含泥量對(duì)填砂路基動(dòng)態(tài)模量的影響

摘要：為掌握含泥量對(duì)填砂路基動(dòng)態(tài)模量的影響規(guī)律，先通過現(xiàn)場(chǎng)便攜式落錘式彎沉儀（PFWD）試驗(yàn)與壓實(shí)度試驗(yàn)，分析了含泥量與填砂路基動(dòng)彈性彈模量的關(guān)系；再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，建立了動(dòng)態(tài)模量隨壓實(shí)度、稠度和含泥量變化的回歸模型；最后，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與室內(nèi)PFWD試驗(yàn)結(jié)果，提出了填砂路基含泥量的控制標(biāo)準(zhǔn)。研究表明：現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)路段填砂路基含泥量絕大部分在3.0%～5.5%之間，現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)模量隨含泥量增大而減少，二者具有良好的冪函數(shù)回歸關(guān)系；現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)模量與壓實(shí)度、稠度和含泥量也具有良好的回歸關(guān)系；當(dāng)含泥量為0～10%時(shí)，隨著含泥量的增加，路基動(dòng)態(tài)模量呈先增大后減小的趨勢(shì)。當(dāng)含泥量較小（含泥量小于3%）和較大（含泥量大于8%）時(shí)，其動(dòng)態(tài)模量要明顯小于其他含泥量下的動(dòng)態(tài)模量。當(dāng)含泥量在3%～8%范圍時(shí)，動(dòng)態(tài)模量變化幅度較小，故建議含泥量的控制標(biāo)準(zhǔn)為3%～8%。

關(guān)鍵詞：路基工程；填砂路基；動(dòng)態(tài)模量；含泥量；壓實(shí)度

中圖分類號(hào)：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：16744764（2014）01008705

沖積平原地區(qū)高速公路建設(shè)缺乏優(yōu)質(zhì)路基填料。若就地取土，不僅占用耕地，而且填料質(zhì)量也難以保證；若長(zhǎng)距運(yùn)土，會(huì)造成建設(shè)成本大幅增加，中國(guó)不少地區(qū)擁有豐富的江（河）砂資源。若采用江（河）砂作為路基填料，不僅料源豐富、取料方便，還可以疏浚河道、保護(hù)生態(tài)、節(jié)約耕地，減少高速公路修筑對(duì)沿線環(huán)境的影響，同時(shí)砂具有水穩(wěn)性好，施工時(shí)受不利季節(jié)和水的影響小等特點(diǎn)，近年來在中國(guó)多條高速公路得到了一定應(yīng)用，其中江西省境內(nèi)有3條高速公路全線或部分路段采用填砂路基。

對(duì)于填砂路基的研究，目前主要集中在填砂路基的設(shè)計(jì)、施工與質(zhì)量控制[15]、填砂路基的防護(hù)[6]、填砂路基的邊坡穩(wěn)定性分析[7]和填砂路基的防排水[8-9]等方面，這些研究成果對(duì)于保證填砂路基的施工質(zhì)量起到了非常重要的作用。但隨著填砂路基工程建設(shè)的不斷推進(jìn)，需要對(duì)填砂路基有更為深入的研究，當(dāng)前，還沒有對(duì)填砂路基的力學(xué)特性尤其是動(dòng)態(tài)模量方面進(jìn)行系統(tǒng)研究。此外，科研和工程人員認(rèn)識(shí)到含泥量對(duì)填砂路基的重要影響，但沒有開展深入細(xì)致的研究，得出的結(jié)論較為籠統(tǒng)，無(wú)法具體指導(dǎo)工程實(shí)踐。

陳宇亮，等：含泥量對(duì)填砂路基動(dòng)態(tài)模量的影響

本文通過現(xiàn)場(chǎng)便攜式落錘式彎沉儀（PFWD）試驗(yàn)、壓實(shí)度試驗(yàn)和室內(nèi)PFWD試驗(yàn)，分析含泥量對(duì)填砂路基動(dòng)彈性彈模量的影響。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，建立動(dòng)態(tài)模量隨壓實(shí)度、稠度和含泥量變化的回歸模型。并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，提出填砂路基含泥量的控制標(biāo)準(zhǔn)。

1現(xiàn)場(chǎng)PFWD測(cè)試

1.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試點(diǎn)位布置

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試地點(diǎn)為江西省德興至南昌（簡(jiǎn)稱德昌高速公路）的填砂路基，在該高速公路選擇了3個(gè)路段進(jìn)行試驗(yàn)，第1個(gè)路段（編號(hào)為DC11）和第2個(gè)路段（編號(hào)為DC12）在同一標(biāo)段，砂源相同，施工機(jī)械設(shè)備也相同。第3個(gè)路段（編號(hào)為DC2）與前兩個(gè)路段砂源不同，而且在另一標(biāo)段。每個(gè)路段在行車道上按10 m左右間隔布點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)位的布置示意圖如圖1所示。

圖1檢測(cè)點(diǎn)位布置

1.2試驗(yàn)內(nèi)容與流程

首先選擇一個(gè)測(cè)試點(diǎn)位，進(jìn)行PFWD動(dòng)態(tài)模量檢測(cè)[1011]，檢測(cè)完成后，在原位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)，然后在該點(diǎn)位取樣，測(cè)試路段全部完成后，把所有點(diǎn)位的土樣標(biāo)簽編號(hào)，送到實(shí)驗(yàn)室采用烘干法和篩分法測(cè)定每一點(diǎn)位所取土樣的含水率和含泥量。試驗(yàn)內(nèi)容與順序按圖2流程操作。

1.3主要物性指標(biāo)

各個(gè)檢測(cè)路段填砂路基的主要物性指標(biāo)見表1。