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摘 要:近年来,随着国家对公路建设投资力度的加大,我国的公路工程建设十分迅速。路基是公路的重要组成部分,为使路基具有足够的强度与稳定性,必须予以压实以提高其密实程度。压实度不达标是造成路面破损,使用状况差,通行能力差,交通事故多的主要原因。现就对影响公路路基压实质量控制的因素作如下分析,只有正确避免了这些因素对压实度的影响,才能保证路基工程的使用寿命。
关键词:公路路基;压实度;质量;控制
中图分类号:U213.1文献标识码:A
实践证明,由于路基压实质量未达到要求就急于铺筑路面,结果是开放交通后在自然因素和车辆荷载作用下,路基产生沉陷变形而导致路面结构破坏,造成极大的浪费。因此,要加强路基压实质量的控制。
一、影响压实效果的主要因素
1.含水量的影响
土的含水量对压实效果的影响很大,严格控制含水量在最佳含水量的±2%的范围内。土在此状态下,土粒间引力较小,保持有一定厚度的水膜,起着润滑作用,外部压实功较易使土粒相对移动,压实效果最佳,且碾压完成后土体稳定。当土中含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实时不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。当土中含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干容重较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高,可是此时因密实度较低,孔隙多,一经饱水,其强度会急剧下降,进而影响路基的稳定性。在最佳含水量时土处于硬塑状态,较易获得最佳压实效果,压实到最大密实度的土体,水稳定性最好。
2.土类
不同类型土的压实性能是不一样的。就填筑路基而言,最合适的土是砂砾土、砂土及亚砂土。这些土容易压实,有足够的稳定性,与水不会过分泡软。用这些土填筑的路基,沉陷可能性最小。
3.压实机械对压实度的影响
所用机械会影响路基土的压实状态。对于光面压路机;由于土的结构层材料与碾轮的接触面积比较大,压实厚度比较小,不仅可以使密度达到理想的效果,而且能够得到平整的表面。轻型压路机压实得到密实度较小,而重型压路机能够获得较大的密实度。在压实机械重量相同的情况下,普通光轮压路机比振动压路机的压实效果差。如果压实机械施加的压力过大,会使压实过度,造成人力物力的浪费,甚至对路基有害。
4.土质的影响
对于同一类土,其最佳含水量随着压实功能的加大而减小,而最大干密度则随压实功能的加大而增大。当土偏干时,增加压实|来源||功能对提高土的干密度影响较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增加压实功能来提高土的密实度未必合算,同时压实功能过大还会破坏土体结构,使效果适得其反。
5.碾压速度对压实的影响
不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响,而且碾压速度过快,容易导致被压层的平整度变差。
二、压实标准
在道路工程中常用压实度来表示填土压实效果的好与不好,压实度是工地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(或称压实系数),并用百分数表示,即:
压实度K=ρd/ρm×100%
ρd-压实后的干密度(g/cm3),
ρm-标准击实试验求得的最大干密度(g/cm3)。
试验室标准击实试验根据标准又分重型和轻型,击实标准的选择应根据工程项目的建设标准或道路等级来确定。路基压实的质量控制措施
三、压实质量控制
1.平整度的控制
路基施工中,用推土机和平地机结合人工在直线段每20m一个断面,曲线段每10m一个断面来控制标高,严格按要求达到规定的平整度。
2.含水量的控制
根据路基压实机理,土的最大干密度,随着含水量的变化而变化,含水量过小,土颗料间的摩阻力增大,在相同压实机具作用下,不易将相邻土颗挤紧,孔隙增大,达不到密实的目的。含水量过大,土颗粒间的孔隙被水分占据,而水一般又不为外力所压缩,在碾压过程中出现“弹簧”现象,同样达不到压实度要求。因此在施工过程中为了土壤在土基上能及时晾晒,把整个标段划分成若干个施工段,以便形成有效的流水作业面,当测定某段含水量達到或接近最佳含水量时,迅速进行整平、碾压,当然对压实度K≥90%、K≥93%的区域,含水量大于或小于最佳含水量一定数值仍能碾压达到要求,但是碾压的遍数要增加,而不是试验段所确定的遍数。
3.填土厚度的控制
压实厚度对压实效果具有明显的影响,相同压实条件下,实测土层不同深度的压实度随着深度逐渐减少,如果填土厚度过大,压实机具影响范围外的土体密实度就达不到要求。施工时根据填土厚度、松铺系数,计算出单位面积的用土量,用灰线标出方格网,每一方格内铺筑固定的土方数,现场由专人指挥。每排土堆分布相互错开,以便推土机、平地机整平。碾压前应再次检查松铺厚度,符合要求后开始碾压。为了使每方格土方体积一致,每个断面实际用土量与计算量相吻合,在取土场用挖掘机装土时,操作手严格控制每车的斗数。并且路基土方运输车辆应尽量不要大小混用,避免产生差错
4.碾压程序的控制
压实操作必需遵循“先轻后重,先慢后快,先边后中,相邻两次的轮道重合轮宽的1/3”的原则,对振动压路机而言,先用低频,后用高频,因低频碾压时振幅大,有利于深层密实,高频碾压时振幅小,有利于浅层密实。碾压一段终了时,宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压,不宜采用掉头方式,以免因机械调头时搓挤土,使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。在整个全宽的填土上压实,宜纵向分行进行,直线段由两边向中间,曲线段宜由曲线的内侧向外侧。纵向分段压好以后,进行第二段压实时,其在纵向接头处的碾压范围,宜重叠1~2m,以确保接头处平顺过渡。
四、压实度检验方法
压实度检验方法,通常采用环刀法,灌砂法和核子密度仪法等。
对于取样深度要求,用环刀法检测时,环刀中部处于压实厚度的1/2深度;用灌砂法时,应取整个土层的厚度;
①环刀法,是一种破坏性的检测方法,适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操作方便;缺点是受土质限制,当环刀打入土中时,产生的应力使土松动,壁厚时产生的应力较大,因此干密度有所降低。②灌砂法,是一种破坏性检测方法,适用于各类土。优点是测定值精确;缺点是操作较复杂,须经常测定标准砂的密度和锥体重。③核子密度仪法,是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量,满足现场快速、无破损|来源||的要求,并具有操作方便,显示直观的优点,但应与灌核子仪检验时应根据其类型,按说明书要求进行操作。对于取样深度要求,用环刀法检测时,环刀中部处于压实厚度的1/2深度;用灌砂法时,应取整个土层的厚度;用核子仪检验时应根据其类型,按说明书要求进行操作。
五、结束语
公路路基施工质量的好坏将直接影响到路面的稳定性。路基压实质量是保证公路施工质量的前提、是提高道路服务水平的基础、是延长道路寿命的核心。因此,在施工中,需综合考虑土质、含水量、压实机具、压实功能及压实时外界的自然和人为等因素,施工中采取有效质量控制措施,按规范施工,重视施工中的每一个小环节,以保证路基的压实质量,为下一步路面施工提供有力的保障。以上只是我的一些体会,意在抛砖引玉,与大家共同探讨。
参考文献:
[1]《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)
[2]《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)
关键词:公路路基;压实度;质量;控制
中图分类号:U213.1文献标识码:A
实践证明,由于路基压实质量未达到要求就急于铺筑路面,结果是开放交通后在自然因素和车辆荷载作用下,路基产生沉陷变形而导致路面结构破坏,造成极大的浪费。因此,要加强路基压实质量的控制。
一、影响压实效果的主要因素
1.含水量的影响
土的含水量对压实效果的影响很大,严格控制含水量在最佳含水量的±2%的范围内。土在此状态下,土粒间引力较小,保持有一定厚度的水膜,起着润滑作用,外部压实功较易使土粒相对移动,压实效果最佳,且碾压完成后土体稳定。当土中含水量过大时,孔隙中出现了自由水,压实时不可能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。当土中含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干容重较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高,可是此时因密实度较低,孔隙多,一经饱水,其强度会急剧下降,进而影响路基的稳定性。在最佳含水量时土处于硬塑状态,较易获得最佳压实效果,压实到最大密实度的土体,水稳定性最好。
2.土类
不同类型土的压实性能是不一样的。就填筑路基而言,最合适的土是砂砾土、砂土及亚砂土。这些土容易压实,有足够的稳定性,与水不会过分泡软。用这些土填筑的路基,沉陷可能性最小。
3.压实机械对压实度的影响
所用机械会影响路基土的压实状态。对于光面压路机;由于土的结构层材料与碾轮的接触面积比较大,压实厚度比较小,不仅可以使密度达到理想的效果,而且能够得到平整的表面。轻型压路机压实得到密实度较小,而重型压路机能够获得较大的密实度。在压实机械重量相同的情况下,普通光轮压路机比振动压路机的压实效果差。如果压实机械施加的压力过大,会使压实过度,造成人力物力的浪费,甚至对路基有害。
4.土质的影响
对于同一类土,其最佳含水量随着压实功能的加大而减小,而最大干密度则随压实功能的加大而增大。当土偏干时,增加压实|来源||功能对提高土的干密度影响较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显了,这就是说单纯用增加压实功能来提高土的密实度未必合算,同时压实功能过大还会破坏土体结构,使效果适得其反。
5.碾压速度对压实的影响
不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响,而且碾压速度过快,容易导致被压层的平整度变差。
二、压实标准
在道路工程中常用压实度来表示填土压实效果的好与不好,压实度是工地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(或称压实系数),并用百分数表示,即:
压实度K=ρd/ρm×100%
ρd-压实后的干密度(g/cm3),
ρm-标准击实试验求得的最大干密度(g/cm3)。
试验室标准击实试验根据标准又分重型和轻型,击实标准的选择应根据工程项目的建设标准或道路等级来确定。路基压实的质量控制措施
三、压实质量控制
1.平整度的控制
路基施工中,用推土机和平地机结合人工在直线段每20m一个断面,曲线段每10m一个断面来控制标高,严格按要求达到规定的平整度。
2.含水量的控制
根据路基压实机理,土的最大干密度,随着含水量的变化而变化,含水量过小,土颗料间的摩阻力增大,在相同压实机具作用下,不易将相邻土颗挤紧,孔隙增大,达不到密实的目的。含水量过大,土颗粒间的孔隙被水分占据,而水一般又不为外力所压缩,在碾压过程中出现“弹簧”现象,同样达不到压实度要求。因此在施工过程中为了土壤在土基上能及时晾晒,把整个标段划分成若干个施工段,以便形成有效的流水作业面,当测定某段含水量達到或接近最佳含水量时,迅速进行整平、碾压,当然对压实度K≥90%、K≥93%的区域,含水量大于或小于最佳含水量一定数值仍能碾压达到要求,但是碾压的遍数要增加,而不是试验段所确定的遍数。
3.填土厚度的控制
压实厚度对压实效果具有明显的影响,相同压实条件下,实测土层不同深度的压实度随着深度逐渐减少,如果填土厚度过大,压实机具影响范围外的土体密实度就达不到要求。施工时根据填土厚度、松铺系数,计算出单位面积的用土量,用灰线标出方格网,每一方格内铺筑固定的土方数,现场由专人指挥。每排土堆分布相互错开,以便推土机、平地机整平。碾压前应再次检查松铺厚度,符合要求后开始碾压。为了使每方格土方体积一致,每个断面实际用土量与计算量相吻合,在取土场用挖掘机装土时,操作手严格控制每车的斗数。并且路基土方运输车辆应尽量不要大小混用,避免产生差错
4.碾压程序的控制
压实操作必需遵循“先轻后重,先慢后快,先边后中,相邻两次的轮道重合轮宽的1/3”的原则,对振动压路机而言,先用低频,后用高频,因低频碾压时振幅大,有利于深层密实,高频碾压时振幅小,有利于浅层密实。碾压一段终了时,宜采取纵向退行方式继续第二遍碾压,不宜采用掉头方式,以免因机械调头时搓挤土,使压实的土被翻松。故压路机始终要以纵向进退方式进行压实作业。在整个全宽的填土上压实,宜纵向分行进行,直线段由两边向中间,曲线段宜由曲线的内侧向外侧。纵向分段压好以后,进行第二段压实时,其在纵向接头处的碾压范围,宜重叠1~2m,以确保接头处平顺过渡。
四、压实度检验方法
压实度检验方法,通常采用环刀法,灌砂法和核子密度仪法等。
对于取样深度要求,用环刀法检测时,环刀中部处于压实厚度的1/2深度;用灌砂法时,应取整个土层的厚度;
①环刀法,是一种破坏性的检测方法,适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操作方便;缺点是受土质限制,当环刀打入土中时,产生的应力使土松动,壁厚时产生的应力较大,因此干密度有所降低。②灌砂法,是一种破坏性检测方法,适用于各类土。优点是测定值精确;缺点是操作较复杂,须经常测定标准砂的密度和锥体重。③核子密度仪法,是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量,满足现场快速、无破损|来源||的要求,并具有操作方便,显示直观的优点,但应与灌核子仪检验时应根据其类型,按说明书要求进行操作。对于取样深度要求,用环刀法检测时,环刀中部处于压实厚度的1/2深度;用灌砂法时,应取整个土层的厚度;用核子仪检验时应根据其类型,按说明书要求进行操作。
五、结束语
公路路基施工质量的好坏将直接影响到路面的稳定性。路基压实质量是保证公路施工质量的前提、是提高道路服务水平的基础、是延长道路寿命的核心。因此,在施工中,需综合考虑土质、含水量、压实机具、压实功能及压实时外界的自然和人为等因素,施工中采取有效质量控制措施,按规范施工,重视施工中的每一个小环节,以保证路基的压实质量,为下一步路面施工提供有力的保障。以上只是我的一些体会,意在抛砖引玉,与大家共同探讨。
参考文献:
[1]《公路路基设计规范》(JTGD30-2004)
[2]《公路路基施工技术规范》(JTGF10-2006)