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土方路基壓實度的質(zhì)量控制

2010-04-22 10:41  方芳  【  【打印】【我要糾錯】

  摘要:在各級公路施工中,路基壓實度質(zhì)量檢驗控制至關(guān)重要。路基及回填土的壓實,目的在于提高其強度和穩(wěn)定性,降低路基的透水性,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)強度和穩(wěn)定性能,提高道路的使用年限。文章論述了造成路基面破損的原因是路基施工中壓實度指標(biāo)達不到要求,并提出只有對路基結(jié)構(gòu)層充分壓實,才能保證路基強度、剛度及平整度,保證及延長路基、路面的使用壽命,減少資金浪費。

  關(guān)鍵詞:土方路基;壓實度;含水量;強度;剛度;穩(wěn)定性

  一、路基填料控制

  (一)路基填料選擇

  采用能被壓實到規(guī)定密實度能形成穩(wěn)定的填方路基的材料,不準(zhǔn)使用沼澤土、淤泥、凍土、有機土及泥炭,及液限>50和塑性指數(shù)大于26的土。同時土中不應(yīng)含有草皮、樹根等易腐朽物質(zhì),受條件限制采用黃土、膨脹土作填料時,必須經(jīng)過處理滿足規(guī)范要求時方可使用。

  (二)填土材料的填前試驗

  用于填筑的路基土施工前一定要完成下列試驗:

  (1)液限、塑限、塑性指數(shù)、天然稠度和液性指數(shù);

 。2)顆粒大小分析試驗:

  (3)含水量試驗;

 。4)密度試驗:

 。5)相對密度試驗;

 。6)土的擊實試驗;

 。7)土的強度試驗(CBR值),根據(jù)這些數(shù)據(jù)從理論上能夠判定出土的種類,剔出不合格的土質(zhì)。通過土的重型擊實試驗,繪出填方用土的干密度與含水量關(guān)系曲線。以便確定各類型土的最大密度和達到最大干密度的最佳含水量。

  二、試驗段控制

  試驗的目的是確定正確的壓實方法,確保土方工程達到規(guī)定的密度。內(nèi)容有:壓實設(shè)備選擇、壓實工序、壓實遍數(shù)、壓路機的行走速度,以及確定填料的有效厚度。在施工現(xiàn)場選擇不低于200m的路線做為試驗段。壓實試驗中,應(yīng)詳細(xì)記錄各種已定的填筑材料的壓實工序、壓實設(shè)備類型,各種填筑材料的含水量界線、松方厚度和壓實遍數(shù)、測量高程變化等參數(shù),壓實試驗必須按規(guī)定達到密實度的要求為止。

  三、含水量的控制

  施工中首先做好路基排水工程以及施工場地的臨時排水設(shè)施,路塹施工土方含水量控制重點是人工降低地下水位,可開挖縱、橫向滲水溝。含水區(qū)路塹碾壓不宜使用振動壓路機振壓,建議采用D75鏈軌與3Y15/18間隔穩(wěn)壓;必要時采用無機結(jié)合料穩(wěn)定以防止地下水位上升;土場內(nèi)外挖縱、橫滲水溝或采用無砂管降水,使土方含水量降低。按粘土∶砂土=1∶3~1∶1∶5d的比例摻拌填筑路堤,可提高混合土方的最佳含水量。在路基上用鏵犁及旋耕犁拌和晾曬土方,在短期內(nèi)可顯著降低土方含水量。壓實與填筑分段分層循環(huán)進行,穿插組合,可保證有足夠的時間調(diào)整土方含水量并可盡快提供道路基層作業(yè)段。測定土方水分散失系數(shù),可指導(dǎo)灑水、確定碾壓作業(yè)段長度,減少二次灑水所造成的損失。

  四、土質(zhì)的控制

  在最佳含水量下壓實可以花費最少的壓實功,得到最好的壓實效果。但不同的土質(zhì)會出現(xiàn)不同的效果,可以歸類到粉質(zhì)低液限砂士,最佳含水量12 %~16%。細(xì)砂、粉質(zhì)低液限砂土、粉質(zhì)中液限粘土,高液限粘土、最佳含水量9%~l2% 。對于一般路基,通常采用壓路機進行碾壓即可達到預(yù)期效果。但對于純砂或幾乎無粘性的砂性土來說,由于砂是一種散狀材料,通常由固態(tài)(砂)、氣態(tài)(空氣)、液態(tài)(水)三相組成,其突出特點是凝聚性極差,過分碾壓容易產(chǎn)生砂土液化,影響碾壓效果。在實際施工中,我們采用了下列方法和措施:首先用水沖密實法,使砂基本處于飽水狀態(tài),然后在其附近開挖試坑,坑內(nèi)可放有過濾性作用的網(wǎng)狀過濾層(如籮筐等),再用小型抽水機將其中多余水往上抽,直至水抽不上為止。過一、二天穩(wěn)定后,為達到更理想效果,亦可采用輕型振動式壓路機進行碾壓,碾壓含水量可控制在10%左右,壓實遍數(shù)視具體情況而定。采用此種方法,對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。

  五、路基碾壓

  其方法是:第一遍用震動壓路機靜壓進行穩(wěn)壓,然后再震動壓實,具體要求是:

  1.直線段和大半徑曲線段,應(yīng)先壓邊緣,后壓中間;小半徑曲線段因有較大的超高,碾壓順序應(yīng)先低(內(nèi)側(cè))后高(外側(cè))。

  2.壓路機碾壓輪重疊輪寬的1/3~1/2。

  3.碾壓遍數(shù),震動壓路機震約6~8遍,一般就可以達到密實度要求。

  4.壓路機的行駛速度過慢影響生產(chǎn)率,過快則對土的接觸時間過短,壓實效果差。一般光輪靜壓壓路機的最佳速度為2~5公里/小時,震動壓路機為3~6公里/小時。所以各種壓路機械的最大速度不應(yīng)超過4公里/小時。

  5.影響壓實效果的主要因素一般來說是含水量,土類,以及壓實功能。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗,在壓實前最好實測一下路基土的實際含水量,經(jīng)驗證明土壤的實際含水量在最佳含水量的正負(fù)2%~5%進行碾壓效果最好。如果路基土含水量過大,碾壓遍數(shù)再多也達不到標(biāo)準(zhǔn)。因此在實測含水量的基礎(chǔ)上,如果含水量過大,應(yīng)考慮將土攤開晾曬待接近最佳含水量時再進行碾壓,否則將出現(xiàn)因含水量過大碾壓達不到標(biāo)準(zhǔn)或出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。現(xiàn)場實測含水量的簡單辦法是用酒精燃燒法簡單易做很適合施工現(xiàn)場操作。如果因工期關(guān)系沒有時間晾曬,可以考慮摻拌石灰的方法減少土的含水量。不過這種方法要增加成本,應(yīng)該取得監(jiān)理工程師的同意以求獲得適當(dāng)?shù)难a償。

  六、壓實工具及壓實層厚度控制

  不同的壓實工具,其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機具傳播最深,振動式次之,碾壓式最淺。一種機具的作用深度,在壓實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,土的強度相應(yīng)提高,其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實機具的重量不大時,荷載作用時間越長,土的壓實度越高,則密實度的增長速度隨時間而減。划(dāng)壓實機具很重時,土的密實度隨施荷時間增加而迅速增加,超過某一限度后,土的變形急劇增加,甚至達到破壞;當(dāng)壓實機具過重,以至超過土的強度極限時,會立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。

  壓實過程中,壓路機速度的快慢對壓實效果也有影響,當(dāng)對壓實度要求較高,以及鋪土層較厚時,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,速度逐步提高。開始時土體較松,強度低,適宜先輕壓,隨著土體密度的增加,再逐步提高碾壓強度。當(dāng)推運攤鋪土料時候,應(yīng)力求機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,若為振動壓路機,第一遍應(yīng)靜壓,然后振動碾壓,且由弱振至強振。這樣的話,既能使整個填十層達到良好、均勻的壓實效果,還保證了路基的平整度。

  土壓實層的密度隨深度遞減,表面5cm的密度最高。填土分層的壓實厚度和壓實遍數(shù)與壓實機械類型、土的種類和壓實度要求有關(guān),應(yīng)通過試驗來確定。一般認(rèn)為,對于細(xì)粒土,用12~25t光輪壓路機時壓實厚度不超過20cm,用22~25t振動壓路機時(包括激振力),壓實厚度不超過50cm。

  七、平整度控制

  規(guī)范中路基土分層填筑時未對平整度作規(guī)定,長期的施工經(jīng)驗告訴我們,壓路機在平整的路面上行駛時,對每一處的壓實功能都是相等的,碾壓完成后各點的壓實度比較均勻,統(tǒng)計曲線離散程度小。平整度差的路基在碾壓時,壓路機對路基土產(chǎn)生向下的沖擊力,由于力的分布不勻,碾壓完畢后各點得到的壓實功各不相同,壓實度也不均勻,可能出現(xiàn)某一段落、某一區(qū)域的壓實度達不到要求,還必須增加檢測頻率,劃分出不合格區(qū)域,重新碾壓。

  八、結(jié)語

  公路施工過程中,質(zhì)量控制從基礎(chǔ)抓起,壓實度的控制是重量指標(biāo)之一,施工人員應(yīng)樹立強烈的責(zé)任感,從我做起,按規(guī)范施工,重視施工中的每一個小環(huán)節(jié),一方面保證工程質(zhì)量,另一方面減少不必要的資金浪費。

  參考文獻

  [1]公路路基設(shè)計規(guī)范(JTJ013-95)[S]。北京:人民交通出版社,1996

  [2]公路路基施工技術(shù)規(guī)范(JTJ033-95)[S]。北京:人民交通出版社,1996

  [3]吳兆啟,溫建祥。黃河三角洲平原高等級公路路基施工技術(shù)探討[J]。山東交通科技,2001,(2)

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