浅谈城市道路路基压实度的检测

时间:2022-08-11 11:39:39

浅谈城市道路路基压实度的检测

摘要:城市道路路基内密布着各种管道、检查井、雨水口等地下设施,这些设施把路基从平面上分割成各种大小不一的网格,沿线道路两侧又有许多难以贴近的构造物,客观上为路基压实设置了重重障碍。路基的压实度是施工质量管理的最为重要的指标之一。本文对城市道路路基压实度的检测谈一些体会。

关键词:城市道路;路基;压实度

路基的压实度是施工质量管理的最为重要的指标之一。随着施工单位质量意识普遍提高,监理单位的严格监理,压实度基本能满足要求,但是也不同程度地出现了超密及压实度不满足要求的现象。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。只有对路基结构层充分压实,才能保证路基强度、刚度及平整度,保证及延长路基、路面的使用寿命。本文对城市道路路基压实度的检测谈一些体会。

一、现场检测路基压实度的方法及其适用范围

(一)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,很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度,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。

(二)核子仪法

该法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快,需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量,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。

(三)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。在用环刀法测定土的密度时,应使所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。

二、路基压实度检测方面应注意的问题

(一)影响标准干容重的因素及对策

目前实际采用的灌砂法、核子密度法和简陋的酒精烧干法,只要认真操作,其精度是可以满足施工要求的,但问题的症结在于所采用的标准干容重往往与实际不符。所以除了在发现土质改变时要重新做击实标准外,还要定期复核,以求得与实际施工密切对应。同时必须在指定地点取土,严格做到不同土质不能混填,才可以区别土种,分别采用对应的击实标准。

(二)路基压实度的质量检验评定标准

现行行业规范《城市道路路基工程施工及验收规范》(CJJ 44-91)第5410条规定〔1〕,在一批验收测点中任意一点的测定值都不能小于规定标准值的5%,也就是当规定值为95%、93%、87%时,其合格的最低界限分别应不低于90%、88%、82%。这一标准已不能满足现代城市道路建设的要求,目前城市道路路基压实度的评定方法可参考新颁《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004。

(三)路基压实度的质量检验评定方法

1.路基的压实度以重型击实标准为准。对于特殊干旱、潮湿地区或过湿土,以路基设计施工规范规定的压实度标准进行评定。

2.标准密度应作平行试验,求其平均值作为现场检验的标准值。对于均匀性差的路基土质,应根据实际情况增补标准密度试验,求得相应的标准值,以控制和检验施工质量。

3.路基压实度以1~3km长的路段为检验评定单元,按要求的检测频率进行现场压实度抽样检查,求算每一测点的压实度Ki。

(四)现场检测路基压实度应注意的问题

1.认真做好现场检测工作。

(1)试坑的位置。检测点的位置很重要。由于工程结构的特殊性,一般而言路基中间部位的压实度较高而两侧接近路缘处压实度较低。任何一个薄弱点都可能或造成整个工程质量隐患,所以,检测薄弱点是非常必要的。

(2)试坑的深度。按照《公路路基路面现场测试规程》要求,试坑的深度应该等于测定层的厚度,但不得有下层材料混入。一般情况下,每压实层厚度为20cm,所以,试坑深度也应该为20cm。由于现场操作时,挖坑这道工序往往由施工单位的民工完成,其挖坑深度经常达不到要求。压路机在碾压过程中其应力分布呈倒三角形,所以就每一压实层而言,越向下的部位其压实度越小。因而,坑的深度不够,将导致测得的压实度值偏大。

(3)试坑的形状。试坑的形状应该是空的圆柱体,但施工单位往往会将坑挖成锅底的形状,尤其是在接近试坑底部的位置。前面我们谈到就每一压实层而言,越向下的部位其压实度越小,所以,这样形状的试坑将导致较松散部位的土取出得相对较少,导致测得的压实度值偏大。

(4)灌砂的时间。正确的做法是观察边缘处标准砂不再流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况,更因为砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。如果提前结束灌砂,势必导致灌入的标准砂质量倔少,从而导致测得的压实度值偏大。

(5)含水量的选取。路基施工基本上都是在炎热的夏天进行,烈日使得新铺筑的路基表面含水量偏低。所以,在选取含水量时,应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌,然后再取含水量。

2.灌砂筒、标定罐标定的准确与否对压实度的影响。

(1)未灌入前,贮砂筒中砂面高度、砂的总重对量砂密度的影响《公路路基路面现场测试规程》中是以砂面的高度来控制的(砂面距筒顶15mm左右)。原因是不同砂面高度的砂,其下落速度不同,因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同,这就直接影响了量砂的密度。因此,笔者认为,贮砂筒中砂面高度必须严格控制。现场测试时,贮砂筒中砂面高度应与标定量砂密度时贮砂筒中砂面高度保持一致。

(2)标定罐深度对量砂密度的影响曾经作过试验,结果发现标定罐深度每减2.5cm,砂密度大约降低3%。可见其深度对砂密度影响较大。因此,标定罐深度应与试洞深度一致。

(3)砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响不同颗粒粒径组成的砂,其级配不同,密度也明显不同,故建议量砂应尽量采用标准砂(0.25~0.50mm),而且要保持砂的洁净干燥。

3.现场检测时试洞深度的控制。对于厚度较薄的测定层(15cm以内)较为适应。但对于厚度大于15cm的测定层若一定要把测定层凿穿,则比较困难(洞口太小),不凿穿则难以反映该层的实际压实度。建议试洞深度应以15cm为宜。因为按此深度进行检测,比较符合实际情况,能较好地反映测定层的压实度,提高检测工作效率。

4选点及检测频率。选点是否得当,直接影响到压实度的检测结果。选点太少,位置不客观,没代表性,很难反映实际情况;选点太多,不但没必要,而且浪费时间,降低工作效率。因而,正确的选点,严格按规定的检测频率进行检测,具有很大的现实指导意义。所以,进行压实度检测时,选点应得当,随机取点,检测频率也要满足规范要求。这样,检测结果才能较客观地反映工程实际情况。

三、结语

由此可见,路基的压实度和稳定性是保证城市道路稳定的关键,否则由于路基不稳不实,在其自重和车辆冲击荷载的作用下,会导致道路局部沉降,致使路面开裂、变形,经长期雨水渗透,甚至引起地下管道的断裂、井壁坍塌,以致严重影响城市交通的顺畅与车辆、行人的安全,因此对城市道路路基的压实,必须给予足够的重视。

参考文献

[1]徐永杰,何晋福.城市道路路基压实度的控制与检测.筑路机械与施工机械化,2007,(5).

[2]李彬.浅谈公路路基压实度检测方法.科学之友,2009,(21).

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