送当地经计量监督部门计量认证的检验单位进行试验,并做对比试验。再次,在取样时要对样本把好关,要尽量选取有代表性的土壤,这样才能使测试结果最大限度的保证准确可靠。
2.2 灌砂法的实施及注意事项
2.2.1 具体实施过程
(1)在压实系数检测点,选取适当的平坦地面,并将基板水平的置于检测点上。
(2)沿基板的中孔凿出试洞,试洞深度等于碾压层厚度,并将凿出的土料全部放入已知质量的塑料袋中,从而得到试样的质量。
(3)在取出的试样中取出具有代表性的土样进行含水量试验。
(4)将罐砂筒安装在基板上,使罐砂筒的下口对准基板的中孔及试洞,打开罐砂筒开关,让量砂注入试洞,通过称量罐砂筒中砂的重量变化来获得注入试洞的量砂重量,进而获得试洞的体积。
(5)当试验完毕后取出试洞中的量砂,以备下次使用;若量砂的湿度发生明显变化或混有杂质,则需重新烘干、过筛。
(6)结果整理:计算出土样的干密度。
2.2.2 注意事项
首先,灌砂法要根据不同的土壤质地选取不同的灌砂筒。具体而言,当集料的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时,宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试;当集料的粒径等于或大于15mm,但不大于40mm,测定層的厚度超过150mm,但不超过200mm时,应用Φ150mm的大型灌砂筒测试。其次,灌砂筒和标定灌标定的准确性直接影响到路面、路基的压实度精度,因此,在进行路基压实度检测之前,标定工作不容忽视。
3 公路工程压实度检测过程中的变量控制
公路工程压实度的检测过程中不仅要注意检测方法,还要注意其他变量的控制。其他变量包括标准击实、含水量、填土厚度。
3.1 标准击实的控制
标准击实是模拟现场条件。错误的标准击实不可能得出准确的最大干密度和最佳含水量,因此,在路基建筑施工前,必须对取土厂代表性土样严格按照公路土工试验规程进行试验。若样本发生变化时要重新进行取样测试。
3.2 含水量的准确测量
压实效果的好坏与土壤的含水量密切相关。在压实过程中,土颗粒间的相互作用力决定了压实土的结构。当土样的含水量较小时,粒间引力较大,在一定的外部压实功能作用下,不能有效地克服引力而使土颗粒相对移动,这时压实效果较差;增大含水量后,结合水膜逐渐增厚,引力减小,土颗粒在相同功能条件下易于移动而挤密,所以压实效果较好。但是,含水量并不是越多越好。当含水量增大到一定程度后,土壤粒结合水膜的扩大作用不再显著,引力的减少也不是十分显著。同时自由水填充在孔隙中阻止土颗粒移动的作用却随着含水量的增加而渐渐显著起来,所以此时压实效果反而下降。鉴于以上原理,在检测过程中要仔细严谨,通过多次试验找到最佳含水量。
3.3 填土厚度的路段差异
压实厚度对压实效果有较明显的影响。填土厚度越大,下面土壤的压实度就达不到规范要求,这将直接影响该公路工程的使用机能。因此,需要根据路段确定填土厚度,要严格按照《规范》要求,对不同公路等级、不同填挖类别和不同距路槽底面深度的路段执行不同的填土厚度,并在具体实施过程中严格把握。
4 结束语
公路工程压实度的检测问题是建设高质量、高性能公路的基础性工作。公路工程压实度的检测问题是一个复杂的问题,它与土壤含水量、填土厚度等因素相关,有环刀法、灌砂法等不同的检测方法。因此,在具体施工中,理论知识要与施工中的具体指导相结合,在对每条路的不同土质、天然含水量与最佳含水量进行严格检测的基础上,按《规范》的要求谨慎施工。
参考文献
[1] JTGF10-2006.公路路基施工技术规范[S].
[2] 宫旭东.浅谈路基压实度的检测方法[J].黑龙江科技信息,2007(12).