公路路基是路面的基础,路基的强度与稳定性是保证路面强度与稳定性的基础条件。公路路基是一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广的特点,其稳定性在很大程度上受当地自然条件的各种因素影响。所以严格地控制路基的压实度,是路基质量的一个重要保证只有对路基、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。
1 保证公路路基压实度的技术措施
1.1 标准击实
标准击实是模拟现场条件,以重型击实标准为准,得出路基填料的最大干密度和最佳含水量,路基压实度检测结果是否准确,最大干密度起着决定作用,一个不正确的标准击实是得不出最大干密度和最佳含水量的准确数值的如果标准击实得了同样的最大干密度偏小,而检测后压实度值偏大,压实度就达不到实际标准,从路面影响路基的强度。因此,在路基填筑施工前,必须对取土厂代表性土样严格按公路土工试验规程进行试验,取得各个取土厂的最大的干密度和最佳含水量,在施工过程中,若取土厂颗粒组成发生变化时,要从新做标准,击实只有这样的标准密度才能作为衡量现场压实度的尺度,保证路基的施工质量。
1.2 含水量
对某一种土用一定的方法进行击实试验当含水量逐渐增加时,土压实后的密度(以土的干容重表示)也逐渐增加,当含水量达到某一数值时,此时的密度最大,若再增大含水量,土的密度又逐渐减小,达到最大密度时的含水量称为最佳含水量相应的密实度称为最佳密实度—密实度试验的现象说明,在小于 W 的范围内,增加含水量时,饮食在土粒表面的薄膜加厚,在压实时起到润滑作用而减小了土粒之间的引力和摩擦力,使土颗粒易于重新排列,成为紧密结构而增长密度,含水量超 W 时土粒间的空隙几乎全被水分充满或有余,外力不能直接作用于土粒上,而传递给了土粒周围的水量或被封闭的空气,因而土颗粒反而不易改变位置紧密排列,密度也相应减小,处于最佳含水量时压实的土,土颗粒排列紧密,空隙最小,水量不易进入或进入的数量最少,因此饱和后密实度降低最小,而强度降低也较小,即此时压实的土体可以得到最大密度和最有利的搭配及最好的水稳定性。这样的土基,无论在春融期或雨天都能保证其具有较高的密度和强度。
1.3 填土厚度
压实厚度对压实效果具有比较明显的影响,对不同厚度的压实度,随厚度的增加,压实度逐渐减小,如果填土厚度过大,下面的压实度就达不到规范的要求,施工前应根据试验路段确定填土厚度,松铺系数及碾压数,在施工过程中,碾压前应检测检松铺厚度是否符合要求,合格后方可碾压。
1.4 压实机具的方法
压实土基时,由于所才用的压实机具和压实方法(如重复作用,碾压速度等)不同,可获得不同的效果,压实机具分碾压式,夯击式,振动式三种,不同的压实机具,传播的有效深度各不相同,一般夯击式机具的传布深度较大,振动式次之,碾压式最小。
随着压实作用的延长,压实深度也加大,并在土层碾压密实后而趋向稳定,所以碾压速度越高,压实效果越差。
2 公路路基压实度的检测手段
现场压实质量用压实度表示,对于路基土及路面基层,压实度是指工地实际达到的干密度与实试验所得的最大干密度的比值;对沥青路面,压实度是指现场实际达到的密度与室内标准密度的比值。
目前,较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等。
2.1 环刀法
该法主要使用于测定不含骨料的粘性土密度。仪器设备有:环刀(内径 6~8cm,高 2~3cm,壁厚 1.5~2mm)、天平(感量 0.1g)、修土刀、钢丝锯、凡士林等。试验方法如下:
(1)预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)通(过修土刀或钢丝锯,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:计算出土样的干密度,进而获得压实系数 K。
2.2 灌砂法
实行灌砂法,应当符合条件: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,测定层的厚度超过 150mm,但不超过 200mm时,应用 Φ150mm 的大型灌砂筒测试。所需仪器设备有:灌砂筒(内径 100mm、总高 360mm)、金属标定罐、基板、台秤(称量 10~15kg,感量5g)、量砂(粒径 0.25~0.50mm、重量 20~40kg)必要的挖取土设备。试验方法如下:
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浅谈保证公路路基压实度的施工技术与检测手段
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