綜合密度法測壓實度在高速公路中的應(yīng)用探索

曹 東

(長治高速公路有限責(zé)任公司，山西長治 046000)

隨著我國高速公路建設(shè)的快速發(fā)展，質(zhì)量要求也在不斷提高，針對填方路基來講，壓實度成為了保證其工程質(zhì)量的最大控制指標(biāo)，然而面對種種復(fù)雜的地質(zhì)情況變化，想要更科學(xué)地控制質(zhì)量，我們在實際操作中，其相應(yīng)的檢測方法和手段也應(yīng)不斷探索和發(fā)展。在好多山區(qū)修建高速公路，就地取材，利用有透水性強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度高、沉降變形小等特性的粗料填料，會很大程度提高社會經(jīng)濟(jì)效益。目前，我國常規(guī)的路基壓實度檢測方法有灌砂法、環(huán)刀法、水袋法、核子密度儀法等，高速公路現(xiàn)場常用的還是灌砂法，但面對粗顆粒填料在高速公路工程中的廣泛運(yùn)用，單用某一種傳統(tǒng)的檢測方法，已不能起到很好的控制效果，現(xiàn)就高速工程實例，來闡述一下利用固體率和綜合密度法檢測壓實度的實際應(yīng)用。

1 方法論證及檢測過程簡述

工程中所用填料為砂礫土，如單純采用灌砂法試驗，所得結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)擊實所得最大干密度比較，數(shù)據(jù)會出現(xiàn)較大波動，有時相鄰兩個點(diǎn)會出現(xiàn)一個超百，而一個不滿足壓實度要求的情況，追溯原因，主要是粗顆粒含量不均所致，面對此情況，為了更好更快，更經(jīng)濟(jì)地控制，指導(dǎo)施工，施工單位與監(jiān)理單位經(jīng)過反復(fù)試驗與論證，得出以下綜合密度法來控制壓實質(zhì)量。

1)先做標(biāo)準(zhǔn)試樣，測得填料最大干密度為ρm1(g/cm3);2)測得其中大于38 mm顆粒的毛體積密度為Gs1;3)用灌砂法量測被檢測碾壓層得出:試洞體積V，填料濕密度ρ濕，烘干法后質(zhì)量m1，計算干密度ρd(g/cm3);4)篩分，測得38 mm以上占總體樣品的質(zhì)量百分率P1，以下為P2，以加權(quán)平均法，當(dāng)P1大于5%時，需計算修正后最大綜合密度ρm2=P1×Gs1+P2×ρdmax(當(dāng)小于5%時，直接按所測干密度除最大干密度，所得即為壓實度，此處不予討論);5)計算壓實度 K=ρd/ρm2×100%。

2 數(shù)據(jù)處理

綜合密度測壓實度檢測表(實例)見表1。

3 操作過程注意事項

1)標(biāo)準(zhǔn)試驗過程中注意事項。a．燜料時要求含水量以2%～3%遞增;b．擊實時擊實筒要放在堅硬的地面上再進(jìn)行試驗;c．筒內(nèi)試樣高度應(yīng)高出擊實筒不應(yīng)大于5 mm;d．擊實曲線的繪制要平滑。

2)灌砂試驗過程中注意事項。a．量砂的選擇:宜選用干燥潔凈、顆粒均勻的標(biāo)準(zhǔn)砂，量砂重復(fù)使用時一定要處理一致，洗凈、過篩、除去雜質(zhì)重新烘干。b．量砂標(biāo)定是否準(zhǔn)確:砂筒砂面的高度、砂的總重、標(biāo)定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標(biāo)定準(zhǔn)確與否，也將影響路基壓實度的檢測精度。所以，在進(jìn)行路基壓實度檢測之前，標(biāo)定工作不容忽視，必須引起足夠的重視。c．現(xiàn)場測試注意點(diǎn):在現(xiàn)場測試時，灌砂筒中砂面的高度和重量應(yīng)盡量與室內(nèi)標(biāo)定時保持一致。盡量使檢測表面平整?，F(xiàn)場測試完后，應(yīng)檢查灌砂筒基板與地面之間是否有砂子漏出，如果有，要將其單獨(dú)清出，稱其質(zhì)量，計算密度時應(yīng)扣除這部分質(zhì)量。含水量檢測，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土樣快速攪拌均勻，再取試樣進(jìn)行含水量檢測。試坑口的尺寸與深度應(yīng)盡量等于標(biāo)定灌的直徑與深度，坑壁筆直，上下口直徑相等，避免上大下小或上小下大?？拥闹睆?、深度不夠，將導(dǎo)致測得的壓實度值偏大。掌握好灌砂的時間。正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況，更因為砂子的流動是從中心開始而后才向邊緣擴(kuò)展的。如果提前結(jié)束灌砂，勢必導(dǎo)致灌入的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量偏少，從而導(dǎo)致測得的壓實度值偏大。

表1 壓實度檢測表

3)篩分試驗過程中注意事項。a．篩后各級篩上和篩底土總質(zhì)量與篩前試樣質(zhì)量之差不應(yīng)大于1%。b．由最大孔徑的篩開始將各篩取下，在白紙上用手輕叩搖晃，至每分鐘篩下數(shù)量不大于該級篩余質(zhì)量的1%為止。漏下的土粒應(yīng)全部放入下一級篩內(nèi)，并將留在各篩上的土樣用軟毛刷刷凈，分別稱量。

4 幾點(diǎn)體會

1)對于施工填料，應(yīng)選取風(fēng)化程度較低，最大粒徑滿足要求，顆粒級配良好的填料以滿足要求。2)測量百分率的時候，每個試洞挖出的試樣必須全部計算入內(nèi)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。3)本方法適用于填砂礫石等路基檢測。4)從我們檢測的高速公路結(jié)果來看，用上述方法測試砂礫土填料的壓實度，精度滿足要求，操作簡單可行，該法已被多個工程單位采用。

5 結(jié)語

壓實度是道路工程施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)，綜合密度法測壓實度對于在高速公路工程檢測中，保證工程質(zhì)量起到關(guān)鍵作用。在施工控制中，以綜合密度為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)控制路基壓實度取得了明顯的成效。實踐證明，該方法具有可操作性和實用性，對高速公路工程現(xiàn)場施工有很好的指導(dǎo)作用。

［1］JTG E42-2005，公路工程集料試驗規(guī)程［S］．

［2］JTG E40-2007，公路土工試驗規(guī)程［S］．

［3］JTG E60-2008，公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程［S］．