路基壓實(shí)度的檢測方法

1、路基壓實(shí)度的檢測方法 第一節(jié)壓實(shí)度試驗(yàn)檢測方法路基、路面壓實(shí)質(zhì)量是道路工程施工質(zhì)量管理最重要的內(nèi)在指標(biāo)之一，只有對路基、路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行充分壓實(shí)，才能保證路基、路面的強(qiáng)度。剛度及路面的平整度，并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命?，F(xiàn)場壓實(shí)質(zhì)量用壓實(shí)度表示，對于路基土及路面基層，壓實(shí)度是指工地實(shí)際到達(dá)的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大于密度的比值；對瀝青路面，壓實(shí)度是指現(xiàn)場實(shí)際到達(dá)的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。一、標(biāo)準(zhǔn)密度最大干密度和最正確含水量確實(shí)定方法由于筑路材料結(jié)構(gòu)層次等因素的不同，確定室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的方法也多樣化，有些方法需在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。最大干密度是指在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線駝峰曲線上最大的

2、干密度值，該值對應(yīng)的含水量即為最正確含水量。一路基土的最大子密度和最正確含水量確定方法路基受到的荷載應(yīng)力，隨深度而迅速減少，所以路基上部的壓實(shí)度應(yīng)高一些；另外，公路等級高，其路面等級也高，對路基強(qiáng)度的要求那么相應(yīng)提高，所以對路基壓實(shí)度的要求也應(yīng)高一些。因此，高速、一級公路路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，對于路床080cm應(yīng)不小于95%，路堤80150cm應(yīng)不小于93，150cm以下應(yīng)不小于90%；對于零填及路塹、路槽底面以下030cm應(yīng)不小于95%。在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地區(qū)相當(dāng)于潮濕系數(shù)≤0.25地區(qū)的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可降低23。因?yàn)檫@些地區(qū)雨量稀少，地下水位低，天然土

3、的含水量大大低于最正確含水量，要加水到最正確含水量情況下進(jìn)行壓實(shí)確有很大困難，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低也不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在平均年降雨量超過2000mm，潮濕系數(shù)>2的過濕地區(qū)和不能晾曬的多雨地區(qū)，天然土的含水量超過最正確含水量5時(shí)，要到達(dá)上述的要求極為困難，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定處理后再壓實(shí)。由于上的性質(zhì)、顆粒的差異，確定最大干密度的方法也有區(qū)別，除了一般上的"擊實(shí)法"以外，還有粗粒上和巨粒上最大干密度確實(shí)定方法。由于擊實(shí)功的不同，可分為重型和輕型擊實(shí)，兩個試驗(yàn)的原理和根本規(guī)律相似，但重型擊實(shí)試驗(yàn)的擊實(shí)功提高了4.5倍。擊實(shí)試驗(yàn)中按采集土樣的含水量，分濕土法和干土，法；按土

4、能否重復(fù)使用，也分為兩種，即土能重復(fù)使用和不能重復(fù)使用。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)以下原那么進(jìn)行：根據(jù)工程的具體要求，按擊實(shí)試驗(yàn)方法種類中規(guī)定選擇輕型或重型試驗(yàn)方法；根據(jù)土的性質(zhì)選用于土法或濕土法，對于高含水量土宜選用濕土法；對于非高含水量土那么選用干土法；除易擊碎的試樣外試樣可以重復(fù)使用。振動臺法與外表振動壓實(shí)儀法均是采用振動方法測定土的最大干密度。前者是整個土樣同時(shí)受到垂直方向的振動作用，而后者是振動作用自上體外表垂直向下傳遞的。研究結(jié)果說明，對于無粘聚性自由排水土這兩種方法最大干密度試驗(yàn)的測定結(jié)果根本一致，但前者試驗(yàn)設(shè)備及操作較復(fù)雜，后者相對容易，且更接近于現(xiàn)場振動碾壓的實(shí)際狀況。因此，使用時(shí)可根據(jù)試

5、驗(yàn)設(shè)備擁有情況擇其一即可，但推薦優(yōu)先采用外表振動壓實(shí)儀法。已有的國內(nèi)外研究結(jié)果說明，對于砂、卵、漂石及堆石料等無粘聚性自由排水上而言，一致公認(rèn)采用振動方法而不是普通擊實(shí)法。因此，建議采用振動方法測定無粘聚性自由排水土的最大干密度。各試驗(yàn)方法的儀器設(shè)備、試驗(yàn)步驟等詳見?公路土工試驗(yàn)規(guī)程?JTJ051-93。路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗車輛荷載作用的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，提高道路的使用年

6、限。實(shí)踐證明，由于路基壓實(shí)質(zhì)量未到達(dá)要求就急于鋪筑路面，結(jié)果是開放交通后在自然因素和車輛荷載作用下，路基產(chǎn)生沉陷變形而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞，造成極大的浪費(fèi)。因此路基壓實(shí)質(zhì)量是保證道路施工質(zhì)量的根底和前提。一、影響壓實(shí)效果的主要因素1。含水量的影響土的含水量對壓實(shí)效果的影響很大，無論是路基壓實(shí)還是溝槽回填均應(yīng)控制其含水量。嚴(yán)格控制含水量在最正確含水量的2%的范圍內(nèi)。土在此狀態(tài)下，土粒間引力較小，保持有一定厚度的水膜，起著潤滑作用，外部壓實(shí)功較易使土粒相對移動，壓實(shí)效果最正確，且碾壓完成后土體穩(wěn)定。當(dāng)土中含水量過大時(shí)，孔隙中出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)時(shí)不可能使氣體排出，壓實(shí)功能的一局部被自由水所抵消，減小了有

7、效壓力，壓實(shí)效果反而降低。當(dāng)土中含水量較小時(shí)，土粒間引力較大，雖然干容重較小，但其強(qiáng)度可能比最正確含水量時(shí)還要高，可是此時(shí)因密實(shí)度較低，孔隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會急劇下降，進(jìn)而影響路基的穩(wěn)定性。在最正確含水量時(shí)土處于硬塑狀態(tài)，較易獲得最正確壓實(shí)效果，壓實(shí)到最大密實(shí)度的土體，水穩(wěn)定性最好。2。土質(zhì)的影響不同性質(zhì)土的壓實(shí)性能是不一樣的，就填土壓實(shí)而言，最適宜的是砂礫土、砂土和砂性土。這些土易壓實(shí)，有足夠的穩(wěn)定性，沉陷小。最難壓實(shí)的是粘土，在潮濕狀態(tài)下這種土不穩(wěn)定，最正確含水量比其他土類大，而最大干密度卻較小，但經(jīng)壓實(shí)的粘土仍具有良好的不透水性。根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)，在相同的壓實(shí)功作用下，不同的土類具有不同

8、的最正確含水量和最大干密度。在同一壓實(shí)功能作用下，含粗顆粒較多的土，其最大干密度越大，而最正確含水量越小，即隨著粗粒土增多，其擊實(shí)曲線的峰點(diǎn)越向左上方移動。在道路施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同取土場的不同土類，分別確定其最大干密度和最正確含水量。3。壓實(shí)功能對于同一類土，其最正確含水量隨著壓實(shí)功能的加大而減小，而最大干密度那么隨壓實(shí)功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時(shí)，增加壓實(shí)功能對提高土的干密度影響較大，偏濕時(shí)那么收效甚微。故對偏濕的土企圖用加大壓實(shí)功能的方法來提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的，假設(shè)土的含水量過大，此時(shí)增大壓實(shí)功能就會出現(xiàn)"彈簧"現(xiàn)象。另外，當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后，對最正確含水量

9、的減小和最大干密度的提高都不明顯了，這就是說單純用增加壓實(shí)功能來提高土的密實(shí)度未必合算，同時(shí)壓實(shí)功能過大還會破壞土體結(jié)構(gòu)，使效果適得其反。4。壓實(shí)工具及壓實(shí)層厚度不同的壓實(shí)工具，其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機(jī)具傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機(jī)具的作用深度，在壓實(shí)過程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較深，隨著碾壓遍數(shù)增加，上部土層逐漸密實(shí)，土的強(qiáng)度相應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實(shí)機(jī)具的重量不大時(shí)，荷載作用時(shí)間越長，土的壓實(shí)度越高，那么密實(shí)度的增長速度隨時(shí)間而減小;當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時(shí)，土的密實(shí)度隨施荷時(shí)間增加而迅速增加，超過某一限度后，土的變形急劇增加，甚至到達(dá)破壞;當(dāng)壓實(shí)機(jī)

10、具過重，以至超過土的強(qiáng)度極限時(shí)，會立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。壓實(shí)過程中，壓路機(jī)速度的快慢對壓實(shí)效果也有影響，當(dāng)對壓實(shí)度要求較高，以及鋪土層較厚時(shí)，行駛速度要慢一些。碾壓開始宜用慢速，隨著土層的逐漸密實(shí)，速度逐步提高。開始時(shí)土體較松，強(qiáng)度低，適宜先輕壓，隨著土體密度的增加，再逐步提高碾壓強(qiáng)度。當(dāng)推運(yùn)攤鋪土料時(shí)候，應(yīng)力求機(jī)械車輛均勻分布行駛在整個路堤寬度內(nèi)，以便填土得到均勻預(yù)壓。正式碾壓時(shí)，假設(shè)為振動壓路機(jī)，第一遍應(yīng)靜壓，然后振動碾壓，且由弱振至強(qiáng)振。這樣的話，既能使整個填土層到達(dá)良好、均勻的壓實(shí)效果，還保證了路基的平整度。每一壓實(shí)土層的密實(shí)度隨深度的增加是呈遞減趨勢的，在外表5cm范圍內(nèi)的密實(shí)度最高

11、，底部最低。路基填土層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類、壓實(shí)度要求有關(guān)，具體應(yīng)通過做試驗(yàn)段來確定。如果壓實(shí)遍數(shù)超過10遍仍達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度要求，那么繼續(xù)增加遍數(shù)的效果很小，應(yīng)減小壓實(shí)層厚度，或考慮更改碾壓機(jī)械和施工工藝。二、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)在道路工程中常用壓實(shí)度來表示填土壓實(shí)效果的好與不好，壓實(shí)度是工地實(shí)際到達(dá)的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值或稱壓實(shí)系數(shù)，并用百分?jǐn)?shù)表示，即：壓實(shí)度Kρd/ρmx100%ρd壓實(shí)后的干密度g/cm3，ρm標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度g/cm3。試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又分重型

12、和輕型，擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)根據(jù)工程工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或道路等級來確定。三、壓實(shí)質(zhì)量控制與檢測在路基施工中，土的最正確含水量和最大干密度是兩個十分重要的指標(biāo)。壓實(shí)前應(yīng)測定填土的含水量使之接近最正確含水量。土中含水量過大時(shí)，應(yīng)作翻曬處理;當(dāng)含水量較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)灑水補(bǔ)充水分，使含水量適宜。石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土等含有無機(jī)結(jié)合料的土，成型后本身反響還需要一定量的水，在碾壓時(shí)更應(yīng)嚴(yán)格控制含水量。在工地上，判斷土是否接近最正確含水量可采用簡易鑒定方法：用手捏土或灰土等可成團(tuán)，較費(fèi)力，手掌無水印，土團(tuán)自50cm處落在地上散成蒜瓣?duì)?，?00cm高處落在堅(jiān)實(shí)地面上即松散，出現(xiàn)這些現(xiàn)象即說明土已接近最正確含水量。在實(shí)

13、驗(yàn)室中，盡可能參照工程施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，做好最正確含水量的驗(yàn)證檢測。在壓實(shí)過程中，為保證壓實(shí)質(zhì)量，施工現(xiàn)場自檢人員應(yīng)邊施工邊檢查壓實(shí)度以便及時(shí)調(diào)整。當(dāng)壓實(shí)干密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求值時(shí)，說明壓實(shí)度過度或土質(zhì)發(fā)生了變化;當(dāng)壓實(shí)干密度小于要求值時(shí)，說明壓實(shí)度不夠。針對這些情況要找出原因并及時(shí)采取措施以到達(dá)要求的壓實(shí)度。如改變碾壓工藝、增加壓實(shí)機(jī)械的重量或重新做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)等。每一壓實(shí)層均應(yīng)檢驗(yàn)壓實(shí)度，合格前方可填筑下一層。壓實(shí)度檢驗(yàn)方法，通常采用環(huán)刀法，灌砂法和核子密度儀法等。環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單操作方便;缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，因此干密度有所降低。灌砂法，是