公路土石混填路基壓實度試驗檢測的控制措施

潘林林辛樹基郭韶剛葛之平

（1.山東三山監(jiān)理公司；山東 聊城252000；2.山東濟(jì)菏高速公路有限公司，山東 濟(jì)南250101）

0 概述

土石混填路基填筑對填料要求十分嚴(yán)格，對于膨脹巖石、易溶性巖石等不易直接用于填筑路基；對于天然土石混合填料，對石料的粒徑、種類要求應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。現(xiàn)場施工時由于現(xiàn)場的超徑石難以預(yù)測，因此對超徑石的處理，合理檢測路基壓實度也是一個施工的難點(diǎn)。

1 標(biāo)準(zhǔn)擊實中注意的問題

1.1 含石量

土路基同一個取土場的填料只有一個最大干密度和最佳含水量，但土石混填路基因為土、石密度的較大差異，不同的含石量有不同的最大干密度和最佳含水量。對于土與石的分界標(biāo)準(zhǔn)以10mm為分界線，即10mm以上顆粒含量為含石量。標(biāo)準(zhǔn)擊實的含石量可以采用測得的天然含石量為中心在約±20%范圍內(nèi)取10%的整數(shù)倍。例如天然含石量28%，擊實試樣的含石量分別控制為10%、20%、30%、40%、50%。經(jīng)過對不同含石量試樣做標(biāo)準(zhǔn)擊實后得到最大干密度同含石量的關(guān)系曲線，實際檢測中測得現(xiàn)場試樣的含石量后查關(guān)系曲線得此點(diǎn)的最大干密度，即“一點(diǎn)一標(biāo)準(zhǔn)”。一般用直線內(nèi)插基本能滿足檢測精度的要求。

1.2 超徑石

土石混填材料的標(biāo)準(zhǔn)擊實應(yīng)采用Φ152的大擊實筒，此擊實筒的允許最大粒徑為38mm，因此我們把38mm以上的顆粒稱為超徑石。由于現(xiàn)場的超徑石比例是難以預(yù)測的，最大干密度采用38mm以下合適尺寸材料所做擊實試驗的結(jié)果，在現(xiàn)場測試中對超徑石問題另行處理。

2 現(xiàn)場檢測中注意的問題

2.1 量砂

確保量砂的密度穩(wěn)定很重要。為了節(jié)約量砂，檢測單位對量砂用0.3mm和0.6mm的篩子回收，期間不可避免地被混入0.3～0.6mm的土顆粒，影響量砂的密度，因此量砂的密度要經(jīng)常標(biāo)定。

2.2 錐砂

隨灌砂筒內(nèi)砂面高度不同和砂密度不同錐砂質(zhì)量也是相應(yīng)變化的。有的論文[3]中提出測定錐體體積，乘以其密度得到錐砂質(zhì)量。事實上，因為錐砂上的壓力與標(biāo)定罐內(nèi)砂的壓力不同，錐砂密度是略小于用標(biāo)定罐測得的砂的密度的。較準(zhǔn)確的做法是：測得不同余砂質(zhì)量（基本與砂面高度呈線性關(guān)系）下錐砂的質(zhì)量，建立二者之間的關(guān)系曲線，現(xiàn)場測試中根據(jù)實際的余砂質(zhì)量查關(guān)系曲線得錐砂質(zhì)量。

2.3 洞深

試洞深度應(yīng)等于測定層厚度，現(xiàn)場中測定層厚往往由于其下承層的平整度不可能完全一致，因而檢測洞深隨地點(diǎn)有所差異，試洞內(nèi)砂頂面的壓力也會隨余砂砂面的高度變化而變化，從而密度發(fā)生變化。因此量砂密度標(biāo)定罐應(yīng)當(dāng)與現(xiàn)場測試洞的深度相對應(yīng)，現(xiàn)場測試中根據(jù)洞深確定砂的密度。但實際操作中試洞的側(cè)壁不可能象標(biāo)定罐的側(cè)壁那樣順直，相同的深度試洞的體積一般較標(biāo)定罐的體積小。方便起見，建議在灌砂前灌砂筒內(nèi)砂的數(shù)量保持恒定的條件下建立灌砂筒內(nèi)余砂與量砂密度的關(guān)系曲線，現(xiàn)場測試根據(jù)余砂的質(zhì)量確定量砂的密度。建立關(guān)系曲線時余砂的質(zhì)量是通過標(biāo)定罐的深度變化來調(diào)整的，因而需要制備與現(xiàn)場的試洞深度相適應(yīng)的標(biāo)定罐，而不再是單一的深15cm的標(biāo)定罐。例如制備10cm、15cm、20cm、25cm、30cm的標(biāo)定罐。

2.4 超徑石的處理

最大干密度是對38mm以下的合適尺寸材料室內(nèi)擊實試驗得到的，因而壓實度也是以合適材料的干密度為基礎(chǔ)的。常用的有兩種方法來剔除超徑石的影響：一是用排水體積法或水中稱重法測定超徑石的體積，用試洞的總體積減去超徑石的體積得合適材料的體積，再由合適材料的干質(zhì)量得干密度；二是將超徑石回填洞中，直接灌砂。似乎前者精度高，但稍繁瑣。在超徑石比例不是特別大時后者精度足夠。試驗證明，當(dāng)超徑石含量較大時，回填的超徑石延緩了量砂的流動速度，測得的試洞體積較實際的小，從而干密度較實際的大；而從另一個角度來看，因為超徑石顆粒大，他們之間的相互嵌擠和“架橋”作用會降低（或干擾）合適材料的密實度，用全部是合適尺寸材料擊實得到的最大干密度來衡量混合材料的壓實度偏保守。通過反復(fù)試驗，采用回填超徑石的方法更能準(zhǔn)確地檢測路基密實情況。

2.5 含石量與含水量

石與土的吸水能力有很大的差異，現(xiàn)場過5mm篩子后應(yīng)分別稱重并分別取樣測含水量，再由各自的含水量分別計算出干石和干土的質(zhì)量，含石量即為干石占總干料的百分比。若采用現(xiàn)場測得的濕石占濕材料的百分比，對最大干密度的取用影響不是特別大；但若土石混合后取樣測含水量，樣品的選取是否均勻?qū)簩嵍鹊慕Y(jié)果有較大影響。

2.6 其他因素

2.6.1 天平

為提高檢測精度和速度，建議一個測試小組配備稱量10～15kg、感量不大于5g的電子秤和稱量1kg、感量不大于0.5g的電子秤，分別用來稱量試洞中材料的濕質(zhì)量和含水量樣品的質(zhì)量。一個小組配備3套以上的挖洞工具。

2.6.2 風(fēng)

稱量材料質(zhì)量時要注意擋風(fēng)，灌砂時開關(guān)的縫隙要在背風(fēng)側(cè)。

2.6.3 振動

減少一切可能的振動干擾，附近不得有工作著的振動壓路機(jī)，工作著的發(fā)動機(jī)也盡量遠(yuǎn)離測試現(xiàn)場。

2.6.4 圓錐形漏斗與開關(guān)鐵板之間的空膛

新灌砂筒密封好此空膛內(nèi)進(jìn)不去異物，但有的舊灌砂筒流砂孔與漏斗交界處焊縫開裂，使砂有可能進(jìn)入。這種情況下只要注意用余砂標(biāo)定各種參數(shù)時和現(xiàn)場測試時空膛內(nèi)砂量基本保持恒定即可。常用辦法是砂填滿空膛后確保不倒置灌砂筒。

3 結(jié)論

在土石混填路基壓實度檢測過程中，通過建立最大干密度同含石量的關(guān)系曲線，準(zhǔn)確確定土石混填路基填料的最大干密度；進(jìn)而采用超徑石回填洞中的方法準(zhǔn)確地測出土石混填路基的壓實度。同時，通過與沉降量檢測方法的對比，檢測結(jié)果基本吻合，均符合規(guī)范要求。