砂礫路基壓實(shí)及壓實(shí)度檢測技術(shù)探析

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1、砂礫路基壓實(shí)及壓實(shí)度檢測技術(shù)探析【摘要】路基壓實(shí)度對公路工程質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，直接影響到路基彎沉值及路面結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)定性，因此路基壓實(shí)及壓實(shí)度檢測要嚴(yán)格控制。但因砂礫重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)場壓實(shí)度檢測結(jié)果存在差異，不能準(zhǔn)確地反映路基壓實(shí)情況，本文就砂礫路基的壓實(shí)及壓實(shí)度檢測技術(shù)進(jìn)行了闡述探討?！娟P(guān)鍵詞】砂礫路基；碾壓；重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)；振動(dòng)擊實(shí);壓實(shí)度檢測0.前言嶺南高速公路No.22標(biāo)位于河南省南陽市新店鄉(xiāng)境內(nèi)，屬白河小流域中下游，其砂礫含量豐富，本合同段設(shè)計(jì)路基填料全為砂礫，共計(jì)110萬方。根據(jù)現(xiàn)場砂礫填筑施工情況及試驗(yàn)檢測

2、結(jié)果，針對砂礫的碾壓及壓實(shí)度檢測進(jìn)行了闡述。路基壓實(shí)度是體現(xiàn)路基工程質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，路基壓實(shí)度的控制是路基具有較高強(qiáng)度、穩(wěn)定性的重要技術(shù)措施，隨著壓實(shí)機(jī)械的不斷進(jìn)步，路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)也進(jìn)一步進(jìn)行了提高。砂礫作為路基填料具有強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，且能節(jié)約土地資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。在公路工程設(shè)計(jì)及施工過程中，可根據(jù)地理位置及地質(zhì)情況采用砂礫作為路基填料。我國公路工程規(guī)定確定砂礫的最佳含水量及最大干密度的方法是重型擊實(shí)法，是在室內(nèi)通過施加沖擊荷載對砂礫進(jìn)行壓實(shí)，與現(xiàn)場的夯實(shí)過程一致，而目前路基的壓實(shí)一般以振動(dòng)壓實(shí)為主，振動(dòng)壓路機(jī)是通過

3、高頻振動(dòng)作用使砂礫達(dá)到密實(shí)，與室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)的過程及機(jī)理不一致，因此用重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法所得的砂礫的最大干密度來控制現(xiàn)場砂礫路基的壓實(shí)度存在一定的差異。經(jīng)試驗(yàn)證明，室內(nèi)重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度較現(xiàn)場實(shí)測干密度偏低，因此若以室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)所得的最大干密度來控制砂礫路基的壓實(shí)度，則路基壓實(shí)度超百現(xiàn)象較多，且而實(shí)際壓實(shí)效果并未達(dá)到數(shù)據(jù)顯示狀態(tài)，對路基質(zhì)量的判定造成了偏差。1.砂礫路基壓實(shí)及壓實(shí)度控制的難點(diǎn)1.1最大干密度的確定因現(xiàn)場通過振動(dòng)壓路機(jī)的高頻振動(dòng)使砂礫路基密實(shí)，而最大干密度是通過室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)得出，兩者的密實(shí)過程與機(jī)理并不相同，

4、所得的結(jié)果存在一定的差異，而目前我國公路工程規(guī)定以重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)來確定砂礫的最大干密度，而此，如何解決兩者間的相互關(guān)系成了砂礫路基施工中的一個(gè)難點(diǎn)。1.2現(xiàn)場壓實(shí)度檢測因砂礫屬粗粒土，天然砂礫中的含礫量（粒徑大于5mm）對最大干密度的影響較大，當(dāng)含礫量小于50%時(shí)，最大干密度隨含礫量的增大而增大，且超粒徑顆粒（大于40mm）較多,給現(xiàn)場壓實(shí)度檢測帶來不便，也增加了壓實(shí)度控制的難度。1.3砂礫路基壓實(shí)對于一般路基，通常采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓即可達(dá)到預(yù)期的壓實(shí)效果，但對于無粘性的砂礫來說，由于砂礫是一種松散狀材料，通常由固態(tài)（砂、石）、氣態(tài)

5、（空氣）、液態(tài)（水）三相組成，其突出特點(diǎn)是基本上無粘聚性，碾壓過程中，各相體相互推移，碾壓完成后，砂礫表面仍呈松散狀態(tài)，砂礫路基壓實(shí)效果并不理想，且通過充分碾壓也難以達(dá)到要求的壓實(shí)效果。2?砂礫路基壓實(shí)及壓實(shí)度控制2.1砂礫路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的確定根據(jù)目前公路工程試驗(yàn)檢測技術(shù)及相關(guān)規(guī)定，其壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)由重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)確定。利用試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)結(jié)果對現(xiàn)場壓實(shí)度進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)壓實(shí)度超百現(xiàn)象較多，經(jīng)分析，因砂礫屬粗粒土，且無粘結(jié)性，重型擊實(shí)試驗(yàn)與現(xiàn)場振動(dòng)壓實(shí)的過程及機(jī)理不相同，因此無法真實(shí)地反映其標(biāo)準(zhǔn)干密度，室內(nèi)試驗(yàn)較現(xiàn)場檢測結(jié)果值偏小，故不能直

6、接采用室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果作為現(xiàn)場壓實(shí)度檢測的標(biāo)準(zhǔn)。與現(xiàn)場壓實(shí)過程及機(jī)理相匹配的是振動(dòng)擊實(shí)法，但因此方法在我國公路施工中還未廣泛使用，根據(jù)相關(guān)課題研究成果，振動(dòng)擊實(shí)確定的最大干密度是標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)確定的最大干密度的1.025倍。根據(jù)上述情況，砂礫最大干密度的確定方法及步驟如下：%1取代表性砂礫樣品，并進(jìn)行風(fēng)干。%1用40mm方孔篩對砂礫進(jìn)行過篩，取篩下粒進(jìn)行重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。%1對大于40mm礫石進(jìn)行視密度試驗(yàn)，求得表觀密度為Plo%1用5mm方孔篩對小于40mm的砂礫進(jìn)行過篩，篩下的為砂，篩上的為礫，并分別堆放。%1分別以含礫量為20

7、%、30%、40%、50%進(jìn)行配料（天然級配砂礫中礫的含量一般為25%?35%,且在20%?50%范圍內(nèi)），并分別進(jìn)行重型標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，取得不同含礫量砂礫的最大干密度Pd與最佳含水量30。經(jīng)現(xiàn)場檢測，采用此方法求得的最大干密度基本符合現(xiàn)場實(shí)際情況，能作為壓實(shí)度檢測標(biāo)準(zhǔn)。2.2砂礫路基現(xiàn)場壓實(shí)度檢測砂礫路基現(xiàn)場壓實(shí)度檢測一般有兩種，一種為沉降觀測法，另一種為灌砂法。沉降觀測法采用埋設(shè)鋼球、水準(zhǔn)儀測量來控制。對于砂礫路基，路基振動(dòng)碾壓完4遍后埋設(shè)鋼球，每再碾壓完一遍后進(jìn)行沉降觀測，至到連續(xù)兩次沉降觀測結(jié)果不大于2mm時(shí)判定該段路基為壓

8、實(shí)度合格。采用沉降觀測法時(shí)，因砂礫路基表面較為松散，受壓路機(jī)振動(dòng)推移較為嚴(yán)重，鋼球埋設(shè)深度一般在10?15cm。灌砂法是一種常用的現(xiàn)場壓實(shí)度檢測方法，但因砂礫中存在超粒徑顆粒（大于40mm）,且天然級配存在一定的差異,其含礫量不相同，因此在檢測過程