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摘要:公路路基路面病害检测是交通建设项目的基础工作,公路路基质量不仅影响公路的使用寿命,而且会影响安全性,采用科学的公路路基压实度现场检测技术是保障道路质量的重要手段,也是公路建设项目的重要内容。基层含水量和压实厚度是影响公路路基压实度的主要因素。为了合理确定现场路基压实的详细工艺,以灌砂法和表面沉降控制法对公路路基压实度进行现场检测。本文通过对公路路基压实度现场检测方法的实践分析,公路工程现场路基压实度会随着松铺厚度的增加而减小,且压实度存在偏大现象。
关键词:公路路基;压实度;检测方法
引言
灌砂法是目前检测路基压实度一种使用频率较高的方法,其比较适合于一些路基及路面基层、底层中的砾类土的检测过程中,如果土体的空隙较大,或者内部有大孔洞,则不适宜选择灌砂法进行检测。需要注意的是,在选择这种方法进行检测前需要对标准砂的密度进行标定,进而保障整个检测结果的精准性。标准砂需要工作人员按照一定的使用规范来提前烘干。现场检测中,试坑的开挖耗时较长,试坑开挖与试验人员经验关系密切,试坑的大小深浅及规则程度,对检测结果均有一定程度的影响。
1公路路基的重要性
就当下我国实际情况,路面结构通常划分为两种类型,分别是柔性沥青混凝土路面以及刚性水泥混凝土路面。但是就当下实际情况来看,大部分沥青以及水泥路面在投入使用几年之后,就会出现破损的情况,并且有的路面也会发生塌陷或者是翻浆的情况,造成上述问题的主要根源就是在施工过程中出现了路基质量问题。路面路基在现实中具有重要的作用,路基在施工建造的过程中因为受到外界多方面因素的影响,极易出现各种各样的质量问题,所以对于路基施工工作的把控还需要从各个细节入手;路基的结构载荷能力如果不能达到规定的标准,那么就需要采用适合的方法和技术来实施路基的加固,从而对路基的稳定性加以根本保障。
2传统检测技术的局限性分析
在过去对公路路基路面进行检测期间,所采取的检测方法一般都是:在路面上随机挑选位置进行钻孔、取样,然后将样品带回实验室进行有关参数的检测,结合这些检测参数来对公路路基路面的质量进行评定和分析。虽然这种方法可以在一定程度上反映出高速公路的相关性能,但是却难以对高速公路的整体质量状况进行全面概括,并且这种随机抽样的方法只能够对一段路段的质量进行检测,全面性难以表示。同时在条件限制的背景下,一旦被取样检测的部位存在质量问题,而没有被及时发现,会为高速公路的运行带来极大的隐患,影响到整个高速公路的运营安全。这也是传统路基路面检测技术存在的弊端,难以实现全面检测的同时,也不能去保障高速公路的安全管理和各项工作的顺利开展。
3影响公路路基压实度的主要因素
3.1基层含水量
在对公路路基进行压实过程中,主要是通过对路面碾压所产生的黏结力和内阻力促使其产生相对位移,以此来提升结构黏结力的作用。随着土层压实度的提升,土层材料的黏结力也会不断增长。当土层含水量增大时,会给予土层颗粒一种润滑的作用,降低土层内部的阻力,促使材料之间的间隙不断增大,从而减少整个路基结构的压实度。
3.2压实厚度
压实条件相同,土层压实度一般会随着深度变化呈现递减趋势,压实度最高的部分,一般都在土层5cm深处。至于压实厚度,一般较为固定,控制在20cm以内。这个厚度受夯实设备影响,如果利用12~15T的压路机进行实际操作,厚度应控制在25cm以内;如果选择夯机器作为碾压设备,厚度应控制在50cm以内,进而保障整个土层的实际压实情况,提升路基的压实效果。
4公路路基压实度现场检测方法实践
4.1环刀法
环刀法是路基施工中现场测试压实度的传统方法,需要利用取土器将环刀打入压实层中取出土样,故称之为破坏性检测方法。环刀法试验原理通俗易懂,操作简单,携带方便。但该方法有一定局限性,由于仪器本身小巧,所取土样有限,受土质限制,一般只适用于不含骨料的细粒土压实度检测。研究发现,环刀法在利用取土器将环刀打入压实层取土的过程中,环刀内部部分细粒土会受到扰动,影响检测结果。通常环刀的内径为6~8cm,高为2.0~5.4cm,碾压层的厚度远远大于环刀内径和高度,所以环刀法所测的密度为环刀所测土样深度的土样平均密度,不能代表整个碾压层的平均密度。
4.2核子密度仪法
核子密仪法测试过程中无需取出土样,属于一种非破坏性检测方法,并且可以在同一个位置重复检测,同时监视密度和压实度的变化,以确定合适的碾压方法,从而指导施工,达到所要求的压实度。这种方法具有测量速度快、人员少、操作方便、显示直观等优势,能有效减轻试验检测人员的劳动强度,加快施工进度。对于研究案例中存在的施工作业面大、检测量大和工期紧的工程,采取此方法可达到满足控制施工质量和快速评定的目的。但是核子密度仪有一定的核辐射影响,从事仪器保管和使用的人员,须符合核辐射测试的相关规定。且此方法容易受测试层温度及环境因素的影响,测试波动性较大故测试过程通常需要标定并与其他方法进行对比,如灌砂法等。
4.3灌砂法
灌砂法的原理是采取现场挖坑,通过灌入标准砂的质量来置换坑内体积,以获取土干密度的标准方法。其具有数据准确的优势,被广泛应用于施工现场检测。此方法测试范围较广,除了路基填料最大粒径超过100mm不适用以外,基本适用于各类土。不同大小的灌砂筒可以满足不同粒径的土和不同测试层厚度的路基。但是灌砂法需要注意人为因素的影响,避免引起争议,因此检测人员需严格把握试验方法的每个细节,提高试验精度。第一,量砂一定要选用规范要求的标准砂,并且每次检测后,应晾干、过筛、去除杂质,方可使用。第二,更换新的量砂要注意重新标定灌砂筒圆锥体质量和砂的松方密度。第三,试验中尽量使用基板,且应测试一次粗糙表面消耗的量砂,降低试验误差。第四,试坑深度应尽量与标定罐深度相近,且坑壁垂直,上下口径相等,成圆柱形。
4.4对试验段路基填料的要求
目前使用的天然砂砾石属于没有黏结效果的颗粒材料,在自身颗粒的嵌挤和压实下具有一定的强度。因此在检测砂砾石的原材料过程中,材料的级配是其主要检测内容。一般所使用的砂砾石最大粒径需要小于60mm,如果粒径超出该范围,其结构密实度会降低,孔隙数量和分布范围也会随之增加。所以在填料过程中,应当剔除一些粒径过大的砂砾石。因此本试验决定将过网筛设置在车厢的顶部,并且在路基摊铺期间以人工方式剔除粒径较大填料。
4.5选择合适的压实机具
在进行路基压实施工中,工作人员可选择多种不同的机械进行施工,但是在进行机械种类选择过程中需要严格按照施工需求进行,进而才能确保施工质量达标。就天然砂砾石来说,其本身黏结度不高,要想取得理想的压实效果,需要对其施加更大的压实功。这样结合压实机理可以分析出,压实期间最佳的机械选择为振动碾压机。
结束语
随着建筑工程日新月异的发展,控制路基压实度的质量已经越来越受关注和重视。唯有严谨地对待施工质量,科学组织施工,选择适宜的检测方法,才能保证工程建设质量。
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