道路压实度的控制与测量讨论

2018-02-04 17:49汪顺宝
智能城市 2018年18期
关键词:含水量碾压压实

汪顺宝

安徽省路港工程有限责任公司,安徽合肥 230000

道路压实度对道路的强度和稳定性有重要影响,属于道路施工检测和质量控制关键环节。如果道路压实度存在问题,将非常容易导致道路在车辆荷载冲击以及自重作用下出现局部沉降等情况,进而路面产生裂缝、变形等病害,雨水顺着裂缝进入地基,容易发生井壁坍塌和地下管道断裂等事故,对车辆和行人安全有严重影响和威胁。因此,在道路施工建设中,必须要对道路压实度的控制有足够重视,合理使用道路压实度测量方法,准确反映道路压实情况,及时发现存在的问题,制定针对性的解决方案,在保证道路建设质量的情况下提高行车舒适性,延长道路使用寿命,本文就此展开了研究分析。

1 道路压实度

1.1 道路压实度概述

道路工程项目施工建设中,通过对道路压实度的控制可以使道路强度明显提升,避免车辆行驶过程中发生塑性变形,道路压实是提升道路整体性能的一项重要技术措施。相同道路建设材料,不同的道路压实度,道路物理力学指标将会有明显差异,进而影响到道路的整体使用寿命。如果道路压实度相对较差,那么在使用过程中将非常容易出现病害。道路施工过程中,施工单位必须要提高在道路压实度方面控制重视度,保证道路压实度满足工程项目建设要求,为道路工程建设质量的提高打下良好基础。

1.2 道路压实度影响因素

第一,土壤含水率。道路压实度很大程度上受到土壤含水率方面因素影响,如果土壤含水率较小,土壤相对疏松,颗粒之间会存在非常大空隙,夹杂大量气体,受到外界碾压作用,土壤颗粒间气体排出,土壤的密度随之增大,但是因为土壤含水量小,无法产生理想的水膜润滑作用,土壤颗粒之间移动性不是很好,无法取得理想的压实效果;如果土壤含水率较大时,虽然会存在明显的水膜润滑作用,土壤压实度有明显提升,但是因为水分会抵消一部分压实力,同样会影响到整体压实效果。因此,在道路压实施工过程中,必须要做好含水率的控制,取得理想的压实效果。

第二,土壤性质。保持压实度一致情况下,不同土壤性质,压实效果也会存在明显差异。随着土壤粗粒含量的增多,最佳含水量会有一定的减少,土壤最大干密度明显增大。道路压实施工中,施工单位在路基回填时,选择土质土壤较差,同样会降低整个道路的压实质量。

第三,压实作用。道路压实施工中,压实厚度同样会影响到整体压实质量,随着压实土厚度的增加,下层土壤很难有足够碾压力,碾压效果差。另外,压实设备、压实工艺的选择也会影响到土壤压实效果,在道路压实施工中,施工单位必须要做好压实土厚度、压实设备、碾压遍数、碾压速度等方面控制,保证道路压实质量满足工程项目施工需要。

2 道路压实度检测方法

2.1 环刀法

环刀法属于道路压实度检测的传统测量方法,无法代表碾压层平均密度。碾压土层越往下,其密度越小,如果环刀取在碾压层上部,所获取的密度数值偏大,如果环刀在碾压层底部取值,所获取的压实密度相对偏小。因此,使用环刀法测量道路碾压密度,所获取的密度值无法代表道路平均密度。环刀法在实际应用中还需要做好土压实土层的清理,结合土层深度,适当铲除一部分土层。压实土层不同厚度在压实度方面存在一定的差异,上层压实度与底层压实度之间存在10%左右误差,中部多为平均值。因此,环刀法的应用尽量选择压实层中部。另外,环刀法的应用面相对较窄,很难应用在松散型材料土体以及含颗粒土体中。

2.2 灌砂法

灌砂法在道路压实度检测方面应用非常广泛,属于现场测定密度的一项主要方式。灌砂法在实际应用中利用均匀颗粒置换试洞体积,其工艺原理简单,但是实际操作难度大。灌砂法所检测的厚度为碾压层整体厚度,碾压层厚度取值不能过大也不能过小。

2.3 灌水法

灌水法在实际应用中与灌砂法较为类似,需要先在测试点挖试坑,选择有代表性的试样测量其含水量。之后使用提前准备好的橡皮带铺放在试坑,注入适量的水,保持试坑与水面平行,再通过检测水重的方式得出道路的干湿密度。

2.4 核子密度仪法

这种检测方式主要是利用放射性元素实现对土壤、路面材料压实度和含水量等参数的检测。核子密度仪在实际测量中不需要过多的测量人员,能够快速获取所需要的参数。但是因为放射性物质会对人体产生一定的危害,同时还需要对道路打洞,容易破坏附近土体结构,进而影响到测试准确性,完成检测后,检测结果还需要与常规检测方式的结果相对比,判断其可靠性。

2.5 落锤频谱式快速测定仪法

这种检测方式主要是利用落锤冲击土体产生反弹力,再测量出土体响应值,进而获取路基压实密度。这种检测方法不需要测量含水量,压实度检测中,即使道路的压实度相同,但是因为不同道路在含水量方面的差异,会产生不同的冲击响应。道路压实度检测前,提前做好路基压实度曲线标定,选择的土类需要有一定的代表性。在现场测量中,3次测量取平均值,保证测量结果准确。

3 道路压实度控制策略

3.1 控制土壤含水量

土壤含水量是保证压实效果的一项重要前提,只有将土壤含水量控制在最佳状态,才能获取最大密实度。在道路压实施工中,必须要做好土壤含水量的控制,对土壤含水量进行检测,如果含水量过大,对土壤进行晾晒处理,如果含水量过小,适当喷水,提高土壤湿度。另外,施工过程中注意避开雨季和高温季节,降低天气状况对土壤含水量的影响。

3.2 选择优质填土

道路施工过程中如果所选择的填土质量存在问题,即使控制松铺厚度和碾压工艺,土壤压实度也很难满足施工要求。在填土前还需要对填土进行检查,道路施工容易使土体自然状态被破坏,导致土体结构松散,土体颗粒重新排布和组合。为了保证道路有足够的稳定性和强度,还需要将机械碾压方式与人工压实相结合,提高密实性。路基压实效果的影响因素包含湿度、土质、人为因素、自然因素等多个方面,土质对压实度有非常大影响,粘性土壤的压实效果要比砂性土差,施工中尽量选择优质土体,提高压实有效性。

3.3 合理选择施工机械

填土厚度控制在30cm,采取分层铺筑压实施工方式,施工汇总尽量选择大型压实设备碾压施工。相同土质,重型碾压设备所获取的最大干密度要大于轻型碾压设备所获取的最大干密度,重型碾压设备的最佳含水量要小于轻型碾压设备。当前道路碾压施工中多选择50t震动压路机,每层压实厚度控制在30cm以内。如果压实设备的吨位超过50t,虽然压实力会进一步增大,但是会降低土壤含水量,进而增大道路回弹模量。

3.4 控制碾压过程

道路碾压施工按照先轻厚重、先外后内原则进行,碾压速度一般控制在1.5~2.5km/h,碾压次数以4~6次为宜。

3.5 做好现场检测

为了进一步保证道路压实质量,施工人员在碾压过程中还需要注意压实度的检查,结合检查结果适当调整碾压次数和碾压速度。如果土壤压实干密度高过要求,表明土质出现问题或者压实过度,如果土壤压实干密度过小,表明未压实到位。针对这些情况,及时制定相应解决、处理措施,保证压实度满足设计要求。另外,碾压设备、碾压工艺改变后,还需要重新进行标准冲击试验,每一层压实试验合格后才能进行之后一层施工。

3.6 路基回填处理

道路压实质量很大程度上受到水因素影响,在道路压实施工前,施工单位需要与工程项目实际情况相结合,提前疏导和隔离对工程项目施工有影响的地下水、地表水等,设置排水沟等排水设施,降低雨水等因素影响。路基回填前施工人员还需要做好各类垃圾、杂物的清理,如果基底存在腐殖土,还需要提前将其挖除,降低腐殖土对碾压质量的影响,为之后碾压施工的顺利进行打下良好基础。

4 结语

道路压实度不仅关系到道路施工建设质量,还关系到道路使用的舒适性和稳定性,道路压实度控制具有十分重要的价值和作用。当前道路压实度检测方法相对较多,在具体检测过程中,结合检测需要合理选择。道路压实度的控制需要从含水量控制、土质控制、碾压工艺控制、现场检测、施工机械选择、路基回填等多个方面出发综合分析考虑,提高道路压实度控制有效性,取得理想的建设效果,促进我国交通运输行业的持续稳定发展。

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