浅谈道路压实度的控制与测量

浅谈道路压实度的控制与测量

作者：郑育成

来源：《科学与财富》2010年第01期

[摘 要] 压实度是控制道路强度与稳定性的基本要素,是道路检测与质量控制的重要指标。基于工程实践,本文概述了路基压实度的检测与评定方法,并结合新规范阐述了压实度的控制策略,可供参考。

[关键词] 道路 压实度 检测 控制

压实度是保证道路强度和稳定性的关键因素,是施工检测和质量控制的重点。如果压实度不能满足要求,则在道路自重与冲击荷载的作用下,将会导致道路局部沉降,致使路面开裂、变形,经长期雨水渗透,甚至引起地下管道的断裂、井壁坍塌,以致严重影响交通及车辆与行人的安全。因此,道路压实度的控制与测量必须得到充分的重视。

1 路基压实度的检测

1.1 灌砂法

灌砂法是是当前最通用的方法,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。它是利用均匀颗粒砂去置换试洞的体积,表面上看起来较为简单,但实际操作时常常不好掌握。灌砂的检测厚度应为整个碾压层厚,不能只取上部或者取到下一个碾压层中。 1.2 环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法,它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土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,则得到的数值往往偏大;若环刀取的是碾压层的底部,则所得的数值将偏小。因此,在用环刀法测定土的密度时,应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。使用环刀法应将表面未压实土层清除干净,并将压实土层铲去一部分(其深度视需要而定),使环刀打下后,能达到规定的取土深度。由于压实土层的上、中、下部位,其压实度是有差异的,一般上层与底层相差10%左右,中部大体是上下部的平均值,所以,当用环刀法检查时,应该将环刀置于压实层的中部。只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土,环刀法所得的结果与灌砂法的结果才可能大致相同。另外,环刀法适用面较窄,对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

1.3 核子密度仪法

核子密度仪法是利用放射性元素(通常是γ射线和中子射线)测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快,需要人员少。它的缺点是,放射性物质对人体有害,另外需要打洞,在打洞过程中易使洞壁附近的土体结构遭到破坏,影响测定的准确性,可作施工控制使用,但需与常规方法比较,以验证其可靠性。 1.4 落锤频谱式快速测定仪法

落锤频谱式快速测定仪(LY-I仪)测量路基压实度,是利用落锤的冲击使土体产生反弹力,并利用低频测出土体响应值的一种不测含水量就能得到路基压实度的测试仪器。在压实度检测中,即使路基有相同的压实度,由于含水量不同,其冲击响应也不同。在进行测定之前,路基压实度曲线的标定工作十分重要,选择的土类要具有工程代表性。在现场实测中,落锤频谱式路基压实度快速测定仪测定路基压实度需测3 次,取其均值作为测试结果。

除以上几种常用的方法外,近年来也涌现出几种新的路基压实度检测方法,如探地雷达法、瑞雷波法等,但是由于技术和经济等方面的原因,这些方法尚未得到广泛的应用。

2 路基压实度的质量检验评定

路基的压实度以重型击实标准为准,对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土,以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定。标准密度应作平行试验,求其平均值作为现场检验的标准值。对于均匀性差的路基土质,应根据实际情况增补标准密度试验,求得相应的标准值,以控制和检验施工质量。路基压实度以1～3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。细粒土现场压实度检查可以采用灌砂法或环刀法;粗粒土压实度检查可以采用灌砂法、水袋法或钻孔取样蜡封法。应用核子密度仪时,须经对比试验检验,确认其可靠性。检验评定段的压实度代表值K(算术平均值的下置信界限)为

3 压实度的控制策略

3.1 选择优质填土

路基施工中,如果填土土质不良,即使松铺厚度适中,碾压合乎规范,压实度也很难达到标准。因此,在填土之前,必须对填土进行测试。路基施工易破坏土体的天然状态,致使结构松散,颗粒重

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

新组合。为使路基土有足够的强度和稳定性,必须进行人工压实,提高其密实程度。影响路基压实效果的因素包括土质、湿度、压实功能及外界自然因素和人为因素。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,因此施工中应首选优质土体。 3.2 严格控制土的含水量

当土在最佳含水量时,经过压实能达到最大密实度。因此,在路基填土压实过程中,必须随时控制土的含水量,当含水量过大时,应晾晒风干至最佳含水量再进行碾压。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较大的变化。 3.3 合理选用施工机械

土层填土厚度不应超过30cm,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。 3.4 严格控制碾压过程

碾压过程一般采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的方法,碾压速度控制在1.5～2.5km/h之间,碾压遍数控制在4～6遍。 3.5 加强现场检测

为保证压实质量,施工现场自检人员在压实过程中应边施工边检查压实度,随时检查随时调整。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,合格后才能进行下一层的填筑。 4 结束语

压实度是道路施工最重要的一项质量检测与控制指标,其测试方法也有更高的要求,要尽可能减少对施工进度的影响,需能真实的反映道路工程的实际施工质量。为保证道路压实度,必须

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

采用分层填筑、分层压实,对于死角等特殊部位,应采用特殊的压实作业方法,及时做好检测与评定工作。

参 考 文 献

[1] CJJ 44-91,城市道路路基工程施工及验收规范[S] [2] JTJ 071-98.公路工程质量检验评定标准[S] [3] JTJ 034-2000.公路路面基层施工技术规范[S]

[4] 任成志.沥青路面当量回弹模量的研究[J].中外公路,2003,23(12):23-24■