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1、1 目目 录录 1 1 引言引言 3 3 2 2 路基压实路基压实 3 3 2 1 路基压实意义 3 2 22 2 路基压实机理路基压实机理 4 4 2 3 影响路基压实的因素 4 2 3 1 含水量对压实的影响 4 2 3 2 土质对压实的影响 5 2 3 3 压实功能的影响 5 2 3 4 压实机具和方法对压实的影响 6 2 4 土基压实标准 6 3 3 路基标准干密度的测定及土的密实度检测方法路基标准干密度的测定及土的密实度检测方法 7 7 3 1 路基标准干密度的测定 7 3 1 1 击实试验的仪器 7 3 1 2 试样制备 7 3 1 3 整理结果 8 3 2 土的密实度检测方法 8
2、 3 2 1 灌砂法所用仪器 8 3 2 2 仪器标定 8 3 2 3 确定量砂的密度 9 3 2 4 结果整理 10 4 4 路基压实度超百的原因路基压实度超百的原因 1010 4 1 灌砂法检测压实度中产生的误差 11 4 2 室内击实试验产生误差 11 4 3 路基填料不均 11 4 4 压实功过大 12 5 5 路基压实度超百防止路基压实度超百防止 1313 5 1 做灌砂法检测压实度时的要求 13 5 2 现场取土时的要求 14 2 5 3 进行击实试验时的要求 14 5 4 路基填料和压实时的要求 14 6 6 路基压实度超百问题的解决路基压实度超百问题的解决 1414 结论结论
3、1616 参考文献参考文献 1717 致谢致谢 1818 3 1 1 引言引言 随着社会的飞速发展 道路与桥梁不仅成为一个国家文化的象征 更是生产发 展和科学文化的写照 他是永久性的公共建筑物 具有广泛的社会性 同时 路基 工程与桥涵工程关系的密切 相辅相成 因此 正确的 合理的道路桥梁设计和施 工 对于节约材料 加快施工进度 降低工程费用 保证工程质量和公路正常运营 都有着极其重要的意义 路基是指按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物 是路面的基础 承 受由路面传递下来的行车荷载 在路面结构设计中 应把土基和路基各结构层看作 是一个有机整体 因为路面是路基的基础 路基的强度与稳定性 是保
4、证路面结构 与使用功能的基本条件 提高路基的强度与稳定性 可以适当减薄路面厚度 降低 路面造价 因此 路基设计是路面设计的安全与基础 同时 路基应满足一定的规范要求 公路工程技术标准 的有关规定 足够 的整体稳定性 足够的强度 足够的水温稳定性等等 本论文主要研究的内容是 1 路基压实的方法步骤及其影响 2 路基压实超百原因及其防止处理措施 2 2 路基压实路基压实 2 12 1 路基压实意义路基压实意义 对于任何道路来说 路基是承受路面上传下来应力 是抵抗应变的主体 对通 行能力强 车流量大的高速公路而言 由于大部分是填方 路基高 边坡陡 更要 对路基严格要求 路基施工破坏了土体的天然状态
5、致使其结构松散 颗粒从新组合 土基压实 后 土体的密度提高 透水性低 毛细水上升高度减少 防止了水分积聚和侵蚀而 导致的土基软化 或因冻胀而引起的不均匀变形 从而提高了路基的强度和水温稳 定性 因此 路基的压实工作是路基施工过程中的一个重要环节 是提高路基强度 与稳定性的根本措施之一 4 2 22 2 路基压实机理路基压实机理 路基土是由颗粒 水分和空气组成的三相体系 三者具有各自的特征 并相互 制约共存于一个统一体中 构成土的各种物理特性 渗透性 粘滞性 弹性 塑性和力学强度等 三折的组成情况发生变化 则土的物理性质亦随之不同 压实 路机就是利用机械的方法来改变土的结构 已达到提高土的强度和
6、稳定性的目的 路基土受压时 土中的空气大部分被排除土外 土粒则不断靠拢 重新排列成 密实的新结构 土粒在外力作用下不断地靠拢 使土的内摩擦力和黏结力也不断地 增加 从而提高了土的强度 2 32 3 影响路基压实的因素影响路基压实的因素 土的压实过程和结果受到多种因素的影响 包括内因 含水量和土的性质 外 因 压实功能与压实工具和方法等 2 3 12 3 1 含水量对压实的影响含水量对压实的影响 含水量对路基压实的效果非常大 不同的含水量所导致的压实效果是不同的 土的含水量小于 0 称为最佳含水量 时 密实度 以土的干密度 表示 随含水 量增加而增加 当含水量达到 0 时 密度达到最大值 0 称
7、为最大干密度 当含 水量超过 0 时 密实度随含水量的增加而减小 这表明 在最佳含水量范围内增 加土的含水量对土基压实有良好作用 超出此范围 含水量增加反而对土基压实不 利 产生这一现象的原因是 在 0 范围内 含水量增加 包裹于土粒表面的水膜 加厚 相应的降低了土粒之间地吸引力 减小了土的内摩擦阻力 使土粒在外力作 用下易产生相对位移 重新排列成紧密的新结构 因此压实效果最好 当含水量超 过 0 并继续增加时 土粒间空隙绝大部分被水充满 此时 尽管施加很大的压实 功 亦难以土粒的本来位置 故效果很差 所以 在最佳含水量时 即土处于硬塑 状态时 容易获得最佳的压实效果 这也是为什么必须在最佳含
8、水量时碾压的原因 压实到最佳密实度的土体 水温稳定性最好 如图 1 所示 5 0 0 2 3 22 3 2 土质对压实的影响土质对压实的影响 土质对压实效果的影响亦很大 一般规律是 不同的土质 有不同的 0与 0 分散性 液限 粘性 较高的土 其 0较高 0值较低 砂性土的压实效果优于粘 性土 其机理在于 土粒愈细 比面积愈大 加之粘土中含有亲水性较高的胶体物 质需要较多的水分包裹土粒以形成水膜 砂土的颗粒组 呈松散状态 水分极易失 散 最佳含水量的概念对它没有多大的实际意义 亚粘土和亚砂土的压实性能较好 而粘性土的压实性能较差 在工地路基填方时 一般填亚粘土和亚砂土这样比较容 易压实 省时省
9、力而又能满足施工要求 2 3 32 3 3 压实功能的影响压实功能的影响 压实功能是指压实工具的重力 碾压次数或锤落高度 作用时间等 在相同的 含水量条件下 压实功能越大 则土的密度 即 越大 施工中 如果土的含水 量低于 0 而加水有困难时 可采用增加压实功能 重压或增加压实次数 的办法 来提高其密实度 但必须指出 用增加压实功能的方法提高土基压实的效果是有一 定限度的 当压实功能增加到一定程度后 土的密实度增加就不明显了 如果超出 某一限度 再采用增加压实功能的办法提高土的密实度 不但经济上不合理 甚至 功能过大会破坏土基结构 效果适得其反 相比之下 严格控制最佳含水量要比增 加压实功能收
10、效更大 6 2 3 42 3 4 压实机具和方法对压实的影响压实机具和方法对压实的影响 压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面 1 压实机具不同 压力传布的有效深度也不同 夯实式机具的压力传布最深 振动式次之 碾压式最浅 但是 一种机具的作用深度在碾压过程中并不是固定不 变的 随便碾压次数的增加 上部土层逐渐密实 土的强度相应提高 其作用深度 亦逐渐减小 2 压实机具质量减小时 荷载作用时间越长 土的密实度越高 密实度的增长 随作用时间的增长而减少 压实机具较重时 土的密实度随施加荷载时间的增加而 迅速增大 但超过某一时间限制后 土的变形急剧增加而产生破坏 机具过重以致 超过土的强度极限
11、时 将立即引起土体破坏 3 碾压速度越高 压实效果越差 为了提高压实效果 必须正确确定碾压机具 的行驶速度 综上所述 在土基压实施工中 必须控制土的含水量在最佳含水量范围内 根 据土质和压实机具的性能 通过试验 确定合适的分层碾压摊铺厚度 碾压次数以 及碾压机具的行驶速度等 以获得最佳的压实效果 2 42 4 土基压实标准土基压实标准 最大干密度是土基压实的一项重要指标 它与土的强度和稳定性有十分密切的 关系 反映了土基使用品质 因此一般用它来衡量压实的质量 所谓的压实度 是 指工地上压实达到的干密度 与室内标准击实试验所得的该路基土的最大干密度 0 之比 用 K 表示 即 0 100 K 显
12、然 压实度是一个以为标准的相对值 意为压实的程度 3 3 路基标准干密度的测定路基标准干密度的测定及土的密实度检测方法及土的密实度检测方法 3 13 1 路基标准干密度的测定路基标准干密度的测定 室内标准最大干密度用击实试验确定 为了适应不同道路的等级 各种压实机 7 具等的要求 试验规程规定了轻型与重型试验 3 1 13 1 1 击实试验的仪器击实试验的仪器 标准击实仪 烘箱 干燥器 天平 台秤 圆孔筛 拌合工具 洒水设备 推 土器 铝盒 修土刀等 3 1 23 1 2 试样制备试样制备 本试验可分别采用不同的方法准备试样 各方法按表 1 准备试料 表 3 1 试料用量 使用方法类 别 试筒
13、内径 mm 最大粒径 mm 试料用量 kg 干土法 试样重复使用 a 10 10 15 2 5 25 38 3 4 5 6 5 干土法 试样 不重复使用 b 10 15 2 至 25 至 38 至少 5 个试样 每个 3 至少 5 个试样 每个 6 湿土法 试样 不重复使用 c 10 15 2 至 25 至 38 至少 5 个试样 每个 3 至少 5 个试样 每个 6 1 干土法 土重复使用 将具有代表性的风干或在 50 C 下烘干的土样放在 橡 皮板上 用圆木棍碾散 然后过不同孔径的筛 视粒径大小而定 对于小试筒 按 四分法取筛下的土约 3kg 对于大试筒 同样按四分法取样约 6 5kg 估
14、计土样的风 干或天然含水量 土风干含水量低于开始含水量太多时 可将土样铺于一不吸水的 盘上 用洒水设备均匀地喷洒适当的水 并充分搅拌 闷料一夜备用 2 干土法 土不重复使用 按四分法至少准备 5 个试样 分别加入不同水分 按 2 3 含水量递增 拌匀后闷料一夜备用 3 湿土法 土不重复使用 对于高含水量土 可省略过筛步骤 用手拣除大于 38mm 的粗石子即可 保持天然含水量的第一个土样 可立即用于击实试验 其余 几个试样 将土分成小土块 分别风干 使含水量按 2 3 递减 总之根据工程要求 选取轻型或重型试验 根据土的性质选用干土法或湿土法 8 3 1 33 1 3 整理结果整理结果 按下式计
15、算击实后各点的干密度 1 0 01 d 式 3 1 式中 d 土的干密度 g cm3 计算至 0 01 土的湿密度 g cm3 土的含水量 以干密度为纵坐标 含水量为横坐标 绘制干密度与含水量的关系曲线 曲线 上峰值点的纵 横坐标分别为最大干密度和最佳含水量 3 23 2 土的密实度检测方法土的密实度检测方法 路基现场压实度检测主要检测方法有灌砂法 环刀法 核子法 水袋法等 由 于各工地普遍使用灌砂法 所以这里只介绍一下灌砂法 其原理是利用粒径 0 30 0 60mm 或 0 25 0 50mm 清洁干净的均匀砂从一定高度自由下落到试筒内 按 其单位重不变的原理来测量试洞的容积 即用标准砂来置
16、换试洞中的集料 并根据 集料的含水量来推算试样干密度 3 2 13 2 1 灌砂法所用仪器灌砂法所用仪器 灌砂筒 金属标定罐 基板 打洞及从洞中取料的工具 玻璃板 饭盒 台秤 铝盒 天平 烘箱 量砂等 3 2 23 2 2 仪器标定仪器标定 确定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量 1 1 在储砂筒内装满砂 筒内砂的高度与筒顶的距离不超过 15mm 称筒内砂的 质量 m1 准确至 1g 每次标定及以后的试验都维持该质量不变 2 2 将开关打开 让砂流出 并使流出砂的体积与工地所挖试洞的体积相当 或 等于标定罐的容积 然后关上开关 并称量筒内砂的质量 m5 准确至 1g 3 3 将灌砂筒放在玻璃板上 打开开关 让砂流出 直到筒内砂不再下流时 关 上开关 并小心地取走灌砂筒 4 4 收集并称量留在玻璃板上的砂或称量筒内的砂 准确至 1g 玻璃板上的砂 9 就是填满灌砂筒下部圆锥体的砂 重复上述测量 至少三次 最后取其平均值 m2 准确至 1g 3 2 33 2 3 确定量砂的密度确定量砂的密度 1 1 用水确定标定罐的容积 V 1 将空罐放在台秤上 使罐的上口处于水平位置 读记罐的质量 m7 准确至
