杜明贵
摘要:在加快公路工程建设速度的同时,还应采取切实可行的措施来保证公路工程建设质量。而要确保公路工程建设质量,就必须加强工程试验检测工作。路基检测工作是公路工程建设试验检测的基础环节之一,因此,路基试验检测质量的提升措施,对于促进公路工程整体质量具有十分重要的意义。
关键词:公路工程 路基施工 试验检测工作
0 引言
在建设高速公路的过程中,整个施工过程受到公路施工质量控制与检测的影响和制约,其中对路面工程质量影响最大就是路基的强度与稳定性,路基压实度是反映路基强度的重要指标。良好的路基压实度为道路强度和稳定性奠定基础和提供保证,同时能够延长道路的使用寿命。
1 压实度检测概述
所谓压实度就是通过一定手段对公路路基(或路面基层)和沥青路面进行碾压,实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。当前,压实度检测方法主要包括灌砂法、环刀法、核子密度仪法等。在公路施工过程中,碾压环节直接关系到公路的质量和路基的稳定性。通常情况下,通过压实度进一步体现碾压程度。对于路基的压实标准,不同的填挖类别以及距离路槽底面的深度都有明确的规定。
2 路基压实度的检测标准
在公路工程施工过程中,路基填料的检测标准往往选择基底压实度。根据《路基施工规范》的相关规定:路堤基底压实度应≥85%;当路堤填土高度小于80cm时,基底压实度应≥95%。当基底含水量较大,压实难以实现时,通常情况下需要添加铺粒料垫层或者进行掺灰处理。对于高速公路,以及一级公路的桥台、涵洞背后和涵洞顶部的填土来说,从填方基底或涵洞顶部至路床顶面其压实度标准均为95%,在检查频率方面,每层50m2检查一点,并且每点都应合格,每一压实层厚度均控制在20cm。
2.1 土质路基压实度检测标准
采用重型击实标准对土质路基压实度进行管理。按照《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的相关规定:对于高速公路、一级公路1.5m 以下为93%;二级公路1.5m以下为92%,0.8~1.5m为94%,0~0.8m为95%。二级以上公路路堤压实度不小于90%;三、四级公路路堤压实度不小于85%。
2.2 湿粘土路基的压实度检测
在公路施工过程中,如果选择湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等作填料,受自身属性的影响,由于这类填料的天然含水量接近塑限,并且大于最佳含水量,击碎、翻晒土块存在一定的难度,同时消耗大量的工期,增加成本。对于这类土的饱和度,当达到重型压实的最大干密度时一般小于80%~85%,并且压实度因路基吸水后发生膨胀后降低,在一定程度上降低了路基的强度,导致路基不稳,甚至不能达到路基的最小强度要求。因此在施工过程中采用重型压实标准时,对于湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等,与规定值相比,其压实度标准往往降低1%~5%,同时需要采取技术措施满足路基填料的压实度。
3 检测路基压实度的方法
为了确保施工质量,在公路工程施工过程中,需要对路基的压实度进行检测,常用的检测方法主要包括:
3.1 灌砂法
灌砂法作为一种检测方法,通常情况下,利用粒径0.30~0.6mm或0.25~0.5mm的颗粒均匀的量砂对试洞体积进行置换,对路基现场的密度和压实度做进一步的计算。使用灌砂法在对路基压实度进行检测的过程中,检测厚度通常为整个碾压层的厚度,不能只选择碾压层上部或者取到下一个碾压层中。通过灌砂法对路基压实度进行检测前,需要对量砂和罐砂筒进行标定处理,并且这种检测方式需要进行现场打洞,进而在一定程度上增加了劳动强度。另外,该检测方法不适用于填石路堤等大空隙压实层的压实度检测。对于路基层来说,如果空隙率较大,可以用水袋法置换试洞体积。
3.2 环刀法
环刀法作为一种传统的检测方法,往往需要测量现场的密度,通过这种方式进行检测,检测结果不能代表整个碾压层的平均密度。使用环刀法测定土的密度时,选择的测试点的密度能够代表整个碾压层的平均密度。然而,在实际检测过程中存在一定的难度,当环刀所取的土恰好处于碾压层中间,在这种情况下,与灌砂法的测试结果相比,环刀法才可能大致相同。在对细粒土层的密度进行检测时,环刀法比较适用,对含有较粗粒料或者由松散材料组成的路基层进行压实度检测时,环刀法不再适用。
3.3 核子密度仪法
利用核子密度仪检测路基的压实度时,是利用放射性元素对土或路面材料的密度和含水量进行测量。这种检测方法的特点是:测量速度快,所需人员少;其不足之处是:放射性物危害人身体,另外检测时需要打洞,打洞过程中容易破坏洞壁附近的土体结构,进而影响测定结果的准确性。通常情况下,这种测试方式可作施工控制使用,常与灌砂法等常规方法进行对比使用,进一步检验其可靠性。
4 路基压实度检测时的控制要点
4.1 标准击实的控制
通过标准击实对现场施工条件进行模拟,路基土压实的最大干密度和相应的最佳含水量通过采用标准化的击实仪具进行获得。如果标准击实出现错误,那么在这种情况下最大干密度和最佳含水量不可能准确。因此,在进行路基建筑施工前,按照《公路土工试验规程》等相关规定,选择代表性的土样进行严格的试验。如果样本发生变化,这时需要重新取样进行测试。另外,通过现场就地取样的方式,对“异常值点”的段落进行处理,在确保含水量符合施工碾压条件的前提下开展击实试验,同时根据试验测得的最大干密度计算压实度,并且合理地评价路基的压实程度。
4.2 准确测量含水量
在检测过程中,土壤的含水量直接影响压实效果。在压实过程中,压实土的结构受到土颗粒间的相互作用力的影响。随着含水量的增大,结合水膜逐渐增厚,引力逐渐减小,在相同功能条件下,容易造成土颗粒发生移动而挤密,所以能够取得较好的压实效果。对于土壤来说,并不是含水量越高越好,这是因为当含水量达到一定程度后,无论是土壤粒结合水膜的扩大作用,还是引力的减少都不在显著。另外,在测定含水率的过程中,为了确保测定的准确性,通常情况下每个土样需要进行两次平行试验。
4.3 选点及检测频率
压实度的检测结果受到选点的直接影响。如果选点过少,位置不客观,不具代表性,那么难以反映实际的施工情况;如果选点太多,浪费资源,同时工作效率大大降低。对于压实度的检测频率,在《公路工程质量检验评定标准第一册》、《公路路基路面现场测试规程》中都有明确的规定,在检测过程中,检测人员要严格执行,确保检测结果能够真实地反映路基压实质量。
4.4 标定仪器和量砂
在施工过程中,对路基压实度进行检测,灌砂法是最常用的试验方法。在实际操作过程中,无论量砂,还是灌砂筒,只要发生变化,都要进行重新标定。
5 采集检测数据
在实践中,通过对数据进行采集,进一步对各项指标进行检测及评价。因此,在采集数据之前需要建立路基情况调查表格,进而在一定程度上为采集路基的各项数据提供了方便。对于路基的客观评价标准以及各项数值,借助这种表格,可以更加清楚的了解。为了使路基的实际情况能够真实的表达,需要提高调查数据的真实性。对于路基的实际情况,需要调查人员进行反复的研究,同时进行调整,并且根据变量因素分析方法验证表格的真实可靠性。在对某段高速公路进行实际检测与评价时,工作者需要建立主管评分表,对于建表人员来说:一方面需要具备丰富经验,另一方面了解路基以及各级评价对象的总体情况。
6 结束语
对公路施工的质量越来越得到人们的重视。其中路基压实度是控制路基质量的一个重要指标,它直接影响路基的强度和稳定性,影响到路面的使用性能和使用寿命,路基压实作为公路施工的重要环节,有必要加强压实度检测方法进行全面探究,以保证整个工程的施工质量,及通车后的行车要求。
参考文献:
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