路基施工中压实度检测控制和处理

'路基施工中压实度检测控制和处理　　【摘要】路面路基压实度研究对公路施工质量的提高意义重大，因此本文提出了灌砂法、环刀法、核子密度仪与落锤频谱式路基压实度快速测定仪四种检测方法，然后对这些方法的比较研究中探讨了路基压的控制标准，进而提出常见公路地基处理方法。【关键词】路基施工；压实度；检测与控制中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1路基压实度的常用检测方法1.1灌砂法。灌砂法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。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。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差。为使试验结果准确，应注意以下几个环节：（l）量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，否则影响量砂的松方密度。每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。（2）地表面处理要平整，放置基板；在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形。（3）灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者取到下一个碾压层中。6 1.2环刀法。环刀法是测量现场密度的传统方法。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所测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，环刀法所得的结果与灌砂法的结果才可能大致相同。1.3核子密度仪。核子密度仪法是利用放射性元素（通常是丫射线和中子射线）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。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞，在打洞过程中易使洞壁附近的土体结构遭到破坏，影响测定的准确性，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。1.4落锤频谱式路基压实度快速测定仪（LY吐仪）。落锤频谱式路基压实度快速测定仪是利用落锤的冲击使土体产生反弹力，并利用低频测出土体响应值的一种不测含水量就能得到路基压实度的测试仪器。在压实度检测中，冲击响应值a是压实度K、含水量w的二元函数，即a=f（K，W）。但是现场测定含水量麻烦费事，能否消除土体水分的影响，使冲击响应a是压实度K一元函数，这成为路基压实度快速测定的关键。2检测方法控制比较6 在试验段土基上进行了四种方法的压实度检测对比实验：以灌砂法作为现场测定密度的标准方法，将其它方法与灌砂法进行回归标定；含水量试验标准方法是烘干法，由核子密度仪测定的含水量须与烘干法进行比较，用相关方程将其含水量转化为烘干法的含水量；环刀法、落锤频谱式路基压实度快速测定仪测定的压实度与灌砂法相关性较好，而核子密度仪测定的压实度与灌砂法相关性较差，环刀法含水量的测定与灌砂法都用烘干法，两者结果基本相同；核子密度仪测定的含水量与灌砂法的相关性较差，各相关关系式中，二次相关关系式较一次相关关系式的相关性好。结果显示四种方法测定的结果有一定差异。灌砂法作为现场测定密度的标准方法，由于其洞深通常为碾压层的厚度，能较好的反映土基的压实状况，而且每次适用的储砂筒内沙的数量不变，砂的下落高度和下落速度不变，因此其测量精度高、准确性好。但只有严格遵循试验规程的每个细节才能达到标准，以提高精确度，同时应开展路基压实标准的探讨。环刀容积小，只要使环刀取土刚好为碾压层中间的土，环刀法测定结果与灌砂法相当。核子仪测定的结果不稳定，其值较其它方法偏小，其压实度结果与灌砂法的相关6 性较差，这可能主要是因为在打洞的过程中破坏了洞壁附近的土体结构，从而影响测量的准确性；其含水量结果与烘干法的相关性也较差，这主要是由于核子密度仪测得的含水量是某一深度和某一面积内的平均含水量，这个范围比烘干法的大得多，因此只有土基的含水量和密实度都很均匀的情况下，两者的测量结果才可能一致。落锤频谱式路基压实度快速测定仪结果稳定。3路基压实控制标准现行路基压实度控制标准存在不少问题，如现行压实检测方法和标准不当。日本根据土的颗粒组成划分土质路基压实标准有其合理性，值得我们借鉴，它不需要像密度比法那样先做标准击实试验，而是做土的颗粒比重试验确定土的颗粒密度GS，再测出现场土的干密度和含水量即计算出土的空隙率。按照此方法结合我国实际可以按照以下要求进行：（l）采用空隙率作为控制指标是合理可行的，以我国压实度指标换算出的空隙率指标基本满足日本规范的要求；以压实度指标控制，其变异性虽然较低。但空隙率的变化不仅与土的干密度有关，而且与土的含水量有关，所以换算出的土基空隙率的变异性却很大，一旦路基受水侵蚀，发生不均匀沉降是不可避免的。4常见公路地基处理方法4.1换填法6 换填法就是将基础地面以下不太深的一定范围内的软弱土层挖去，然后以质地坚硬、强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等材料分层充填，并同时以人工或机械方法分层压、夯、振动，使之达到要求的密实度。成为良好的人工地基。当地基软弱土层较薄，而且上部荷载不大时，也可直接以人工或机械方法（填料或石填料）进行表层压、夯、振动等密实处理，同样可取得换填加固地基的效果。4.2碎石桩法利用一个产生水平向振动的管状设备在高压水流作用下边振边冲，在软弱粘土中成孔后，再往孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根柱体，由碎石桩体和桩间土组成复合地基，从而提高原有地基承载力，减少沉降量，这种加固地基技术叫作振冲置换或碎石桩法。此种方法由挤密砂体的振冲技术演变发展而来，其主要作用是置换部分软土，形成一个类似于钢筋混昆凝土复合结构，由于此种方法不受地下水位影响，且造价低，又能减少路基沉降。所以在高等级公路建设中越来越受到普遍重视。4.3排水固结法排水固结法是先在地基中设置砂井等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加载，或是在建筑物建造以前，在场地先行加载预压使土整体的孔隙水排出，逐渐固结地基发生沉降，同时强度逐步提高的方法。排水固结法就是在饱和软粘土地基在荷载作用下，孔隙中的水被慢慢排出，孔隙体积慢慢地减小，地基发生同结变形。同时随着超静水压力逐渐消散。有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长。6 4.4水泥搅拌桩法美国最早使用搅拌桩法水泥搅，拌桩法（喷浆法和喷粉法，也称湿法和干法）已成为高速公路软土地基处理中一种常用的方法。参考文献：[1]张旭东,马延松.对公路工程特殊路基处理的探讨[J].黑龙江交通科技.2010(05)[2]肖诗伟.浅谈高填土和软土地基中的涵洞设计问题分析[J].建筑知识.2010(S2)[3]温庆珍.综合处理软土方法在特殊路基设计中的应用[J].西部交通科技.2006(05)6'