淺談公路路基壓實(shí)度的檢測(cè)

韋居玲

[摘 要]路基的壓實(shí)度是保證公路穩(wěn)定的關(guān)鍵。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，就公路路基壓實(shí)機(jī)理進(jìn)行分析，并對(duì)路基壓實(shí)度的檢測(cè)談一些體會(huì)。

[關(guān)鍵詞]公路 路基 壓實(shí)度 檢測(cè)

中圖分類號(hào)：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）12-0173-01

在高等級(jí)公路施工中，路基的穩(wěn)定性問(wèn)題一直困繞著施工質(zhì)量。路基穩(wěn)定性的好壞將直接影響著行車的安全與舒適。影響路基穩(wěn)定性的因素主要有自然因素和人為因素，自然因素的影響主要依靠合理的設(shè)計(jì)來(lái)減弱和克服，人為因素主要是從規(guī)范施工過(guò)程中來(lái)克服。所以說(shuō)控制好路基的壓實(shí)度是關(guān)鍵。如何達(dá)到施工壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，克服由于壓實(shí)原因帶來(lái)的路基不均勻沉降，是公路工程施工中急待解決的重要問(wèn)題。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，壓實(shí)度是工程好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，壓實(shí)度細(xì)節(jié)問(wèn)題始終貫穿其中，在生產(chǎn)中往往被忽視。本文結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，就公路路基壓實(shí)機(jī)理進(jìn)行分析，并對(duì)路基壓實(shí)度的檢測(cè)談一些體會(huì)。

一、路基壓實(shí)機(jī)理

不同的土質(zhì)其化學(xué)成分和物理性質(zhì)都可能存在著一定的差異對(duì)特殊路段加強(qiáng)檢測(cè)，提高試驗(yàn)頻率，遵循規(guī)范的要求，取得了很好效果，通常情況下對(duì)路基進(jìn)行碾壓時(shí)，產(chǎn)生的物理現(xiàn)象有：使大小塊重新排列，和互相靠近。使單個(gè)土顆粒重新排列和互相靠近，使小顆粒進(jìn)入大的顆粒中，多種路基結(jié)構(gòu)層材料通常主要是由各種不同粒徑的單位粒徑組成的。在碾壓過(guò)程中，主要發(fā)生的現(xiàn)象是大小塊重新排列，互相靠近和小顆粒進(jìn)入大顆粒的空隙中，產(chǎn)生這些不同物理現(xiàn)象的結(jié)果是增加單位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量，減少空隙率，這個(gè)過(guò)程稱作壓實(shí)。

路基現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)運(yùn)用環(huán)刀法、灌砂法居多。環(huán)刀法適應(yīng)砂土，灌砂法適用于粒徑較大的填土材料。但無(wú)論用何種方法，其理論依據(jù)都大同小異，都是以路基施工壓實(shí)土的干密度（即檢測(cè)的干密度成果）與試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度的比值來(lái)確定路基的壓實(shí)程度的，以百分率表示。

壓實(shí)度用K表示，它的理論計(jì)算公式為：

K=ρd÷ρdmax

K：--壓實(shí)度（%）

ρd：--所檢測(cè)路段壓實(shí)土的干密度（g/cm3）

ρdmax：--標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度（g/cm3）

從上式我們可以看出擊實(shí)所得的最大干密度ρdmax的準(zhǔn)確與否將直接影響路基檢測(cè)壓實(shí)度的試驗(yàn)結(jié)果，它能真實(shí)地反映路基壓實(shí)程度。

二、灌砂法在路基壓實(shí)度檢測(cè)中的運(yùn)用

1、灌砂法基本原理

灌砂法（標(biāo)準(zhǔn)方法，但不適用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的壓實(shí)度檢測(cè)）基本原理是利用粒徑0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清潔干凈的均勻砂，從一定高度自由下落到試洞內(nèi)，按其單位重不變的原理來(lái)測(cè)量試洞的容積（即用標(biāo)準(zhǔn)砂來(lái)置換試洞中的集料），并根據(jù)集料的含水量來(lái)推算出試樣的實(shí)測(cè)干密度。

2、灌沙法的檢測(cè)步驟

（1）在試驗(yàn)地點(diǎn)，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

（2）將基板防在平坦表面上，在基板外圍劃好定位線，將盛有量砂的灌砂筒放在基板中間的圓孔上，將灌砂筒的開關(guān)打開，讓砂流入基板的中孔內(nèi)，直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)關(guān)閉開關(guān).取下灌砂筒，并稱量質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

（3）取走基板，并將留在試驗(yàn)地點(diǎn)的量砂收回，重新將表面清掃干凈。

（4）將基板放回原處，沿基板中孔鑿洞（洞的直徑與灌砂筒直徑一至）.在鑿洞過(guò)程中，應(yīng)注意不使鑿出的材料丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出裝入塑料袋中，不使水分蒸發(fā).試洞的深度應(yīng)等于測(cè)定層厚度，但不得有下層材料混入.最后將洞內(nèi)的全部鑿松材料取出，稱其總質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

（5）將挖出全部材料拌和均勻，取有代表性的樣品，測(cè)其含水量。

（6）將基板安放在試坑上，將灌砂筒安放在基板中間，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)基板的中孔及試洞，打開灌砂筒的開關(guān)，讓砂流入試坑內(nèi).在此期間，應(yīng)注意勿碰動(dòng)灌砂筒.直到儲(chǔ)砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān)，仔細(xì)取走灌砂筒，并稱其質(zhì)量，準(zhǔn)確至1g。

（7）仔細(xì)取出試洞內(nèi)的量砂，以備下次試驗(yàn)時(shí)再用.若量砂的濕度已經(jīng)發(fā)生變化或量砂中混有雜質(zhì)，則應(yīng)該重新烘干、過(guò)篩、并放置一段時(shí)間，使其與空氣中的濕度達(dá)到平衡后再標(biāo)定、使用。

（8）計(jì)算。

3、現(xiàn)場(chǎng)灌砂法檢測(cè)路基壓實(shí)度的注意事項(xiàng)

（1）量砂的規(guī)則及量砂密度的標(biāo)定。

①量砂應(yīng)是清潔、干燥、均勻砂，要求粒徑為0.25～0.50mm或0.30～0.60mm。以前試驗(yàn)時(shí)可取質(zhì)地較好的河砂自行篩取、清洗、烘干后標(biāo)定使用，但這種砂在使用時(shí)標(biāo)定的密度偏差較大，而且施工單位和檢測(cè)單位不能統(tǒng)一使用，故此現(xiàn)在都應(yīng)采用ISO標(biāo)準(zhǔn)砂進(jìn)行試驗(yàn)。

②量砂的標(biāo)定應(yīng)嚴(yán)格按照《試驗(yàn)規(guī)程》中的規(guī)定進(jìn)行，并且在標(biāo)定時(shí)要使用工地?cái)M用型號(hào)的灌砂筒標(biāo)定量砂密度，而且在變換灌砂筒時(shí)應(yīng)重新標(biāo)定量砂密度。

③在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)準(zhǔn)備一個(gè)0.60mm的篩子把從試坑中回收的量砂過(guò)篩，避免大于0.60mm的顆粒混入量砂中，而小于0.60mm的顆?；烊肓可爸兄缶枚弥沽可暗拿芏劝l(fā)生變化，因此要經(jīng)常對(duì)重復(fù)使用的量砂進(jìn)行密度標(biāo)定，確保測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時(shí)對(duì)于重復(fù)使用的量砂要注意晾干，處理一致，否則影響量砂的松方密度。

④每換一次量砂時(shí)都必須測(cè)定松方密度，同時(shí)漏斗中的余砂重量也要重新測(cè)定。因此試驗(yàn)前的量砂根據(jù)施工用量準(zhǔn)備充足，切勿臨時(shí)換砂又不做標(biāo)定而使用以前的數(shù)據(jù)。

（2）標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）確定。試驗(yàn)室得出的標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）是壓實(shí)度評(píng)定的基準(zhǔn)值，它直接決定著路基壓實(shí)結(jié)果的可靠性，因此，標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）的室內(nèi)試驗(yàn)確定要規(guī)范操作、數(shù)據(jù)真實(shí)，試驗(yàn)條件與實(shí)際壓實(shí)條件相接近，同時(shí)要進(jìn)行平行試驗(yàn)確定標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）。

（3）稱量器具的要求。壓實(shí)度測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確與否與測(cè)定時(shí)使用的稱量器具有密切的關(guān)系，《試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定臺(tái)秤稱量10-15Kg、感量5g，但在《測(cè)試規(guī)程》中要求天平或臺(tái)秤稱重10～15 Kg、感量1g，這二者之間有矛盾，而現(xiàn)在滿足試驗(yàn)要求的臺(tái)秤感量都是5g，電子天平的感量可以達(dá)到1g，所以在選擇稱量器具時(shí)要注意感量問(wèn)題。用于含水量測(cè)定的天平精度對(duì)于不同粒徑的填料有不同的要求，對(duì)于細(xì)粒土、中粒土、粗粒土宜分別采用感量為0.01 g、0.1 g、1 g的天平。

（4）粗造的地表面處理問(wèn)題。在試驗(yàn)室測(cè)定灌砂筒錐體體積時(shí)是在光滑的平面上進(jìn)行的，而在壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中，若檢測(cè)點(diǎn)地表面凹凸不平，就會(huì)影響到試驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致了路基壓實(shí)度測(cè)定結(jié)果的真實(shí)性和影響合格率的評(píng)定。因此本方法一般宜采用放在基板上先測(cè)定一次粗造表面消耗的量砂，或者將粗造的地表面用量砂找平之后在進(jìn)行試驗(yàn)。

（5）試洞的深度與成型。量砂密度的變化與標(biāo)定罐的深度變化有關(guān)系，所以當(dāng)試洞的深度變化較大時(shí)，灌入試洞內(nèi)砂的密度與標(biāo)定量砂的密度就不相一致，導(dǎo)致路基壓實(shí)度計(jì)算出現(xiàn)偏差。在挖坑時(shí)試坑周圍應(yīng)豎直，避免出現(xiàn)上大下小或上小下大的情形，對(duì)于在試坑中的超粒徑填料也要取出或重新選點(diǎn)，切勿將超粒徑填料一半留在試坑中就進(jìn)行灌砂，這些會(huì)使得檢測(cè)密度偏大或偏小。

（6）灌砂的時(shí)間，含水量的選取。正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動(dòng)后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因?yàn)槲覀儫o(wú)法直接觀察到中心部位砂子的流動(dòng)情況，更因?yàn)樯白拥牧鲃?dòng)是從中心開始而后才向邊緣擴(kuò)展的。路基施工基本上都是在炎熱的夏天進(jìn)行，烈日使得新鋪筑的路基表面含水量偏低。所以，在選取含水量時(shí)，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再取含水量。在同一壓實(shí)功條件下，填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí)，水起了潤(rùn)滑作用，土顆粒之間的摩阻力減小，從而易壓實(shí)。每種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下，使用同樣的壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí)，所得到的重度最大。施工中，土的含水量與最佳含水量之差可控制在-4%～+2%范圍內(nèi)。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，在公路建設(shè)過(guò)程中，路基路面的壓實(shí)度是施工質(zhì)量管理的最為重要的指標(biāo)之一。只有對(duì)路基結(jié)構(gòu)層充分壓實(shí)，才能保證路基強(qiáng)度、剛度及平整度，保證及延長(zhǎng)路基、路面的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文杰，淺談公路路基壓實(shí)度檢測(cè)方法，《四川建材》2012年01期.