公路路基压实度现场密度试验检测方法实践

2021-04-12 04:40:50
智能城市 2021年3期
关键词:环刀样点土样

(白银新世纪路业有限责任公司,甘肃白银 730900)

在路基强度评估过程中,最重要的指标是压实度。对路基进行充分压实,保证路基的强度、整体稳定性,保证公路的使用质量。公路上路面开裂、沉陷等病害,其原因基本是公路的基层。路基压实度是保证路面质量的基础,其承受由路面传递的车荷载,起到营造公路运行环境稳定作用。做好公路路基压实度质量检测工作,可准确判断该环节作业质量,采集有效的数据,为应用体系的完善奠定基础。

1 影响公路路基压实度的因素

1.1 基层含水量

处理公路路基时,其压实原理在于借助碾压时产生的内阻力与黏结力,使其可以产生相应的位移,提高结构黏结力的作用。根据相应的试验资料了解到,土层材料的黏结力会在土层压实度不断提升的情况下快速增长,土层内含水量小,土层颗粒物间的摩擦力越大。在土层中含水量增加的情况下,颗粒物间会产生一定的润滑作用,会导致土层内阻力降低,含水量的增多,使材料间的间隙不断提升,降低材料的压实度。

1.2 原始土层性质

在公路工程施工期间,岩土层性质影响材料压实度的重要因素。经常遇到不同土层类型有粉土层、黏性土层、砂性土层等,不同土层的应用性质也存在较大的差异性。在实际应用中,其作用机理在于材料颗粒物粒度越小,材料使用时的表面积越大,土粒表面水膜的含水量越高,使土层中的物质与颗粒物之间组成胶体物质,砂土颗粒物的松散度相对较大,易在应用中出现水分散失的情况,导致含水量情况的意义相对较小。

1.3 压实厚度

基于以往的试验可以了解到,在同等压实条件下,对不同深度的土层密度,其密实度一般均呈现递减的状态,密实度最高的部分,位于距离土层5 cm的位置,采用不同的压实工具,其压实度存在较大的应用差异,根据压实度的基础类型,其厚度会存在较为固定的应用数值,影响到材料的压实度。在夯实过程中,其厚度需要控制在20 cm以内,在对其进行操作时,需要使用12~15 t的压路完成操作,其数值应管控在25 cm以内,如果使用的碾压设备为夯击机,数值应管控在50 cm以内,以确保土层的压实情况,提高结构最终的压实效果。

1.4 压实功能

压实功能指压实工具的质量、碾压次数、锤落高度、作用时间等对压实效果的影响,是除含水量外的另一个重要因素。据此规律,施工实践中可以增加压实功能,如选用重碾,增加次数或延长作用时间等,以提高路基强度或降低含水量以达到最佳,使用增加压实功能的办法以提升土基强度。压实功能增加到一定限度,效果提高会逐渐缓慢,在经济效益和工程施工组织上会增大成本或施工组织难度。片面强调压实功能,会导致土基结构破坏或造成相对应含水量减少带来的稳定性变差。当含水量不足,实施洒水工作有一定困难时,适当增大压实功能可以见效;如果土的含水量过大,增大压实功能,压实效果变差,需要重新返工,造成施工成本增加的问题。

2 公路路基压实度检测方法分类

2.1 动态载荷试验法

该技术作为压实度检测中的常用技术,其应用原理在于,使用落锤从一定高度下做自由落体活动,对于公路路基进行桩基,路基会出现下沉的情况,利用该模拟条件完成试验,评估路基压实度情况,评估其合理性。在具体的应用过程中,需要对冲击能量条件进行控制,基于试验内容对该测试路段上路基形变情况进行统计。统计分析后对相应的载荷数据进行计算,将计算数据进行汇总分析,得到可靠的分析结果,提高分析内容的实用价值。

2.2 灌砂试验法

灌砂试验法是压实度检测中的一种常用技术,其应用原理是使用一定质量砂和路基内的土壤进行替换,计算其比值,得到路基压实度的基础参数。在具体试验中,其应用步骤如下:第一,在现场随机选择测试样点,将基板放置在样点上,保持基板的水平性。第二,沿着基板的孔洞开始进行直径100 mm测试孔洞的开挖,深度到达碾压层底部,将所有开挖的土体全部放置在袋中(质量已知),对土样的质量的称取。第三,针对土样展开理化试验,得到基础参数。第四,利用量砂重新填满试洞,量砂放置在罐砂筒中,称取过总质量。待孔洞被填满后,可以对试洞的体积进行计算,对量砂和土样比重进行计算,得到材料的压实系数,量砂使用完成后对其进行回收烘干。

2.3 环刀试验法

环刀试验法是压实度检测中的一种常用技术,其应用原理是使用环刀对于土样进行采集,在计算其含水量后,得到路基压实度的基础参数。在具体试验中,其应用步骤如下:第一,在现场随机选择测试样点,将环刀其内径6~8 cm,放置在样点上,保持环刀初始状态的水平性。环刀在使用前会提前涂抹一层凡士林,以便土体结构的顺利取出。第二,利用修土刀将土样进行初步预处理,使其直径略大于环刀的土块。环刀垂直方向上的受力,直到土样顺利伸出环刀上部为止。得到土体后,会对其和环刀口面进行平齐处理,对含水量进行测试,同时进行质量称重,根据数据得到土样干密度数值,计算得出压实度系数。

2.4 核子湿度密度仪法

核子湿度密度仪法是压实度检测中的一种常用技术,其应用原理是使用核子湿度密度仪对土样密度数据进行采集,在计算其参数后对其进行汇总处理,得到路基压实度的基础参数。在具体试验中,其应用步骤如下:在现场随机选择测试样点,将核子湿度密度仪放置在样点上,保持仪器初始状态的水平性。随后启动核子湿度密度仪对区域的基础数据进行读取,期间会有时间间隔,对采集的数据信息进行整合处理,根据数据得到土样干密度数值,计算得出压实度系数。

2.5 地基系数检测法

该技术在压实度检测中的应用原理为使用力学检测仪器,对土样物理性指标数据进行采集,在计算其参数后对其进行汇总处理,得到路基压实度等基础参数。在具体试验中,其应用步骤如下:在现场随机选择测试样点,将静载荷仪器放置在样点上,保持仪器初始状态的水平性。随后启动静载荷仪器开始对路基进行应力释放,随后对区域的加载荷载数据进行读取,为了确保数据结果准确性,需要对多组数据进行采集,对采集的数据信息进行整合处理,根据数据计算路基的基础指标,得出可靠的应用结果。

2.6 地质雷达检测法

该技术在压实度检测中的应用原理在于使用地质雷达释放地震波,借助接收仪器对土样物理性指标数据进行采集,根据计算得出的反馈数据,明确路基基础参数。在具体试验中,其应用步骤如下:在现场随机选择测试样点,将地质雷达放置在样点上,启动地质雷达后开始对路基进行地震波释放,利用接收仪器对区域的加载荷载数据进行读取,地震波在不同传输介质中的传输速度会发生变化,对反馈的数据进行放大、干扰剔除等处理,根据图谱计算路基的基础指标,得出可靠的应用结果,确定地区基础质量。

3 提高现场密度试验质量的措施

3.1 规范现场试验体系

通过规范现场试验体系,有利于试验工作的顺利推进,提高现场密度试验的合规性。在具体应用期间,应注意以下几点内容:第一,做好试验仪器的管理工作,公路工程作业环境的复杂程度相对较大,施工期间会使用许多大型机械。因此,应保护试验过程中使用的试验仪器,并做好后续养护工作,延长仪器的使用寿命。第二,明确试验的具体流程,确定试验过程中涉及的相关内容和试验步骤,明确不同环节中试验步骤的合理性,提高结果的可靠性。

3.2 加强交工验收工作

通过加强交工验收工作,能够确保每个环节的操作质量,提高现场实验结果的可靠性。在具体的工作过程中,所用的监测人员需要熟知试验流程,到达指定地点进行试验。在试验过程中需要按照既定要求完成检测工作,对每个阶段作业质量进行及时汇报,得到准确的试验分析结果,提升数据信息的参考价值[1]。

3.3 完善技术管理体系

通过完善技术管理体系,提高检测技术选择的合理性、试验结果的精准度。在具体的工作过程中,借助信息技术的应用优势,建立施工技术的应用管理体系,在体系中明确检测技术的基础参数,如适用环境、应用要点、精准度情况等,根据现场勘察资料进行技术选择,提高技术管理的时效性。在应用中需要做好检测技术的综合管理工作,梳理检测技术的应用流程,委派相应操作能力检测人员参与到试验中,提高检测结果的使用价值[2]。

3.4 增强试验人员技能

通过增强试验人员技能,有利于降低人为因素带来的干扰性,提高结果的精准度。施工单位在选择试验人员时,需要加强综合能力的考察工作,筛选综合能力较强的作业人员,在日常工作中需要组织不定期培训,对试验人员的综合能力进行考量,待满足要求后再对其进行处理,得到准确试验分析数据,提升数据应用价值[3]。

4 结语

综上所述,规范现场试验体系,有利于试验工作的顺利推进,加强交工验收工作,能够确保操作质量,完善技术管理体系,提高检测技术选择的合理性,增强试验人员技能,有利于降低人为因素带来的干扰性。通过采取合理措施优化试验过程,对提高现场试验结果准确性具有积极意义。

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