公路路基壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測技術(shù)分析

浙江省宏途交通建設(shè)有限公司 310051

摘要：公路路基壓實(shí)度對于整個(gè)公路工程的穩(wěn)定性和耐久性有著直接影響，為了保障公路路基的壓實(shí)度，采用科學(xué)合理的試驗(yàn)檢測技術(shù)，對公路路基土層進(jìn)行有針對性地處理，充分壓實(shí)公路路基，延長其使用期限，提高公路工程的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。本文簡要介紹了公路路基壓實(shí)度檢測，分析了不同路基土層壓實(shí)度試驗(yàn)檢驗(yàn)處理方法，闡述了公路路基壓實(shí)度的試驗(yàn)檢驗(yàn)技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：公路路基；壓實(shí)度；試驗(yàn)檢測技術(shù)

近年來，我國公路工程快速發(fā)展，而由于路基壓實(shí)度不足引起的公路質(zhì)量問題也層次不窮，路基土層壓實(shí)度不足，會導(dǎo)致出現(xiàn)不均勻沉降，造成公路路面出現(xiàn)麻面、坑槽、裂縫等病害問題，因此對于公路路基壓實(shí)度的試驗(yàn)檢測就非常重要。結(jié)合不同地區(qū)公路工程的發(fā)展情況，優(yōu)化試驗(yàn)檢測技術(shù)，采用有效方法和措施，不斷提高試驗(yàn)檢測技術(shù)水平。

一、公路路基壓實(shí)度檢測概述

公路路基壓實(shí)度是評價(jià)一個(gè)公路工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，只有確保公路路基的壓實(shí)度，才能保障公路路面的平整度、剛度和強(qiáng)度，從而延長公路工程的使用壽命。在進(jìn)行公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測時(shí)，還有一個(gè)重要的參數(shù)就是最大干密度，對于公路路基壓實(shí)度的分析和計(jì)算，首先明顯室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)條件下的擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度，和最大干密度相對應(yīng)的就是最佳含水量。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，需要采用圓孔篩、臺秤、天平、擊實(shí)儀等設(shè)備，在堅(jiān)硬地面上合理組裝放置試筒，對于大筒，分3層裝入土樣，每層裝土量約700～800g；對于小筒，分5層裝入土樣，每層裝土量約400～500g。根據(jù)試驗(yàn)檢測要求的擊打次數(shù)，反復(fù)進(jìn)行擊打，對每一層進(jìn)行拉毛處理，然后再擊打下一層，最后完成整個(gè)擊實(shí)處理。在擊實(shí)筒頂部使用修士刀對擊實(shí)完成的土樣適當(dāng)修整，保持頂面平整，然后進(jìn)行沉重，脫模，然后選取加工筒中間區(qū)域的土樣，做好標(biāo)準(zhǔn)的含水量試驗(yàn)。按照以下公式計(jì)算干密度：；繪制含水量—干密度曲線。

二、不同路基土層壓實(shí)度試驗(yàn)檢驗(yàn)處理方法

1、水泥處治土

水泥處治砂、水泥處治土的時(shí)間和水泥用量對于最佳含水量、最大干密度有著很大影響，在試驗(yàn)檢驗(yàn)過程中需要摻加適量的水泥，在不同時(shí)間進(jìn)行重型擊實(shí)，將最佳含水量、最大干密度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成曲線，在對公路路基施工現(xiàn)場進(jìn)行壓實(shí)度試驗(yàn)檢測時(shí)提供便利。

2、石灰處治弱膨脹土

由于石灰鈣鎂含量、石灰摻加以后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而影響路基土層重型擊實(shí)以后的最佳含水量和最佳干密度，在進(jìn)行重型擊實(shí)之前，應(yīng)合理控制石灰摻拌時(shí)間、石灰劑量、測定石灰鈣鎂含量，繪制摻拌時(shí)間和劑量的最佳含水量、最大干密度曲線，有針對性地進(jìn)行路基土層處理。

3、山皮石

山區(qū)公路工程路基填筑經(jīng)常使用山皮石，這是一種巖石風(fēng)化物，大量路基填筑給公路路基最佳含水量和最大干密度的測量帶來很多困難。若花崗巖風(fēng)化比較嚴(yán)重，從取土廠直接進(jìn)行取樣擊實(shí)，很難確保最佳含水量和最大干密度，路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測離散較大。在公路路基施工現(xiàn)場對重型擊實(shí)用土取樣，擊實(shí)壓碎花崗巖，路基壓實(shí)度實(shí)際測量離散相對較小。

4、河砂

對于沿江的公路工程，路基土層中含有大量河砂，和公路路基試驗(yàn)檢測的最佳含水量、最大干密度相比，通過重型擊實(shí)測定的最佳含水量、最大干密度比較小，因此公路路基壓實(shí)度檢測盡量采用試驗(yàn)階段的最大干密度。由于振動壓路機(jī)和重型擊實(shí)對于河砂材料的碾壓壓實(shí)效果不同，河砂壓實(shí)會發(fā)生從密到松、從松到密的變化，因此盡量采用振動法來測定河砂的最大干密度。

三、公路路基壓實(shí)度的試驗(yàn)檢驗(yàn)技術(shù)

1、灌砂法

灌砂法適用于公路工程河砂路基段，在施工現(xiàn)場測定礫類土、砂類土、細(xì)粒土等密度，若公路路基土層集料顆粒處于20～40mm，厚度小于20cm的測定層，采用直徑大于15cm的灌砂筒；對若集料顆粒小于15mm，厚度小于15cm的測定層，采用直徑小于10cm的灌砂筒。試驗(yàn)檢測之前準(zhǔn)備量砂、天平、試樣盤、玻璃板、基板、金屬標(biāo)準(zhǔn)罐、灌砂筒等儀器設(shè)備，在室內(nèi)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)的砂密度，在施工現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)時(shí)，室內(nèi)標(biāo)定和灌砂筒砂面高度保持一致，對于現(xiàn)場下層砂壓實(shí)度的檢測準(zhǔn)確性較高。對于填砂的公路路基，應(yīng)篩除其中的礫石，采用排砂法，扣除礫石的重量和體積，使公路路基土層檢測狀態(tài)符合最大干密度試驗(yàn)狀態(tài)，這種試驗(yàn)檢測出來的路基壓實(shí)度準(zhǔn)確性才高。試驗(yàn)檢測過程中，對灌砂筒圓錐體中砂石質(zhì)量，標(biāo)定罐中的砂質(zhì)量。在試驗(yàn)地點(diǎn)表面進(jìn)行清掃，在路基表面放置基板，在基板中間圓孔中設(shè)置灌砂桶，直到砂石全部流出。然后沿著基板孔鑿洞，取出鑿松材料，使測定層厚度和試洞深度保持一致，按照以下公式計(jì)算公路路基壓實(shí)度：，，公式中：為含水量；為量砂單位質(zhì)量，g/cm3；Mw為公路路基土層取出的材料質(zhì)量，g；Mb為試坑填滿砂質(zhì)量，g；為干密度g/cm3；W為濕密度，g/cm3。

2、水袋法

水袋法適用于公路工程施工現(xiàn)場含有大量河卵石的路基，壓實(shí)度檢測離散較大、速度慢。在進(jìn)行試驗(yàn)檢測時(shí)，利用水準(zhǔn)儀法，通過鋼球或者白灰合理設(shè)置檢測點(diǎn)，對初始高程使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測量，精度高于0.1mm，使用20噸以上的振動壓路機(jī)對公路路基土層進(jìn)行激振，對測點(diǎn)高程再次復(fù)測，兩次測量中高程下降應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。為了確保公路路基施工質(zhì)量，采用25噸或者22噸的振動壓路機(jī)，虛鋪厚度應(yīng)小于35cm，試驗(yàn)段碾壓遍數(shù)大于碾壓遍數(shù)，采用高精度水準(zhǔn)儀，采用電子水準(zhǔn)儀或者銦鋼塔尺對公路路基進(jìn)行沉降監(jiān)測，保持更快的測量速度，路基壓實(shí)度多次抽測應(yīng)滿足2mm的標(biāo)準(zhǔn)。

3、環(huán)刀法

環(huán)刀法是一種重要的公路路基壓實(shí)度檢測方法，這種方法適用于細(xì)顆粒的路基土層，試驗(yàn)檢測過程中采用擊實(shí)錘、定向筒、環(huán)蓋、環(huán)刀等儀器設(shè)備。在公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測時(shí)，對公路路基土層填料做好擊實(shí)試驗(yàn)，得出最佳含水量和最大干密度，將環(huán)刀擦拭干凈，對環(huán)刀進(jìn)行稱取質(zhì)量，對公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)區(qū)域打掃干凈，將壓實(shí)層不平整和表面浮動部分鏟除，打下環(huán)刀以后，達(dá)到試驗(yàn)檢測取土深度要求，又避免下層路基層受到擾動，在定向筒中依次放入環(huán)蓋、環(huán)刀，保持和地面的垂直，將環(huán)刀使用取土器落錘壓入公路路基壓實(shí)層中，使用鎬挖出環(huán)刀，使用修士刀從中間到兩邊切削掉兩端土，修平路基土層，將環(huán)刀壁擦拭干凈，對試樣和環(huán)刀進(jìn)行準(zhǔn)確稱量，路基壓實(shí)度計(jì)算公式：，；公式中：為擊實(shí)試驗(yàn)最大干密度，g/cm3；K為公路路基試驗(yàn)區(qū)域壓實(shí)度，%；為試樣含水量，%；h為取芯套管或者環(huán)刀高度，cm；d為取芯套管或者環(huán)刀直徑，cm；為干密度，g/cm3；為濕密度，g/cm3。

4、核子密度儀

核子密度儀通過放射性元素測定公路路面或者路基土層的含水量和密度，試驗(yàn)準(zhǔn)確度高、速度快。使用核子密度儀測量公路路基土層的含水量和壓實(shí)度時(shí)，首先進(jìn)行打洞，然后使用直接透射法進(jìn)行測量，將路基測定層厚度設(shè)置為20cm。通過核子密度儀測定公路路基壓實(shí)度時(shí)，規(guī)范操作規(guī)程，做好安全防護(hù)，避免受到核輻射傷害。為了提高公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測準(zhǔn)確性，在公路路基同一個(gè)區(qū)域采用兩種方法進(jìn)行測量，分析其相關(guān)關(guān)系，計(jì)算兩種方法的偏移修正值。

結(jié)束語

隨著公路工程的快速發(fā)展，交通運(yùn)輸量的大幅度上漲對于公路路基壓實(shí)度提出了更高的要求。在公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，選擇合適的試驗(yàn)檢測方法，不斷提高公路路基壓實(shí)度試驗(yàn)檢測準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李桃.路基壓實(shí)度的振動測試方法試驗(yàn)研究[D].長安大學(xué)，2013.

[2]馮蕾，王嵐，劉俊芳.用瑞雷波技術(shù)檢測風(fēng)積砂路基壓實(shí)度的試驗(yàn)研究[J].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，01：62-66.

[3]楊志剛.公路路基壓實(shí)度灌砂法檢測技術(shù)分析[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012，15：143-145.