《《公路路基压实度的控制》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《公路路基压实度的控制》-公开DOC·毕业论文（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章 路基压实度控制的理论及试验研究 路基施工过程中路基填料压实度控制是路基施工质量控制的关键所在，检测路基的压实度的常用方法有：环刀法、灌砂法、蜡封法、灌水法、取芯法、核子湿密度仪法等，但无论用何种方法，其理论依据都大同小异，都是以路基施工压实土的干密度（即检测的干密度成果）与试验室标准击实所得的最大干密度的比值来确定路基的压实程度的，以百分率表示。压实度用K表示，它的理论计算公式为：K = ddmaxK: _ 压实度（%） d: _ 所检测路段压实土的干密度（g/cm3） dmax: _ 标准击实所得的最大干密度（g/cm3） 从上式我们可以看出击实所得的最大干密度dmax的准确与否将直
2、接影响路基检测压实度的试验结果，它能真实地反映路基压实程度。在施工过程中我们经常会碰到路基实际的压实度达到压实度要求，但是试验结果却不合格的情况，给施工带来不必要的返工，造成不该造成的损失；同时也会出现路基的压实度不合格，但试验结果却满足规范要求的情况，从而给工程的内在质量带来了一定的隐患。造成这种情况的主要原因是试验室内的标准击实试验的取样与路基压实度试验的原材料（即土质有所不同），因为在不同的地质年代和不同的时代形成了土质的多样化。这些不同的土质其化学成分和物理性质都可能存在着一定的差异。如：砂性土，含有一定的粗颗粒，在使用时它们具有颗粒间的摩擦力，在使用到路基以后，它们具有颗粒间的摩擦力
3、，而且在这种原材料里面又有一定的细颗粒，使之具有一定的粘聚力，成型之后整体性很好，不会出现松散；粘性土，透水性较差、但粘聚力很强，具有较强的可塑性、粘结性、膨胀性，毛细管现象较为严重；粉性土，它是较差的筑路材料，易破碎、饱水性很差。我们在施工中很多地方施工用土都比较复杂，并非单一的，所以在路基施工的压实度检测中，若避免人为的因素影响，现场测定的d值在当时的环境中是一个不变量，而试验室标准击实试验测定的dmax（室内标准击实试验得出的最大干密度）值因不同土质的因素就很有可能成为一个变量因素，往往因为土质的因素影响dmax变化较大，从而影响K值即压实度的准确性，增加了路基的施工难度。为了解决这个问
4、题我们在施工过程中可采用“现场取样击实”，并取得了很好的效果。以祁临高速路基工程取土场为例进行说明“现场取样击实法”。土层结构在施工中随着开挖断面及深度的变化土质也在变化，路基的填筑过程中压实程度就会出现不同的现象，使得试验室标准击实试验的结果无法正确反映路基的用土情况，难以对施工进行有效的控制和正确的指导。为此我们在施工检测中采取以下的步骤： 1.1 试验室内标准击实试验确定最佳含水量、最大干密度 按规范1次/4000m3的击实频率进行分层取样试验，并切同一断面的土作为样品。其标准击实结果作为对施工过程中控制和指导施工生产。1.2 压实度的检测 按JTJ059-95公路路基路面现场测试规程对
5、碾压好的路基进行检测，由试验工程师和试验员对试验结果进行评定，根据路基检测点的实际情况确定“异常值点”的段落。 1.3对“异常值点”的段落进行现场随时击实试验 对“异常值点”的段落在现场处就地取样，在保证其含水量在可进行施工碾压的情况下进行击实试验，得到干密度d2，以d2作为压实度评定的最大干密度，即：K= d/ d2。理论说明：（1）路基上土后，在碾压前测土的含水量W是否满足碾压要求的含水量范围，即W1 W W2（碾压适合含水量），在碾压成型后含水量一般也不会变化太大，也可以说是该含水量仍然接近最佳含水量，所以在路基检测点处所取土样进行击实试验，得到干密度d2接近实际最大干密度sdmax，经
6、过多次试验结果表明，d2与sdmax的差值一般不超过1%，这个结果比因土质不同而造成的dmax与sdmax的误差小得多。所以完全可以把d2当作sdmax使用。（2）路基的压实，在土的含水量控制在最佳含水量范围时，压实度是否满足设计（即路基的强度及稳定性）要求，关键是在碾压时的压实功是否满足达到所要求的击实功，所以说可以把其作为路基检测时的最大干密度。 结论： “现场取样击实”每次试验大约需30分钟左右，增加的试验工作量并不大，对路基的压实程度作出了较为合理的评定，合理的使用“现场取样击实的这种方法将会大大的减少因试验误差而导致的返工，同时对路基的内在压实质量起到强有力的保证。这种方法的要求试验
7、人员要有一定的经验和良好的职业道德修养，要本着实事求是的原则，本着对工程质量负责、对施工负责的原则进行采用。否则，适得其反。“现场取样击实法”的不足之处在于d2 （现场取样击实的最大干密度）并不是真正意义上的最大干密度，它与室内标准击实所取得的最大密度之间存在一定的差异，但并不影响对路基质量的控制。“现场取样击实法”不可完全代替室内标准击实试验。但可以作为所谓“异常值点”的段落压实度检测的修正或验证，是对土方路基压实度检测的一种补充，具有较强的适用性。 第2章 现场检测路基压实度的方法及其适用范围 2.1 灌砂法 灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂
8、法列为现场测定密度的主要方法。该方法适用于在现场测定基层（或底基层）、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度检测。但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙的材料压实层的压实度检测。它的缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。 2.2 核子湿密度仪法 该方法适用于现场用核子密湿度仪以散射法或直接透射法测定路基或路面材料的密度和含水率，并计算施工压实度。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法可检测土壤、碎石、土石混合物、沥青混合料和非硬化水泥混凝土等材料，有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞
9、壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性，对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。 2.3 环刀法 环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3 ，环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所
10、得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。 交通部颁发的规范中指出，对路基工程压实度的检测方法有灌砂法、核子密度仪测定法和环刀法三种可实行的检测方法。但由于规范中同时规定核子密度仪检测方法只适用于施工现场的快速评定，不宜用作仲裁试验或评定验收的依据，使得核子密度仪检测方法的应用具有相当的局限性。而核子密度仪可能对人体造成的辐射伤害更加剧了这种局限性。环刀法虽然是规范允许使用的方法，但它也有自身的缺点，那就是试样的质量过
11、小，使试验数值的精度和稳定度受到一定的影响进而使人们对该实验结果的代表性表示忧虑。而灌砂法则因其数值的准确性、操作过程的可控性和结果的可代表性而得到建设各方的广泛认可，成为目前公路建设中应用最广泛的压实度检测方法。 第3章 路基压实度的影响因素及控制方法在一般情况下，土为土颗粒、水和空气三相所组成；固体状的土颗粒是骨架，水和空气则占据在这些骨架颗粒间的空隙内；在天然状况下，土内的水和空气较多，其密度和强度较小，如采用器具或机械对土施加压力，使土的颗粒位置发生变化，在一定程度上互相济紧，空隙减小土的密度和强度就能够增加。经过压实的土，土颗粒之间的摩擦力、分子引力都提高了，其塑性变形、渗透系数、毛
12、细水作用及隔温性能都有明显改进。因此，对于填方工程，土压实是最重要的工作，填方的质量也是由土的压实程度来判断的。在公路施工中，影响路基压实度的因素有填土的好坏、地基处理、含水量控制、松铺厚度以及施工机械设备的配套情况等。现以汤屯高速公路第九合同段为例，分析研究路基压实度的影响因素及质量控制。3.1 施工季节的选择 气候因素影响着路基施工的质量，不同地区应根据本地气候特点选择合理的施工季节。例如安徽省四季差别明显，夏黄山地区春季多雨，路基填土含水量难以控制，故不是理想的施工季节。 3.2 路基填土的选择 我国的地域辽阔、地形复杂，能用于土方路基填筑的自然建筑材料大体可分为：粘性土、亚粘性土、粉性
13、土、砂性土、夹石土等，这些自然建筑原材料在性能及其本身的特点不同，施工单位和建设单位又是处于经济效益方面考虑的因素，大多数都是遵循就地取材的原则，来进行公路路基建设。在路基施工中，如果土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，仍然很难达到压实度标准。所以，一切路基填土都必须经过试验。在路基、路面基层材料等的施工中表明，粒料的级配对所能达到的密实度有明显的影响。均匀颗粒的砂，单一尺寸的砾石和碎石，都很难碾压密实。只有在良好级配的条件下才能达到要求的密实度，也才能满足强度和稳定性的要求。 3.3 土的含水量 影响土方压实的主要因素是含水量。当土中的含水量较小时，土的结构在土粒间的吸力作用下保持着比
14、较疏松的状态，此时较大的孔隙互相连同。空隙中气体比水份多，在此种情况下，进行压实，空隙中的气体排出而使土得到较小程度的压实，但因水少而使土粒间的水膜润滑作用不大，土粒位置变动小，所以压实效果差而使土不能充分压实。逐渐加入水分后，含水量逐渐增大，包围土粒的水膜也随之增厚，其润滑作用也加大了，此时压实，就能使土粒产生较大的互相位置的变动而济紧，压实度逐渐增加；然而水分增加到一定的程度，土中的含水量超过一定限度时，土颗粒间水份过多而出现了水膜以外的自由水，使土粒间相互距离增大，自由水抵消了一部分压实功能，压实效果反而降低。所以在进行击实试验时，在相同的锤击次数下，逐步将土样的含水量增加，此时的效果是
15、干容重也渐增加，当含水量增加到一定限度时，干容重却反而逐渐减小，如将含水量和其对应的干容重绘出曲线，可以看到曲线中的干容重有一最大值，而此时与其对应的含水量，就是最有利于压实的含水量，即称之为最佳含水量而此时的干容重被称为最大干容重，也可以认为土体获得了最大的密度。土的最佳含水量是由土的击实试验确定的。由击实曲线可知，严格的控制最佳含水量是关键。但是，不同的土类其最佳含水量和最大干密度也是不同的。一般粉粒和粘粒含量多，土的塑性指数愈大，土的最佳含水量也愈大，同时其最大干密度愈小。因此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土，而砂性土的最大干密度也大于粘性土。含水量的大小直接影响着土的压实度，含水量越
16、大，干密度越小。在施工中，将含水量控制在与最佳含水量相差正负2%的范围内，压实效果比较理想。土的含水量过大，压实度必然小，会造成路基稳定性降低，有时甚至出现弹簧土。含水量过小，难于碾压，压实度也难以达到规范要求。对于偏湿土我们可以采取晾晒方法，使之接近最佳含水量再碾压可取得很好的压实效果，但对于过湿土，在考虑进度的条件下，也可掺入适量石灰处理。对于偏干土我们可以采取增加压路机吨位或增加碾压遍数的办法来进行压实，压实机械增大吨位和增加碾压遍数相当于增加了土的压实功，尽量使土中的空气排出，增加土的颗粒成份，增大干密度。对于土很干的时候可考虑洒水碾压来达到最好压实效果。因此，土的最佳含水量和最大干容重是施工中进行压实的两个重要因素，
