公路土基压实质量监理探讨

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摘要本文结合作者工程实践经验就公路土基压实质量监理进行叙述,希望通过一下叙述,能与各位同仁相互交流,同时今后也能够为类似工程的施工提供一些借鉴与参考。

关键词路基;施工;监理1压实的意义土是三相体,土料为骨架,颗粒之间的孔隙为水分和气体所占据。压实的目的在于使土粒重新组合,彼此挤紧,孔隙减小,以上的单位体积重量提高,形成密实整体,从而提高强度和稳定性。实践证明,经过压实的路基,其塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等,均有明显改善。2影响压实的主要因素2.1含水量当含水量较小时,由于包裹土粒的水膜较薄,土粒间的阻力较大,不易压实;当含水量逐渐增加时,水在土粒间起着润滑作用,在相同压实功能下可以得到较大的干密度;当含水量过大时,土中除结合水外,尚有自由水存在,压实荷载一部分由孔隙中的自由水所承受,减少了有效应力,压实效果反而降低。在一定的外部功能作用下,能使土体产生最大千密度户ρo时的含水量Wo,称为最佳含水量。在最佳含水量的情况下压实的土,孔隙最小,其浸水强度最大,即水稳性最好。对于含水量较小的土,经过压实后土体的千密度较小,但土粒间的引力较大,此时,土体的强度较最佳含水量时高。然而,由于未压实到最大干密度,孔隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。2.2土质土质不同,最大干密度ρo与最佳含水量Wo也不同。粘性较大的土,其最佳含水量值较高,而最大干密度较低。这是由于粘质土颗粒细,比表面积大,需要较多的水分包裹土粒以形成水膜,另外,还由于粘质土中含有亲水性较高的胶体物质所致。对于砂和含细粒土砂,因其颗粒较大,呈松散状态,水分易散失。因此,最佳含水量的概念对它没有明显的意义,但它的压实性能较好,而粘质土的压实性能则较差。2.3压实功能压实功能,是指压实工具的重量、碾压次数或锤落高度、作用时间等。同一种土,随着压实功能的增加,其最佳含水量降低,而最大干密度增加。当含水量一定时,压实功能越大,则土密实度越高。因此,在施工中如果土的含水量低于最佳含水量,加水又困难时,可采用重碾和增加碾压次数的办法,以获得好的压实效果:但是,当压实功能增大到一定程度后,土的密度就增加不显著了,若仍然采用加大压实功能的办法就不经济了,甚至会破坏土体结构,而应采取其他的办法。若土的含水量过大,此时增大压实功能,必然会出现“弹簧现象”。2.4压实机具和压实方法压实机具不同,压力传布的有效深度也不相同,夯击式机具传布最深,振动式次之,碾压式最浅。一种压实机具的作用深度,在压实过程中不断变化,土体松软时,压力传布较深,随着碾压次数增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度也就逐渐减少,当压实机具不很重时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,但其增长速度随时间而减少,这是因为土体在荷载作用下,逐渐达到密实,强度逐渐提高,变形逐渐减少的缘故。当压实机具很重时,土的密实度随施荷时间增加而迅速增加,超过某一时间限度后,土的变形急剧增加,甚至达到破坏。当机具过重,以致超过土的强度极限时,会立即引起土体破坏:因此,对压实机具和碾压遍数应加以适当的选择。压实机具的行驶速度不宜过快,否则压实效果差。在机具类型、土层厚度及碾压遍数已经选定的条件下,压实操作宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间、先低后高,相邻轮迹应重叠轮宽的1/3对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具的夯实。3路基压实标准及标准干密度的确定3.1压实标准衡量路基压实的程度,常用工地实际达到的千密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的百分比,即压实度或称压实系数表示。由于路基所受的荷载应力随深度迅速减少,因此,路基上部的压实度应高一些。若公路等级高,路面等级也高,对路基要求相应较高,因此,路基的压实度应该高一些。此外,自然条件越差,路基的压实度应该越高一些。基于上述因素,我国交通部颁布的《公路路基设计规范》和《公路路基施工技术规范》,对路基压实标准作了规定,如表1。表1土质路堤压实度标准填挖类型路基底面计起的深度范围(cm)压实度(%)高速、一级公路其他公路路堤上路床0~30≥95≥93下路床30~80≥95≥93上路堤80~150≥93≥90下路堤>150≥90≥90零填及路堑路床0~30≥95≥933.2标准干密度的确定方法标准千密度一般采用室内重型击实试验方法确定。其具体试验方法见《公路土工试验规程》。目前,规范规定,轻型击实法只用于三、四级公路的路基,而重型击实法则适用于各级公路的路基、路面基层和底基层。4压实质量的控制与检查4.1确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量公路系带状构造物,一条公路延绵几公里以至数百公里,由于填筑路基的沿线土石材料性质往往有较大变化,在路基填筑施工之前,必须对主要取土场采取代表性土样,进行土工试验,用规定方法求得各个土场土样的最大干密度和最佳含水量,以便指导路基土的压实工作。一般规定每一料源试验1次,施工中每3000m3试验1次,另外,发现土质变化,随时试验。4.2检查控制填土含水量由于含水量是影响路基土压实效果的主要因素,故须经常检测欲填人路基中的土的含水量W1。当W1接近于最佳含水量WO时,填筑碾压的质量才有保证;当W1比WO小很多时,难以达到要求的压实度。试验表明,当采用12t—15t光轮压路机时,现场土含水量略小于WO时,容易达到较高的压实度。天然土常接近于最佳含水量,因此,填土后应随即压实。天然土表层常比较干燥,宜在取土前一天在取土坑表面浇洒适当水量。填土含水量过大时,应将土摊开晾晒至需要的含水量时再碾压。4.3分层填筑、分层碾压每层填土厚度大小,也是影响压实效果的重要因素,填土层厚度大时,其深部不能获得要求的密实度。一般认为,对于细粒土,用12t-15t振动压路机(包括激振力)碾压,压实厚度不超过50cm。4.4加强测试检验填筑路基时,应分层碾压、分层检查压实度,并要求每一土层压实度达到要求后方能允许填筑上一层填土。只有分层控制填土的压实度,才能保证全深度范围的路基压实质量。检查细粒土,砂类土和砾类土的压实度时,一般采用规定的灌砂法和烘干法。灌砂法用于测定土的湿密度,烘干法用于测定土样的含水量:当用其他方法时,因为测试条件不同,必须以灌砂法为标准进行对比试验,找出相关的压实度修正系数。当采用环刀法时,测得的土样密度一般稍大于灌砂法的结果。当采用核子密度仪时,也应注意以灌砂法结果为准进行修正。尤其是当填上种类发生变化时,必须重新标定,方能保证压实度检测的准确可靠性。检查粗粒土和巨粒土的压实度,可采用灌水法和烘干法。4.5现场压实质量的评定1)现场压实度检验的最小数量,即对某一面积的路基上,至少做多少点密度检验。部颁《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071—98)中规定,路基压实度以每200m每压实层检测4处(密度法)。2)检验评定段的压实度代表值K为:式中:K为检验评定段内各测点压实度的平均值;ta为t分布表中随测点数和保证率(或置信度a)而变的系数,高速、一级公路保证率为95%,其他公路为90%;S为检测值的均方差;n为检测点数;K0为压实度标准值。K≥K0,且单点压实值Ki全部大于或等于标准值减2个百分点时,评定段压实度合格:当K≥K0,但个别点压实度值Ki低于标准值减2个百分点或K5结束语在施工的过程中,监理人员一定要熟悉公路土基压实的施工工艺,尤其是工程的关键工艺的要点控制,监理人员对施工中的存在的问题及时的解决,杜绝施工中出现的施工质量无法满足要求的现象。参考文献[1]毕欣.土方的填筑与压实施工简述[J].民营科技,2012,09.[2]布占朋,程跃广.冲击碾压技术在高速公路土方路基中的应用[J].中国科技信息,2009,06.[3]马国栋,李玉鹏,刘延明.路基土方填筑与压实施工技术[J].黑龙江水利科技,2005,01.[4]韩少玉,黄孝伟.浅谈公路工程压路机的技术参数及施工技术控制措施[J].科技创新导报,2010,35.

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