浅析高速公路填石路堤压实度检测

　　浅析高速公路填石路堤压实度检测：结合高速公路填石路堤压实度的检测，本文介绍了灌砂（水）法、表面标高沉降控制法、面泼法、压实计法、K30承载板载荷法，并分析了各种方法适用性。　　关键词：填石路堤压实度检测方法　　Abstract:biningthehighethod,theelevationofthesurfacesubsidencecontrolmethod,facespilledmethod,thepactionmethod,K30bearingplateprogramloadmethod,andanalyzestheapplicabilityofvariousmethods.　　Keyethods　　　　　　：X734：A： 　　近年来，高速公路建设工程逐渐向偏远山区延伸。为了达到就地取材，节省工程造价的目的，路堤填料大量采用山石混合材料，这样一来，对路堤填筑质量的控制方法就提出了更高的要求。因此，各种路堤压实度的检测也应运而生。以下对这些检测方法进行探讨。　　1填石路堤的概念　　填石路堤是指在路基施工中，利用石料填筑的路堤。填石路堤填料的粗粒含量大于等于5mm的颗粒含量一般超过70%，由于粗粒料含量太高，填料的压实特性、力学特性等基本由填料中的粗粒部分决定。我国幅员辽阔，地质条件变化很大，用于填筑路堤的石料差别很大，数量和材质都不尽相同。填石路堤一方面来自于大量的石质挖方和隧道弃方，另一方面则是通过景区的傍山沿河公路，为了保护生态环境，减少或避免对山体开挖，采用河谷中的砂石作为路堤填料。　　2填石路堤压实度检测方法　　2.1灌砂（水）法　　所谓灌砂法是用均匀颗粒的砂，由一定高度下落到一规定容积的筒或洞内，根据其单位质量不变的原理，来测量试筒的容积，用试筒的容积代表洞内取出材料的体积。二灌水法与灌砂法在测量试筒容积时，把薄橡皮袋放入试筒内，在规定的压力下将水压入橡皮袋中，使橡皮袋扩张到与试筒底和壁相接触，根据所用水量确定试筒的体积。 　　这两种方法是土质路基压实度检测中最常用的方法，在填石路堤中适用于颗粒不太大的土石混填或砂砾石土路堤。可根据实际可能性进行压实度或固体体积率的检测，以压实度、压实干密度或固体体积率作为路堤压实质量的控制指标。　　2.2表面标高沉降控制法　　对于粒径偏大，细粒含量相对较少的填石路堤，科采用通过沉降量确定压实遍数的方法评价路基碾压的密实程度。实践证明，碾压到一定的遍数后，沉降量不再增加，且碾压表面已无轮迹，说明填石料已处于密室状态。以下为具体步骤：　　（1）在压实碾压施工前选定一定数量的石头作为水平测量基准点，并涂上红颜色，用水准仪测定其高度。　　（2）在25-50t钢轮振动压路机按规范要求的碾压措施进行碾压，碾压至5遍后停止碾压。　　（3）利用精密水准仪测量各测点高程并记录。对于工程上一般水准仪测量精度不能满足要求的情况，如5mm以下仅能估计读数的问题，可用三角板或厘米尺附于塔尺的相应位置上，准确读至毫米。 　　（4）继续用25-50t的钢轮振动压路机碾压3遍后，在利用水准仪测量相应点的高程，若两次测出的同一点的高程相差不超过误差允许范围，则该路段该层的压实质量符合要求；否则，继续碾压3遍，重新测试相应点的高程，再和上次的测试高程结果相对比，直至满足最后一下量测的高程和上次量测的高程之差在误差允许范围内，证明填石路堤的填筑质量符合工程要求，方可进行下道工序的施工。　　（5）误差允许范围的确定。考虑测量中仪器本身的误差、读数时可疑数据的存在及其在碾压石料的过程中粒料错动现场引起的误差等多种因素后，经分析，误差的允许范围为5mm以下。　　2.3面波法　　面波检测压实质量是利用在不同介质、不同密度中波的传播速度与介质密度存在良好的相关性，建立起的相关方程式，通过检测压实体中波的传播速度，求出被检测体的密度，从而对工程施工质量进行评定。　　2.4压实计法 　　压实计是近年来发展的一种控制碾压质量的新型仪器。以YS-1型压实计为例，它由三部分组成；传感器、信号处理器和指示仪表。开始碾压时，由于填料比较疏松，可近似看作是一个松软的弹塑性体。振动轮在其上碾压时，受到的反作用力较小，基本做正弦运动。随着碾压遍数的增加，填料逐渐压实，其干密度、弹性模量等参数逐渐增加，填料对振动轮的反作用也逐渐增加。由此可见振动碾压振动波畸变程度与填料压实程度之间存在着一定的相关联系。压实计就是根据这个原理设计的。压实计是控制碾压质量的新仪器。将压实计安装在振动碾上，可对整个碾压面进行全面实时的压实质量控制，而挖坑取样等只能在个别点进行测量，费时费工。使用压实计可以保证施工质量，加快施工进度。压实计和挖坑取样相结合，即可进行宏观的定性控制，又可做微观的定量控制，形成一整套完整的碾压质量控制体系，实现了对整个碾压工作面全面、实时的质量控制和由人工质检到质检自动化的跨越。该法对块石路堤的检测效果良好，但需进行一系列标定，使用较麻烦。另外，此法无定量值的规定，且仅限于有压实计装置的压路机。　　2.5K30承载板载荷法　　K30承载板载荷试验是采用直径为30cm的荷载测定下沉量为1.25mm的地基系数的试验方法。计量单位为MPa/m。K30承载板载荷试验适用于粒径不大于荷载板直径的1/4的各类土和填石路基及土石混合填料，测试有效深度范围为400-500mm。K30承载板载荷试验采用的荷载板为圆形钢板，其直径为30cm，板厚为25mm，荷载板上应有水准泡，加载装置为液压千斤顶与手动油泵。下沉量测量装置由测桥和测表组成。从荷载强度与下沉量关系得出下沉量基准值时荷载强度，并按公式计算出地基系数。　　3.各种检测方法的适用性　　3.1灌砂法和灌水法的优点是传统可靠，可以量化。缺点是都为破坏性试验，检测效率比较低，不适用于颗粒较大的填石路堤压实度的检测，而且其最大干密度的确定相对困难，需要专门的试验检测仪器，实践中可把压实干密度或固体体积率作为路堤压实质量的控制指标，则可以避开最大干密度指标问题，使其具有更强的可操作性。 　　3.2表面标高沉降控制法是一种可以量化的检测方法，在诸多检测手段中，其规律性较好。随着碾压遍数的增加，其沉降差逐渐减少。目前填石路堤常用此方法作为工程质量控制指标和验收指标。　　3.3面波法在水利工程堆石坝压实质量检测中应用较多，但由于公路路堤填料复杂，颗粒级配变化较大，从而影响了面波检测的精度。所以，在公路填石路堤施工压实质量检测中面波检测的应用并不广泛。　　3.4压实计方法的优点是可以对整个碾压作业面进行全面实时的质量控制。但压实计仪表上的读数并不表示填石的技术指标（如密度、含水量等），只表示被检测面的密实程度。由于在振动频率、碾压速度、前进方向以及粒料含水量、粒径不同时，其测试结果也不同，因此它无法提出一个比较明确的指标，这给监理单位带来了困难，通常压实计适合于在压路过程中对被压实体的实时监控和控制压实遍数。　　3.5K30承载板荷载法需要工程机械配合，在空间狭小的过渡段、测试元器件附近等部位难以进行检测。而且同一测试地点不同时间测出的K30值离散型较大，重复性差，缺乏可对比性，从而给质量检测评定工作造成很大困难。