碎石土路基施工质量管理及检测方法

李 敏

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)



碎石土路基施工质量管理及检测方法

李 敏

(山西运城路桥有限责任公司，山西 运城 044000)

对碎石土路的原材料和结构类型进行了简单的分析及划分，在此基础上结合压实机械的各种功能,科学合理的确定了碎石土路的压实厚度,并且根据在实验中得出的数据分析了路基的稳定性和强度与压实机械的碾压次数之间的关系,以确定碾压次数，同时还提出了相应的技术措施和检测方法,从而对碎石土路的质量进行有效的控制。

碎石土路，路基施工，质量管理，检测方法

近年来,在建设山区公路的过程中,将含有大量碎石的土作为路基的填筑材料已经成为了各个道路施工队伍的选择。例如在哈绥公路,由于其中含有大量的碎石,在一般情况下,碎石颗粒的组成没有什么级配规律,还有一些碎石的颗粒比较大,从而无法进行标准击实试验,更不用说对碾压后的密实度进行检测了,进而使得压实标准对碎石土路基的施工质量无法进行有效的控制。因此本文对碎石土的颗粒研究,采用的施工技术、质量标准和检测方法进行详细的探讨显得十分有必要。

1 碎石土的成因、颗粒分析以及结构类型

1.1 碎石土的成因

岩石暴露在路表,经过长时间的风化而形成,并且通过各种外界因素的共同作用形成了各种地貌形式,例如冲积物、残积物、坡积物等。岩石的种类主要包括安山岩、正长岩、花岗岩、闪长岩以及玄武岩等。

1.2 碎石土的颗粒分析

本文共选取了16组具有代表性的碎石土进行颗粒的筛选实验和压碎实验,得出了以下三个结论：首先每组大于5 mm颗粒含量占一半以上；其次其中有14组大于38 mm的颗粒含量超过了35%,因此无法进行实验；最后，两组大于38 mm的颗粒含量小于35%能够进行实验。其中压碎值在25%～40%之间,碎石土5 mm以下的颗粒其塑型在6～17之间,但是一般都是中、低液,很少有高液。

1.3 碎石土的结构类型

首先是空隙型,这类空隙型的碎石土,其颗粒的直径一般都在38 mm以上,同时占总量的一半以上；其次是密实型,这类密实型的碎石土,其颗粒直径大于38 mm,但是只占总量的40%左右。

2 试验路段施工

本文的试验路段一共有两段,其中第一段是K7+750～K7+872.6的路段,第二段是K20+620～K20+820的路段,共分为两层,其中第一段公路的每层厚度在40 cm左右,并且在距离路槽80 cm的位置,而第二段公路的每层厚度为30 cm,位置与第一段公路相同,距离路槽80 cm的位置。

2.1 第一段道路施工

1)具体情况。

表1是碎石土材料的试验结果,通过上述数据,并且结合碎石土中直径大于5 mm的颗粒进行了标准击实试验,从而确定了其最大的干密度(P)是1.98,最佳含水量(w)为14%。在总体的碎石土中颗粒大于5 mm的在67%左右,大于38 mm的在33%左右,结构类型为密实型。同时,本文根据道路施工队伍已有的压实机械对分层压实厚度进行了合理的确定,该道路施工队伍具有振动压路机和轮式压路机,其最大振动力分别为25 t和18 t,均为重型压路机。振动压路机最大振力35 t,最大压实厚度40 cm。

表1 碎石土材料试验结果(一)

2)道路施工。

在对第一层进行施工的时候,第一步便是对路面进行摊铺整平,利用翻斗车和推土机等机械对道路的路面进行清洁、摊铺、整平。规定松铺系数为1.35,松铺厚度为54 cm(压实厚度×松铺系数),通过检测发现小于5 mm的颗粒的含水量比较低,大概在15%。这段公路的碎石土大于压实厚度的一半以上的含量很少,所以需要施工人员进行剔除；第二步，用振动压路机对路面进行振压,此处不少于4次,然后再用轮式压路机进行静压,次数不少于6次,对路面进行压实后,得到的松铺系数为1.36；第三步是进行测试,当压路机对道路碾压两次后便对其弯沉值进行测量,用承载板对回弹模量值进行测量,用核子湿度密度仪器对干密实度进行测量。在对第二层进行施工的时候,施工方法同第一层相同。

2.2 第二段道路施工

1)具体情况。

表2是碎石土材料的试验结果,其中土的塑性指数为8.1,压碎值为28.7%。本文通过对碎石土中直径大于5 mm的颗粒进行标准击实试验,确定其最大密度为2.02 g/cm,最大含水量为12.3%,颗粒直径大于38 mm的颗粒占总碎石土颗粒的64%左右,由于占有一半以上,因此其结构类型为空隙型。根据道路施工队伍现有的压路机械,本文对每层的最大压实厚度进行了合理的确定,该施工队伍具有振动压路机和轮式压路机,其最大振动力分别为25 t和18 t,均为重型压路机,具有施工条件,由于最大振力是25 t,因此最大的压实厚度为30 cm。

表2 碎石土材料试验结果(二)

2)道路施工。

第一步是摊铺整平,利用翻斗车和推土车进行道路的摊铺整平,但是由于该路段的碎石土类型为空隙型,因此颗粒直径大于5 mm的颗粒比较少,碎石比较多,因此其松铺系数为1.3,松铺厚度为39 cm,空隙直径小于5 mm的颗粒其含水量为8.5%,但是最佳含水量却是12.1%,因此其含水量存在着一定的差距；第二步是由于碎石土内含有粒径比较大的石块,需要施工人员用锤子等工具进行打碎。对路面进行整平以后还需要在上面撒一层风化山砂对空隙进行填充,压实后将上面的空隙全部填满；第三步是先用振动压路机进行碾压,次数不少于6次,然后再用轮式压路机进行4次的静压,压实后测得松铺系数是1.28；第四步是测试,其测试方法与第一段道路施工的测试方法相同。第二层施工方法与第一层施工方法相同,因此本文就不做过多的论述。

3 整理分析试验路段的测试数据,建立碾压次数与强度的关系式和关系图

根据上述的测试数据分析,由此可知：1)无法用核子湿度密度仪器对碎石土的干密度进行测量；2)通过得出的弯沉值,我们发现弯沉值与压路机的碾压次数成反比,碾压次数越多,弯沉值越小；3)碾压次数与回弹模量之间的关系和干密度、弯沉值与碾压次数的关系相比而言,具有数据稳定高、规律性强的特点,利用这种关系对施工质量进行控制,可靠度比较高。图1是第一段道路的回弹模量与碾压次数的关系,图2是第二段施工道路的关系图,从中不难发现以下规律：首先，空隙型的含石量比较大,其强度比密实型的含石量大；其次，空隙型和密实型的碎石土在经过压路机的4次碾压以后,其回弹模量的增长开始变慢,与碾压次数呈抛物线关系,随着压路机碾压次数的增加,回弹模量的增长越来越慢,这说明了碾压4次以后已经具有一定的强度,碾压7次后的强度已经达到了一定的程度,如果再继续碾压,强度的提高效果不明显。

4 结语

通过上文的分析不难看出，在进行碎石路基的施工中，施工队伍必须具备最大振力在25 t和18 t以上的振动压路机和轮式压路机；确定碎石土的结构类型；通过对直径5 mm的颗粒进行的标准击实试验,得出最大的干密度和最佳含水量，并最终根据振动压路机的最大振压力对分层的压实厚度进行确定，才能保证道路建设的良好质量。

[1]刘 霞.浅谈公路工程路基施工质量管理.城市建设理论研究(电子版),2014(22):2877.

[2]李厚玉.公路工程路基施工质量管理技术措施.城市建设理论研究(电子版),2013(30)：90.

[3]宗大明,徐义强.浅谈软土路基施工质量管理.城市建设理论研究(电子版),2014(13):12693-12695.

[4]任圣军.土壤模量刚度仪控制路基施工变异性应用技术研究.济南：山东大学,2011.

The construction quality management and inspection method of gravel soil sub-grade

Li Min

(ShanxiYunchengRoad&BridgeLimitedLiabilityCompany,Yuncheng044000,China)

This paper simply analyzed the raw materials for gravel soil sub-grade, divided the structure types of gravel soil, also based on this combining with various features of compaction machinery, scientific and reasonable identified the compaction thickness of gravel soil sub-grade, and according to the experimental obtained data analyzed the relationship of sub-grade stability and strength and compacted number of compaction machinery, so as to determine the rolling frequency, in addition, proposed corresponding technical measures and detection methods, to effectively control the quality of gravel soil sub-grade.

gravel soil, sub-grade construction, quality management, detection method

1009-6825(2015)18-0134-03

2015-04-15

李 敏(1979- )，男，工程师

U416.1

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