路基压实度检测方法

2024-05-06

路基压实度检测方法(精选11篇)

路基压实度检测方法 第1篇

关键词:路基压实度,灌砂法,核子密度仪

随着我国公路的迅速发展,公路的建设也进入了一个新的发展时期,公路等级不断提高,技术要求也越来越严格。道路工程的质量好坏,压实度起了一个很重要的作用。压实度是指工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。检测路基压实度也就是测量干密度的过程。而我们比较常用的公路路基压实度检测方法主要有:灌砂法、环刀法、核子仪法等。

1 灌砂法

1.1 基本原理

灌砂法(标准方法,但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测)基本原理是利用粒径0.30 mm~0.60 mm或0.25 mm~0.50 mm清洁干净的均匀砂,从一定高度自由下落到试洞内,按其单位重不变的原理来测量试洞的容积(即用标准砂来置换试洞中的集料),并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度[1,2](见图1)。

1.2 检测精度的影响因素

从图1中我们可以得出影响其灌砂法检测精度的主要因素有:土样的最大干密度、土样的含水量、试坑内挖出土样质量、流入试坑内砂的质量、标准砂的密度等[3]。

1.3 现场检测注意事项

1)测量砂的干密度时,一定要认真,并且测定三次取其平均值。2)量砂的选用。量砂应选用颗粒级配在0.25 mm~0.5 mm,且清洁干净的标准砂,否则,砂的密度会有明显的变化。表1是用不同粒径的砂标定漏斗的体积和砂的密度时的重要性。3)现场测试时,砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致。当重复使用量砂时,一定要保持其干燥状态。4)现场含水量检测,通过烘干法与酒精法(沉没集料出现自由液面,燃烧三次)对比,其结果不超过1%,证实是可行的。5)尽量使检测表面光滑平整。6)灌砂时检测厚度应该为整个碾压层厚度,不能只取上部或者下一个碾压层中部。7)试坑深度应尽量等于标定时深度,坑壁笔直,上下口直径相等,避免上大下小或上小下大。8)选取试验地点时,表面一定要平坦;若表面粗糙度较大时,应将粗糙度表面间砂的质量准确求出,然后将表面清扫干净[4,5]。

1.4 适用范围及优缺点

灌砂法是路基压实度检测中最常用的试验方法,适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度[6]。灌砂法其优点为:数值的准确性、操作过程的可控性等,从而成为目前公路建设中路基压实度主要的检测方法,但灌砂法其操作过程繁琐、数据和操作过程受人为因素影响大,可能出现较大误差[7]。

2 环刀法

2.1 基本原理

环刀法原理就是把土样在不受扰动的条件下用标准体积的环刀取出,这时可以得到土样的体积(与环刀体积一致),湿土质量可以直接称量得到,土样的含水量可以通过酒精燃烧法或用烘干法进行测量,即可测得该土样的干密度[8]。

2.2 检测精度的影响因素

根据环刀法的基本原理,我们得知其检测的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度,它不能代表整个碾压层的平均密度。所以我们在实际现场检测时,取碾压层中间的土和碾压层上下的土都会造成测量值的偏大或偏下。其次由于环刀体积小,使得表面修整和土样称重过程中引起较大的相对误差。

2.3 现场检测注意事项

1)要注意对环刀体积和质量的标定;2)含水量的测量。由于环刀法主要测量的是细粒土,而细粒土中常含有大量的有机物,如果对含有有机物的土样进行含水量测量时采用酒精燃烧法,会使结果高于实际值,从而使实测的干密度值变小。这时我们就不应该采用酒精燃烧法而应该使用烘干法来检测含水量[9]。

2.4 适用范围及优缺点

环刀法适用于在现场测定细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度,对于中、粗粒土是不允许使用环刀法的。环刀法相对于其他方法来说操作简便、快捷,不需要太多的试验器具,然而环刀法虽然是规范JTG E40-2007公路土工试验规程允许使用的方法,但它也有其自身的缺点,那就是试样的质量过小,使试验数值的精度和稳定度受到一定的影响,使检测试验的代表性大大降低。

3 核子仪法

3.1 基本原理

核子仪是一种利用放射性物质发射高速中子及┌射线与填筑土中氢原子核及土颗粒原子冲突而产生“减速”及“散射”效应来计算含水量及干密度的仪器[10]。

3.2 检测时可能出现的问题

由于核子仪法是利用放射性物质来产生效应然后反推含水量的方法,那么我们就必须考虑放射性元素由于衰变,其辐射强度会缓慢下降。另外电子元件的参数和检测管的灵敏度都有可能稍有变化而影响密度计算值的精确。

3.3 适用范围及工程实例

张霖波等[11]在其核子仪与灌砂法对比试验中得出结论:核子仪检测路基压实度比较适用于含石量小于40%的路基填土。而对于含石量在40%~70%的土石混合填料,因干密度变化较大,导致检测结果离散较大,无法回归,不宜使用核子仪检测压实度。

青海省俄(博)—祁(连)三级公路C标段路基工程,平均海拔3 000余米,填料分别采用天然粉质土、碎砾石土、砂砾石土填筑,采用核子仪作为高原路基填土的主要检测工具,对以上三种填料测试之前,进行了核子仪与灌砂法对比试验[12],见图2。

结果表明,其相关性好,满足JTJ 059-95规定。

3.4 优缺点

核子密实度仪法操作简单,测定迅速,所得结果与常规测定值比较接近,能快捷地反映工程的真实状况,非常适合于配合大方量的填土施工,大大提高了检测速度。然而由于核子密度仪的工作特性是利用散发放射线与接收放射线的原理得出结果,容易受到现场扰射线的散发,影响测量数据的准确性。

4 结语

灌砂法检测路基压实度技术要点 第2篇

灌砂法检测路基压实度技术要点

保证路基应有强度和稳定性的.最经济有效的技术措施是路基压实,而现场路基压实的质量通常用压实度来衡量.文章根据路基工程中压实度检测的实践经验,综合考虑了影响灌砂法检测路基压实度精确度的各个相关因素,对如何保证灌砂法检测路基压宴度的精度进行了分析与探讨.

作 者:王惠 作者单位:河南中宇交通科技发展有限责任公司,河南,郑州,450016刊 名:中国新技术新产品英文刊名:CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS年,卷(期):“”(11)分类号:关键词:灌砂法 检测 路基 最大密度 含水量

公路工程路基压实度试验检测方法 第3篇

关键词:公路工程 路基施工 试验检测工作

0 引言

在建设高速公路的过程中,整个施工过程受到公路施工质量控制与检测的影响和制约,其中对路面工程质量影响最大就是路基的强度与稳定性,路基压实度是反映路基强度的重要指标。良好的路基压实度为道路强度和稳定性奠定基础和提供保证,同时能够延长道路的使用寿命。

1 压实度检测概述

所谓压实度就是通过一定手段对公路路基(或路面基层)和沥青路面进行碾压,实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值。当前,压实度检测方法主要包括灌砂法、环刀法、核子密度仪法等。在公路施工过程中,碾压环节直接关系到公路的质量和路基的稳定性。通常情况下,通过压实度进一步体现碾压程度。对于路基的压实标准,不同的填挖类别以及距离路槽底面的深度都有明确的规定。

2 路基压实度的检测标准

在公路工程施工过程中,路基填料的检测标准往往选择基底压实度。根据《路基施工规范》的相关规定:路堤基底压实度应≥85%;当路堤填土高度小于80cm时,基底压实度应≥95%。当基底含水量较大,压实难以实现时,通常情况下需要添加铺粒料垫层或者进行掺灰处理。对于高速公路,以及一级公路的桥台、涵洞背后和涵洞顶部的填土来说,从填方基底或涵洞顶部至路床顶面其压实度标准均为95%,在检查频率方面,每层50m2检查一点,并且每点都应合格,每一压实层厚度均控制在20cm。

2.1 土质路基压实度检测标准

采用重型击实标准对土质路基压实度进行管理。按照《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)的相关规定:对于高速公路、一级公路1.5m 以下为93%;二级公路1.5m以下为92%,0.8~1.5m为94%,0~0.8m为95%。二级以上公路路堤压实度不小于90%;三、四级公路路堤压实度不小于85%。

2.2 湿粘土路基的压实度检测

在公路施工过程中,如果选择湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等作填料,受自身属性的影响,由于这类填料的天然含水量接近塑限,并且大于最佳含水量,击碎、翻晒土块存在一定的难度,同时消耗大量的工期,增加成本。对于这类土的饱和度,当达到重型压实的最大干密度时一般小于80%~85%,并且压实度因路基吸水后发生膨胀后降低,在一定程度上降低了路基的强度,导致路基不稳,甚至不能达到路基的最小强度要求。因此在施工过程中采用重型压实标准时,对于湿粘土、红粘土、中弱膨胀土等,与规定值相比,其压实度标准往往降低1%~5%,同时需要采取技术措施满足路基填料的压实度。

3 检测路基压实度的方法

为了确保施工质量,在公路工程施工过程中,需要对路基的压实度进行检测,常用的检测方法主要包括:

3.1 灌砂法

灌砂法作为一种检测方法,通常情况下,利用粒径0.30~0.6mm或0.25~0.5mm的颗粒均匀的量砂对试洞体积进行置换,对路基现场的密度和压实度做进一步的计算。使用灌砂法在对路基压实度进行检测的过程中,检测厚度通常为整个碾压层的厚度,不能只选择碾压层上部或者取到下一个碾压层中。通过灌砂法对路基压实度进行检测前,需要对量砂和罐砂筒进行标定处理,并且这种检测方式需要进行现场打洞,进而在一定程度上增加了劳动强度。另外,该检测方法不适用于填石路堤等大空隙压实层的压实度检测。对于路基层来说,如果空隙率较大,可以用水袋法置换试洞体积。

3.2 环刀法

环刀法作为一种传统的检测方法,往往需要测量现场的密度,通过这种方式进行检测,检测结果不能代表整个碾压层的平均密度。使用环刀法测定土的密度时,选择的测试点的密度能够代表整个碾压层的平均密度。然而,在实际检测过程中存在一定的难度,当环刀所取的土恰好处于碾压层中间,在这种情况下,与灌砂法的测试结果相比,环刀法才可能大致相同。在对细粒土层的密度进行检测时,环刀法比较适用,对含有较粗粒料或者由松散材料组成的路基层进行压实度检测时,环刀法不再适用。

3.3 核子密度仪法

利用核子密度仪检测路基的压实度时,是利用放射性元素对土或路面材料的密度和含水量进行测量。这种检测方法的特点是:测量速度快,所需人员少;其不足之处是:放射性物危害人身体,另外检测时需要打洞,打洞过程中容易破坏洞壁附近的土体结构,进而影响测定结果的准确性。通常情况下,这种测试方式可作施工控制使用,常与灌砂法等常规方法进行对比使用,进一步检验其可靠性。

4 路基压实度检测时的控制要点

4.1 标准击实的控制

通过标准击实对现场施工条件进行模拟,路基土压实的最大干密度和相应的最佳含水量通过采用标准化的击实仪具进行获得。如果标准击实出现错误,那么在这种情况下最大干密度和最佳含水量不可能准确。因此,在进行路基建筑施工前,按照《公路土工试验规程》等相关规定,选择代表性的土样进行严格的试验。如果样本发生变化,这时需要重新取样进行测试。另外,通过现场就地取样的方式,对“异常值点”的段落进行处理,在确保含水量符合施工碾压条件的前提下开展击实试验,同时根据试验测得的最大干密度计算压实度,并且合理地评价路基的压实程度。

4.2 准确测量含水量

在检测过程中,土壤的含水量直接影响压实效果。在压实过程中,压实土的结构受到土颗粒间的相互作用力的影响。随着含水量的增大,结合水膜逐渐增厚,引力逐渐减小,在相同功能条件下,容易造成土颗粒发生移动而挤密,所以能够取得较好的压实效果。对于土壤来说,并不是含水量越高越好,这是因为当含水量达到一定程度后,无论是土壤粒结合水膜的扩大作用,还是引力的减少都不在显著。另外,在测定含水率的过程中,为了确保测定的准确性,通常情况下每个土样需要进行两次平行试验。

4.3 选点及检测频率

压实度的检测结果受到选点的直接影响。如果选点过少,位置不客观,不具代表性,那么难以反映实际的施工情况;如果选点太多,浪费资源,同时工作效率大大降低。对于压实度的检测频率,在《公路工程质量检验评定标准第一册》、《公路路基路面现场测试规程》中都有明确的规定,在检测过程中,检测人员要严格执行,确保检测结果能够真实地反映路基压实质量。

4.4 标定仪器和量砂

在施工过程中,对路基压实度进行检测,灌砂法是最常用的试验方法。在实际操作过程中,无论量砂,还是灌砂筒,只要发生变化,都要进行重新标定。

5 采集检测数据

在实践中,通过对数据进行采集,进一步对各项指标进行检测及评价。因此,在采集数据之前需要建立路基情况调查表格,进而在一定程度上为采集路基的各项数据提供了方便。对于路基的客观评价标准以及各项数值,借助这种表格,可以更加清楚的了解。为了使路基的实际情况能够真实的表达,需要提高调查数据的真实性。对于路基的实际情况,需要调查人员进行反复的研究,同时进行调整,并且根据变量因素分析方法验证表格的真实可靠性。在对某段高速公路进行实际检测与评价时,工作者需要建立主管评分表,对于建表人员来说:一方面需要具备丰富经验,另一方面了解路基以及各级评价对象的总体情况。

6 结束语

对公路施工的质量越来越得到人们的重视。其中路基压实度是控制路基质量的一个重要指标,它直接影响路基的强度和稳定性,影响到路面的使用性能和使用寿命,路基压实作为公路施工的重要环节,有必要加强压实度检测方法进行全面探究,以保证整个工程的施工质量,及通车后的行车要求。

参考文献:

[1]刘刚.路基压实度检测方法分析[J].交通标准化,2012(16).

[2]丁红军.路基土施工压实度检测方法探讨[J].山西建筑,2008.

路基压实度检测方法 第4篇

关键词:换填,路基,施工,压实度

1 概述

在路基工程中, 土方路基压实度是一个非常重要的质量评定指标。但对于无凝聚性的纯砂或略具粘性的砂性土来说, 压实度的检测却往往不做, 有些工程技术人员认为纯砂的最大干密度ρdmax确定不易, 很难对其压实度进行检测, 因而普遍凭经验施工, 没有进行压实度检测。这其实是路基施工中的一个误区。现在我结合施工的建虎段大桥桥头引道的工程实践, 着重谈谈换填砂压实质量的控制及其检测方法, 以供同行参考。

大桥桥头引道工程K27+700~K28+100段左幅为旧路排水沟, 长400米, 宽4米左右, 沟中多为腐殖质淤泥。在路基施工中, 采用换填砂方法进行处理, 所填砂为附近流溪河中的河砂, 略具粘聚性。因换填面积较大, 为保证该段路基的施工质量, 并针对换填河砂不同于普通回填土施工的特点, 经过分析研究, 我们尝试了一些比较适合无粘性砂土施工、检测的方法, 取得了较好的施工效果。下面结合实际情况作简要的介绍。

2 换填砂路基的碾压方法

对于一般路基, 通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果。但对于纯砂或几乎无粘性的砂性土来说, 由于砂是一种散状材料, 通常由固态 (砂) 、气态 (空气) 、液态 (水) 三相组成, 其突出特点是凝聚性极差, 过分碾压容易产生砂土液化, 影响碾压效果。因此用常规压实方法很难使纯砂达到较理想的压实效果, 针对这种情况, 在实际施工中, 经不断尝试, 我们采用了下列方法和措施:首先用水冲密实法, 使砂基本处于饱水状态, 然后在其附近开挖试坑, 坑内可放有过滤性作用的网状过滤层 (如箩筐等) , 再用小型抽水机将其中多余水往上抽, 直至水抽不上为止。过一、二天稳定后, 为达到更理想效果, 亦可采用轻型振动式压路机进行碾压, 碾压含其最小孔隙比)

对于无凝聚性粗粒土, 其紧密程度可用相对密度D1表示, 其试验方法可采用相对密度试验法, 从中确定该试验的三大参数:最大干密度ρdmax、最小干密度ρdmin。其中对于最大干密度 (最小孔隙比) 常采用振动台法, 振动锤击法。由于振动锤击法比振动台法测得的最大干密度ρdmax为大, 安全系数较大。因此我国以振动锤击法为标准方法;对于最小干密度 (最大孔隙比) 通常可用漏斗法、量筒法和松砂器法, 一般采用漏斗法。按上述方法进行试验后即可按下列公式计算其最大干密度ρdmax=M/Vmin (m-试样质量, Vmin-试样最小体积) 。试验方法详见JTGE40-2007《公路土工试验规程》相关内容 (此略) 。

3.2 检测方法

对于纯砂或粘聚性差的砂性土, 通常采用常规压实度检测方法 (灌砂法) 进行检测, 基本步骤为:灌砂筒量砂标定→选点→挖试坑→灌砂→称量→数据整理。值得一提的是, 纯砂经过压实后试坑是不易坍孔的。至于其他常规方法, 在此不赘述。

4 施工检测中应注意事项

因换填砂路基有其特殊的一面, 施工方法、检测方法也与普通路基略有不同, 根据我们实践总结, 笔者认为施工检测中应注意下列问题:

4.1 用振动压路机辅助压实时, 应根据实

际情况选定压路机吨位 (一般以轻型为好) , 确定碾压遍数, 以防止换填砂过分碾压, 产生砂土液化, 影响压实效果。

4.2 可采用多种方法确定最大干密度ρd-

max以作比较, 尽量获得较为准确的最大干密度ρdmax值, 以控制路基压实度质量。最佳方法为锤击与振动联合使用测定。

4.3 注意振动锤击法与振动台法的适用范

围。一般来讲, 锤击法较适用于略具粘性砂土;振动台法较适用于纯砂, 两者应区别对待, 选择最佳方法, 尽量减少试验误差。

4.4 用漏斗法测最小干密度ρdmin时, 由

于受漏斗管径限制, 故该法一般只适用于较细颗粒的砂样, 而对于粗粒径砂不适用。

4.5 纯砂或略具粘性砂土不宜作为路基顶层, 宜以粘性土或砂性土封顶。

4.6 对于特殊部位 (涵台背等) 回填砂工作

面小, 水冲密实后应想办法扩大工作面碾压或采用人工夯实法, 以获得较好的密实效果。

4.7 检测时, 砂的含水量宜控制在10%左右, 此时压实度最佳。

压实度检测方法探讨 第5篇

【关键词】压实度;灌砂法;最大干密度;含水量

1 概述

压实度表征现场土方压实后的密实状况,在建筑的基础处理、场地平整、道路路基等施工中,压实度检测是一项非常重要的工作。压实度测定主要包括室内最大干密度(标准密度)测定和现场干密度检测。

压实度的检测方法主要有灌砂法,环刀法,灌水法,核子密度仪法。其中灌砂法具有准确、简单、操作方便等优点,是现场压实度检测时最常用的方法之一。

2 检测原理、适应范围及特点

灌砂法检测压实度的基本原理是把已知密度的砂子灌入试坑内,用灌入标准砂的质量来计算出来试坑的体积,根据试坑中取出样品的质量并结合试样的含水量来推算出试样的实测干密度。

灌砂法检测适用于现场测定粗粒土、砂类土、砾类土等的密度。

灌砂法检测具有检测结果代表性强,操作简便,适用范围广等优点;缺点是携带标准砂比较重,称量次数多,检测速度比慢。

3 压实度检测结果的影响因素及控制措施

3.1 最大干密度

压实度=试样干密度/最大干密度(100%)。最大干密度(标准密度)试验结果对现场压实度检测结果有直接的影响。

3.1.1 击实试验样品的代表性

击实试验样品能否真正代表现场施工用料是一个关键问题。在同一取土场横向上的不同点、不同层的土質都有可能不同,砂类土和砾类土的集料随时可能发生变化,其最大干密度也就会发生变化。势必造成现场压实度检测结果的误差,影响工程质量或增加工程成本。因此要求最大干密度试验取样要从有代表性的不同部位多取几个点,充分拌匀后再进行试验。如果现场土质或集料发生变化,应重新取代表性的样品进行击实试验,以保证现场检测结果的准确性。

3.1.2 击实的准确性

在击实试验时,击实筒的容积是否标准,击实锺质量在使用过程中因磨损或修理而发生变化,落距是否标准,样品的分层击实是否标准、修面是否平整等都可能影响最大干密度的检测结果。在击实试验开始前一定要检查仪器的各项性能指标,确保满足试验标准要求,试验过程一定要严格执行试验标准和操作规程,击实试件顶面一定要修平。

3.2 密度检测仪器和材料的影响

3.2.1 灌砂筒的选择

由于工程施工填料的粒径和厚度不同,如果选用同一种规格的灌砂筒,必将影响检测数据的代表性,造成检测结果不准。在实际工作中一定要结合现场实际情况选择使用适合的灌砂筒。

(1)试样最大粒径小于15mm、压实层厚度不大于150mm时,宜选用φ100mm的灌砂筒。

(2)试样最大粒径大于或等于15mm且小于40mm、压实层厚度大于150mm但不超过200mm时,宜选用φ150mm的灌砂筒。

(3)试样最大粒径大于或等于40mm且小于60mm、压实层厚度大于或等于200mm时,或者试样中粒料含量比较多时宜选用φ200mm的灌砂筒。

3.2.2 灌砂筒的使用

灌砂筒中标准砂面的多少会影响灌入试坑中砂子的质量,砂子越多灌入试坑砂子的质量就越大,试验结果就会偏低。现场检测时灌砂筒中标准砂的质量要和标准砂室内标定时砂子的质量保持一致。装砂时要轻拿轻放,不得震动,使每一次灌砂状态与室内标定时基本一致。

3.2.3标定罐的选择

标定罐是用来标定标准砂密度的专用仪器。标定罐的深度越深,标准砂标定的密度越大,反之就越小。因此标定用的标定罐深度要和现场检测的压实厚度一致。根据所选择的灌砂筒选择相应直径的标定罐,同时可根据实际工作需要对同一直径的标定罐定制不同深度的几种型号,以保证检测结果的准确性。

3.2.4 标准砂

标准砂用来灌入试坑,通过置换求出试坑体积,标准砂要满足检测标准规范的要求,保证洁净干燥,回收利用时要重新过筛、洗净烘干,并要重新标定。

标准砂含水量的变化会导致其标定的密度值发生变化,因此标准砂标定前要放置足够的时间,使其含水量与空气的湿度达到平衡,并保证其在使用过程中的含水量基本稳定。

3.3 现场检测的影响因素

3.3.1 取样的代表性

现场检测取点的频率和位置直接影响着整体检测结果的准确性。现场检测必须按照规范要求取足够数量的检测点,必要时可增加检测频率。取点的位置应有代表性,在施工薄弱处也要取一定数量的检测点。

3.3.2 含水量的检测

试样干密度=湿密度/(1+含水量),含水量的测定是压实度检测的重要环节,必须保证含水率测定的准确性。

(1)样品要有代表性

由于样品本身的不均匀性,含水率检测取样要有代表性。灌砂法要将样品袋中的样品混合均匀再从不同部位各取少量样品一起进行检测,环刀法的样品要从试件两端各取少量样品一起进行检测,以保证样品的代表性。

(2)含水量检测

含水量的检测应与标准击实试验时所采用的方法一致,样品烘干至恒重。现场检测时可用酒精燃烧法替代,无水酒精应淹没样品并出现自由液面,燃烧三次。对于含有机质的样品不得用酒精燃烧法替代。

3.3.3 灌砂法检测

(1)检测点表面

检测点表面的粗糙度直接影响检测结果的准确性。检测点要尽可能使其表面光滑平整,基板底面要和检测面接触良好。检测面过于粗糙时,试坑开挖前应将检测面清扫干净,用灌砂法检测操作同样的步骤测出表面粗糙所造成灌入试坑标准砂的偏差,检测时扣除其所造成的结果偏差。

(2)试坑

试坑的深度和形状会影响罐砂的效果,试坑的形状应是圆柱体,其周围垂直向下,试坑的深度和形状应与标定罐的深度和形状基本相同。

挖试坑时应先内后外,由中心先挖一个小坑,然后慢慢向外向下开挖,尽量避免对试坑周围土填料的扰动,试坑挖好后要对其周围进行修整,同时用毛刷将坑周围及坑底的虚土清扫干净一并装入试样袋中。

(3)罐砂

罐砂过程是罐砂检测的关键步骤。罐砂时不得对罐砂筒产生震动,周围应停止震动作业。标准砂不再流动后方可停止罐砂,以确保罐砂充分。

3.4 检测质量管理与控制

压实度检测工作的全面质量管理与控制是检测结果的根本保证。检测工作的开展必须建立完善的质量管理体系。检测人员要有高度的责任感和质量意识,熟悉岗位职责,理解并熟练掌握检测的操作规程,检测过程从准备、检测、记录、结果处理等方面严格执行标准规范及操作规程,以确保检测工作质量。

4 结束语

压实度检测是工程施工中最常见的检测项目之一,影响检测结果的因素很多,检测人员要有高度的责任感和质量意识,严格按照操作规程进行检测,及时发现并解决问题,保证压实度检测的准确性。

参考文献

[1]JTG E40-2007公路土工试验规程[S].北京:人民交通出版社,2007.

[2]GB/T50123-1999 土工试验方法标准[S].北京:中国计划出版社,1999.

[3]陈恒,提高灌砂法检测压实度精确度的探讨[J],山西建筑2007, 33(2):4-6,40-45.

灌砂法检测路基压实度技术要点 第6篇

路基压实度的检测有环刀法、灌砂法、核子密度仪法等试验方法, 而灌砂法是路基压实度检测中最常用的试验方法, 适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。灌砂法虽简单易学, 但影响测试结果的因素较多。如何保证灌砂法检测路基压实度的精度, 作者结合近几年在几条公路上的实践经验对这方面进行了分析与探讨。

2 土的最大干密度的确定

压实度就是土在压实后达到接近最大干密度的程度, 施工压实度公式:K=ρd/ρc×100式中:K-测设地点的施工压实度 (%) ;ρd-试样的干密度 (g/cm3) ;ρc-由击实试验得到的试样的最大干密度 (g/cm3) 。试样最大干密度ρc的值通过击实试验方法来确定, 而且土质不同它的值也不相同。

2.1 击实试验方法的选取

《公路工程质量检验评定标准》 (JTG F80/1-2004) 中明确规定, 路基压实度以重型击实试验法为准。

现在各国使用的击实试验方法分为轻型击实试验法和重型击实试验法, 两种击实试验法的差异主要是击实功能的差别, 重型击实试验法的单位击实功比轻型击实试验法要提高4.5倍, 这样对同样的土质来讲, 采用重型击实试验法时其最大干密度提高。但有的施工单位却仍使用轻型击实试验法, 这样得出的最大干密度值比实际要小, 导致计算得到的压实度值偏大。

2.2 不同类土最大干密度的确定

不同性质的土其最大干密度差别很大, 因此应严格按规范中相关规定来确定不同土类、不同取土场的土的最大干密度。有些施工单位及监理单位为了省事, 施工段中仅用一个或极少数几个最大干密度值, 当用土数量、土类发生变化和取土场更换时也不去重新做击实试验来确定该类土的最大干密度, 而是仍采用原来的试验值, 这样所选取的最大干密度已经没有了代表性, 从而使计算得到的压实度不能真正反映实际压实质量。

3 灌砂筒的选用

施工中用灌砂法测定压实度时, 应符合下列规定:

当集料的最大粒径小于13.2mm, 测定层的厚度不超过150mm时, 宜采用φ100mm的小型灌砂筒测试。

当集料的最大粒径等于或大于13.2mm, 但不大于31.5mm, 测定层的厚度不超过200mm时, 应用φ150mm的大型灌砂筒测试。

如集料的最大粒径超过31.5mm, 则应相应地增大灌砂筒和标定罐的尺寸, 灌砂筒的直径以200mm或大于200mm为宜。

目前市面上只有φ150mm的大型灌砂筒和φ100mm的小型灌砂筒两种, 工地上普遍应用φ150mm的灌砂筒, 它的测深为150mm, 其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是近几年压实机械压实功能增大, 相应的压实层厚度往往超过200mm左右, 而且路基填方如为砾类土, 最大粒径往往超过31.5mm, 如果再继续用φ150mm的灌砂筒测出的压实度结果的准确性就可想而知了, 这就需要相关部门制定出新的灌砂筒标准来适应各种路基填料的要求。

4 量砂松方密度的标定

4.1 储砂筒中砂面高度、砂的总重对量砂密度的影响

《公路土工试验规程》中对筒内砂的高度和质量都做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15mm, 原因是不同高度的砂, 其下落速度不同, 因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同, 这就直接影响了量砂的密度。因此, 储砂筒中砂面高度必须严格控制。另外, 筒内砂的质量准确至1g, 每次标定及以后的试验都维持这个质量不变, 因为标定时, 只要砂总重相同, 即砂的自重一样, 显然其下落速度也能保持一致, 从而提高量砂使用的准确性。

4.2 标定罐深度对量砂密度的影响

砂的密度随着标定罐深度的变化其数值有较明显的变化。《公路土工试验规程》中说明:标定罐深度减少2.5cm, 砂的密度约降低1%。现在假定土样最大干密度为1.78g/cm3, 灌砂筒和砂的总质量为7000g, 锥体及基板和粗糙面间砂的总质量为850g, 灌砂后筒和砂的质量为3100g, 湿土重4000g, 含水量10%, 如果采用20cm标定罐标定的砂的密度1.433g/cm3, 得出碾压层的压实度为96.0%, 如果采用15cm标定罐来标定砂的密度, 其数值应该是1.405g/cm3, 那么, 此时压实度为94.1%。由此看来, 对于同一个试坑, 采用不同标定罐标定的砂密度, 对压实度数值产生了较大影响。因此, 现场试洞深度应与室内标定罐深度一致。

4.3 量砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响

不同颗粒粒径组成的砂, 其级配不同, 密度也明显不同, 故每次检测使用时量砂必须采用粒径0.25~0.50mm或0.30~0.60mm的标准砂, 而且要保持砂的洁净干燥, 如果重复使用时一定要注意晾干, 筛除杂质, 并且经常标定, 否则影响量砂的松方密度。

由上述可见, 储砂筒砂面高度、砂的总重、标定罐深度、砂的颗粒组成等均在一定程度上影响量砂的密度。量砂密度标定准确与否, 将影响路基压实度的检测精度。所以, 在进行路基压实度检测之前, 标定工作不容忽视。

5 现场检测注意事项

5.1 试坑数量、位置、深度、形状的选择

检测点数量。施工单位在完成每一压实层后应该首先自检, 自检频率按照技术规范的规定进行全频率试验。依据《公路路基施工技术规范》中的规定:检验频率为每1000m2至少检验2点, 不足1000m2时检验2点, 必要时可根据需要增加检测点。灌砂法检测每点需要操作时间约15min, 如果以报检宽度为30m的路基为例, 即使每天只报检500m, 每天的报检面积为15000m2, 需要检测点数为30个点, 需要时间约为7.5h, 仅仅自检的现场操作就需要如此漫长的时间, 这就需要现场监理、施工单位自检和抽检一块进行。

试坑的位置。检测点地表面处理要平, 只要表面凸出一点 (即使1mm) , 使整个表面高出一薄层, 其体积便算到试坑中去了, 将影响试验结果, 因此除非非常的平, 否则应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂。必须注重对薄弱点的检测, 由于工程结构的特殊性, 一般路基中间部位的压实度较两侧接近路边缘处压实度高, 所以加强对路基边部的检测也是非常必要的。

试坑的深度。按照《公路路基路面现场测试规程》要求, 试坑的深度应该等于测定层的厚度, 但不得有下层材料混入。一般情况下每压实层厚度约为15cm, 所以试坑深度也应该为15cm。由于现场操作时, 挖坑这道工序往往由工地务工人员完成, 其挖坑深度经常达不到要求。压路机在碾压过程中其应力分布呈倒三角形, 所以就每一压实层而言, 越向下的部位其压实度越小。因此, 坑的深度不够, 将导致测得的压实度值偏大。

试坑的形状。试坑的形状应该是圆柱体, 坑洞周壁应竖直, 但实际操作中会出现上大下小或上小下大的情形, 这样形状的试坑导致测得的压实度值偏大或偏小。

5.2 土的含水量的测定

含水量试验最准确的方法是烘干法, 在测定中粒土和粗粒土的含水量时, 不能仅取其中的细粒土, 因为它无代表性。用酒精法测含水量与土类有关, 因该种方法测含水量会由于将土壤中的有机质燃烧掉而产生误差, 另外, 潮湿的黏性土难于粉碎, 也使酒精法的精度降低。路基经过风吹日晒, 路基表面含水量偏低, 所以, 在做含水量时, 应将试坑内取出的土壤迅速均匀搅拌, 然后再测含水量。在凿洞过程中, 应随时将凿松的土取出装入塑料袋中, 不使水分蒸发。

6 结束语

对灌砂法技术要点的提出, 从根本上解决了压实度检测结果的不准确性, 对提高路基压实度检测的精确度, 加强路基压实度监控将起到重要作用。

参考文献

[1]公路路基路面现场测试规程 (JTG E60-2008) [S].北京:人民交通出版社, 2008.

[2]公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1-2004) [S].北京:人民交通出版社, 2004.

对公路工程路基压实度检测的认识 第7篇

1 路基压实度检测方法及适用范围

1.1 灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积, 它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。该方法可用于测定细粒土、砂类土和砾类土的密度。它的缺点是:需要携带较多量的砂, 而且称量次数较多, 因此它的测试速度慢。

1.2 环刀法

环刀法是检测现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200 cm3 , 环刀高度通常约5 cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。另外, 环刀法适用面较窄, 对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

1.3 核子仪法

该法是利用放射性元素 (通常是r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。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量。它的缺点是放射性物质对人体有害, 另外需要打洞的仪器, 在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏, 影响测定的准确性, 对于核子密度湿度仪法, 可作施工控制使用, 但需与常规方法比较, 以验证其可靠性。

2 灌砂法检测相关参数分析

灌砂法检测相关参数分析表见表1。

3 现场检测关键环节控制

1) 量砂要规则。量砂如果重复使用, 一定要先洗净晾干, 并放置足够的时间, 使其与标定时的洁净、干潮状况一致, 否则影响量砂的松方密度。2) 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, 因此量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂, 又不做试验, 仅使用以前的数据。3) 现场测试时, 储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致。4) 检测点地表面处理要平整, 只要表面凸出一点 (即使1 mm) , 使整个表面高出一薄层, 其体积便算到试坑中去了, 将影响试验结果, 因此除非特别的平整, 否则应先放上基板测定一次粗糙表面消耗的量砂。现场测试完后, 要检查灌砂筒底板、基板与地面之间是否有砂子漏出, 如有要将其单独清出, 称其质量, 计算密度时应扣除这部分质量。5) 试坑选位时路基边部不容忽视。由于工程结构的特殊性, 一般路基中间部位的压实度较两侧接近路基边缘处压实度高, 所以必须注重对薄弱点的检测, 加强对路基边部的检测是很有必要的。6) 检测频率要保证。在既要满足按规范规定检测频率检测后取得了合格的结果, 并经监理签字同意后才进行下一层的填筑, 又要保证填筑面的连续作业时, 可以选择施工单位自检和现场监理抽检一起进行, 这样可以保证检测点数不减少, 但相对节约了检测时间。7) 在挖坑时试坑周壁应竖直, 避免出现上大下小或上小下大的情形, 同时要注意土样不可散失, 将坑底坑壁清扫干净, 从而避免出现检测密度偏大或偏小的情形。8) 灌砂法挖坑经常出现深度达不到要求, 实际施工中, 压路机在碾压过程中其应力分布呈倒三角形, 所以就每一压实层而言, 越向下的部位其压实度越小。这样, 由于坑的深度不够, 将导致测得的压实度值偏大。因此, 灌砂法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。9) 现场含水量检测。烘干法是含水量试验最准确的方法, 在测定中粒土和粗粒土的含水量时, 不能仅取其中的细粒土测量含水量, 因为它不能代表整个中粒土和粗粒土的含水量, 且所得含水量可能较实际含水量大。因此, 所取的试样应能代表整个中粒土和粗粒土的颗粒组成, 即在颗粒组成和含水量方面都有代表性。这样, 所取的样品数量应该较多些。酒精法是一种快速简易的含水量水量测定法。当采用酒精法时, 要使用洒精纯度达到95%的酒精, 让酒精淹没土料出现自由液面, 充分燃烧三次。不得使用劣质酒精, 如使用不但不能充分燃烧反而会变成水分, 影响检测结果。

4 结语

只有完全领会并掌握了灌砂法检测要点, 才能有效地、准确地获得所需的相关参数, 从而得出精确的压实度值, 进而控制好压实度这一指标, 真正保证公路路基施工质量。

摘要:通过对路基压实度检测方法的介绍, 重点分析了影响灌砂法检测路基压实度准确性的各个相关因素, 结合实践, 总结出灌砂法检测路基压实度的控制要点, 以得出精确的压实度值, 真正保证公路路基施工质量。

关键词:公路路基,压实度,灌砂法,检测

参考文献

[1]JTG E60-2008, 公路路基路面现场测试规程[S].

[2]JTG E40-2007, 公路土工试验规程[S].

[3]孙忠义, 王建华.公路工程试验工程师手册 (修订版) [M].北京:人民交通出版社, 2006.

灌砂法检测路基压实度技术要点探讨 第8篇

关键词:灌砂法,压实度,路基,检测

路基压实是道路施工过程中的一个重要环节, 路基在充分压实后能够保证足够的强度和稳定性, 防止渗透并能消除沉陷, 这对于道路的安全运营起着重要的作用。作为路基检验评定的关键项目, 压实度的测试结果对于路基工程的验收起着举足轻重的作用。

现阶段压实度检测的标准方法是灌砂法, 此方法虽然原理简单, 但在现场实际操作过程中由于需要注意的细节太多而不好控制, 任何一方面的不当操作都会引起较大的误差甚至是错误;又因为灌砂法所测定的压实度是检验评定的依据和将来发生质量纠纷的仲裁依据, 因此也经常成为施工单位与质量检测部门之间发生矛盾的环节。

从灌砂法测定路基压实度的原理出发, 深入分析操作过程中需要注意的各个环节, 以达到提高测试结果准确性的目的, 更好的用于指导路基施工质量的检验评定。

1 灌砂法的基本原理及适用范围

灌砂法的基本原理就是利用粒径均匀一致的标准砂, 用体积置换的方法将试坑内的材料置换出来, 算出试坑的体积, 同时现场测试集料的含水率, 即可求出试样的实测干密度。现场实测的干密度与室内标准击实试验所得最大干密度的比值即为该点的压实度。

JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中明确规定:灌砂法适用于在现场测定基层 (或底基层) 、砂石路面及路基土的各种材料压实层的密度和压实度检测;但不适用于填石路基等有大孔洞或大孔隙的材料压实度检测[1]。

2 量砂的选择与标定

砂的颗粒级配对砂的密度有较大影响, 不同粒径的砂, 其级配和密度存在较大差异。因此, 在每次现场试验检测过程中, 应采用颗粒均匀、清洁干燥的标准砂 (粒径一般为0.30 mm~0.60 mm或0.25 mm~0.50 mm) , 这是确保压实度检测结果具有可靠性的基础。量砂重复使用一定要严格筛选, 清除混入的杂质, 然后烘干重新标定其密度。

在进行量砂的标定时, 首先要做到标定量砂密度所使用的灌砂桶应与现场检测所使用的灌砂桶保持一致。变换灌砂桶型号时, 应重新标定量砂密度。

灌砂桶内的砂面高度、砂的总重都会对量砂的密度产生影响[2]。JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中规定:灌砂桶内砂距离筒顶的高度为15 mm。这样做的目的就是保证砂子自由下落的速度一致, 从而使标定罐内砂的密实程度保持不变, 量砂的松方密度就不会受到影响。在实际操作过程中, 对于灌砂桶内的砂距离桶顶的距离为15 mm往往不好控制, 这就会导致同样的量砂在重复标定时的松方密度有较大波动。为了避免该问题的产生, 根据大量的实践经验, 建议在进行标定操作前在灌砂桶内壁上将15 mm的位置标出, 以后每次往灌砂桶加砂时到此刻度为止即可。

3 现场检测注意事项

3.1 选点及检测频率

在现场采用灌砂法进行压实度检测时, 测点的选取对于最终的检测结果会产生较大的影响。选点太少就不具有客观性, 不能真实反映路基的压实情况;选点太多又会导致检测工作量大大增加, 同时这些试坑的位置也是薄弱点, 对于路基强度的均匀性会有一定程度的影响。一般而言, 路基两侧边缘处的压实度相对中间部位的压实度较低, 这就存在一些相对薄弱的部位, 在选点时应充分考虑到这一因素的影响, 加强对路基边缘部位的检测也是非常必要的。在实际操作过程中, 应严格按照JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程附录A中的检测频率进行选点检测, 这样检测结果才能较客观的反映工程质量的实际情况况。。

3.2 试坑开挖

确定好检测位置后, 首先应将检测点地面表层的浮土清扫干净, 并用修土刀修理平整。只要表面凸出一点 (即使1 mm) , 使整个表面高出一薄层, 其体积算到试坑中将影响试验结果。为了保证检测结果的精确性, 应先放上基板测定一次粗糙表面所消耗的量砂, 在进行计算时将该部分的质量从填满试坑的砂的质量中减去。只有在非常光滑的情况下可以省去该步骤。

放置好基板之后, 可以用修土刀沿着基板外围在路基上刻划出基板的具体位置, 这样做可以保证在挖坑过程中即使不小心移动了基板也能将其恢复到初始位置。

按照“先中间后边缘”的顺序开挖试坑, 一定避免以边缘为支点挖洞撬起试坑内材料, 致使边缘受挤密。在用凿子或螺丝刀挖坑的过程中, 应避免力度过大导致坑中的材料飞溅出来。由于公路工程施工大都在夏秋时节, 此时白天气温一般都较高, 要特别注意防止被测材料水分蒸发导致测出的含水量偏小, 因此对于挖出的材料应立即放入塑料袋中并密封好。

开挖试坑的过程中尽量做到不搅动洞壁的材料, 保证洞壁的完整性。如果不慎已经搅动, 但是搅动量十分小, 则要将洞壁重新整平;如果搅动量过大则要废弃此试坑, 在附近重新选择测试点。

3.3 试坑形状和深度

试坑的形状应该是中空的圆柱形, 坑壁垂直, 其深度等于该碾压层的厚度。在实际操作过程中, 检测人员往往会将试坑挖成内径上大下小的不规则形状, 这样最终测得的压实度会比真实值偏大。由于压路机的压实功是从压实层表面沿深度方向逐渐减小的, 压实层顶部相对于底部会密实一些, 因此只有将试坑挖成内径上下一致的规则形状并取出试坑内所有的材料, 这样计算最终得出的压实度才能反映该碾压层真实的压实情况。最后要注意, 试坑的深度应该等于测定层的厚度, 但不得有下层材料混入。

3.4 含水率测定

含水率的测定是灌砂法检测压实度中非常重要的一步, 只有准确测定出试坑材料的含水率, 才能通过计算求出现场的实测干密度。含水率测定最准确的方法是烘干法, 但由于现场检测时条件所限, 往往采用酒精燃烧法进行含水率检测。首先应当明确, 对于含有机质的土壤不适合采用该法, 原因就在于酒精在燃烧过程中会将有机质燃烧掉而使最终结果不准确。

对于采用酒精燃烧法进行含水率测定的土壤, 首先取样应有代表性, 建议将挖坑取出的材料搅拌均匀后采用四分法取样;其次就要求酒精的浓度满足规范要求;第三在酒精燃烧土样的过程中, 要防止铝盒内试样“嘣”出铝盒, 每一土样至少燃烧三次, 直至质量不再发生变化为止, 然后求出试样的含水率。

3.5 试坑灌砂

相关试验表明, 在现场测试时灌砂桶中砂面高度和重量与室内进行标定时保持一致, 能够大大提高检测数据的准确性。因为灌砂桶内砂的高度不同, 这样标准砂对于孔底的压强就不同, 从而导致砂从孔底流出的速度不同, 最后的结果就是砂的密实程度会发生变化。

对同一体积的试坑进行灌砂时, 如果灌砂桶内砂的高度较高, 灌砂时流出的砂量较大;如果灌砂桶内砂的高度较小, 灌砂时流出的砂量较小。前面已经指出, 在进行量砂标定时, 在灌砂桶内壁上将距离灌砂桶顶部15 mm的位置标出, 这样就能保证灌砂桶内砂的质量是一个定值。

开始灌砂后, 不得碰动灌砂桶, 更不能去敲打灌砂桶, 应该让砂自由流入试洞内, 操作要一次完成, 不可进行两次灌砂。关于灌砂的结束时间, JTG E60—2008公路路基路面现场测试规程中的描述是:“直到储砂桶内的砂不再下流时, 关闭开关, 仔细取走灌砂桶”, 通过在现场大量的试验检测表明, 当灌砂桶内边缘处的标准砂不再流动后再等几秒钟时间, 才可关闭开关停止灌砂。如果提前结束灌砂, 势必导致灌入的标准砂质量偏少, 从而导致测得的压实度值偏大。

3.6 其他注意事项

由于灌砂法消耗的标准砂数量比较大, 因此在实际施工检测过程中所用量砂经常都是重复使用的, 使用过的量砂从试坑中取出时不可避免的会与被测材料接触, 从而使量砂中混入被测材料的细小颗粒;另外, 量砂在与被测材料接触后其含水率也会发生变化。因此, 量砂如果需要重复使用的话, 一定要过筛洗净、烘干, 并放置一段时间, 使其与空气湿度达到平衡后再用, 否则将会影响量砂的密度。

在有风的天气环境下进行灌砂试验, 应将天平放在避风处进行称量, 或者采用挡板围挡住天平以保证称量数据的准确性。

4 结语

灌砂法作为现场检测路基压实度最常用的试验方法, 其原理简单, 但实际操作过程中往往受较多因素的影响, 任何细节上的操作不当都可能导致最终的试验结果不准确, 不能真实的反映路基的压实情况。只有按照规范的要求严格操作, 注意以上提到的各个细节, 才能从根本上提高现场测试的准确性与精度, 得出准确真实的试验数据, 从而客观真实的反映路基的压实情况。

参考文献

[1]JTG E60—2008, 公路路基路面现场测试规程[S].

[2]孙衍泉.灌砂法检测路基压实度技术要点[J].中国高新技术企业, 2009 (16) :156-157.

[3]JTG F80/1—2004, 公路工程质量检验评定标准[S].

灌砂法在路基压实度检测中的应用 第9篇

灌砂法 (标准方法, 但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测) 基本原理是利用粒径0.30~0.60mm或0.25~0.50mm清洁干净的均匀砂, 从一定高度自由下落到试洞内, 按其单位重不变的原理来测量试洞的容积 (即用标准砂来置换试洞中的集料) , 并根据集料的含水量来推算出试样的实测干密度。

2 选点及检测频率

选点是否得当, 直接影响到压实度的检测结果。选点太少, 位置不客观, 没代表性, 很难反映实际情况;选点太多, 不但没必要, 而且浪费时间, 降低工作效率。因此, 正确的选点在工程施工中具有很强的实际指导意义。一般在压实度检测中, 试坑的位置应选择在每一设计车道内。如设计为双向四车道, 那么应在所检路基的一个横断面上、在每一设计车道内选择一点作为试验点, 并为试验点编号。如K13+000, 1号点, 2号点……。若在检测中发现有个别点压实度较低时, 可根据该点编号查找出该点。然后在该试坑 (距原坑边5cm的位置) 旁边再选2点进行检测。若该两点压实度都合格, 证明该点在初次检测时是由于试验人员的操作不当所为。若两点压实度都不合格则证明该点压实度不合格。所以进行压实度检测时选点应得当, 检测频率也要满足规范要求。这样检测结果才能较客观的反映工程质量的实际情况。

3 灌砂筒的选用及室内标定

3.1 根据集料的最大粒径选用灌砂筒

(1) 当试样的最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm时, 宜采用Φ100mm的小型灌砂筒测试;

(2) 当试样的最大粒径等于或大于15mm, 但不大于40mm, 测定层的厚度不超过150mm, 最大不超过200mm时, 应用Φ150mm的大型灌砂筒测试;

(3) 如集料的最大粒径达到40~60mm或超过60mm时, 灌砂筒和现场试洞的直径以200mm为宜。

工地上普遍应用Φ150mm的灌砂筒, 它的测深为150mm, 其所测压实度仅为这150mm的压实度。但是现场压实层厚度往往在200mm左右, 而且一般压实度在压实表层都比较高, 往下就难以保证, 因此在山区现场含碎石较多的集料应采用Φ200mm的大灌砂筒检测为宜。

3.2 室内量砂标定的准确与否对压实度的影响

(1) 未灌入前, 贮砂筒中砂面高度、砂的总重对量砂密度的影响。

《公路路基路面现场测试规程》 (JTJ059-95) 中对筒内砂的高度和质量都做了明确规定。筒内砂的高度与筒顶的距离不超过15㎜, 原因是不同砂面高度的砂, 其下落速度不同, 因而灌进标定罐内砂的密实程度也不同, 这就直接影响了量砂的密度。因此, 储砂筒中砂面高度必须严格控制。现场测试时, 贮砂筒中砂面高度应与标定量砂密度时贮砂筒中砂面高度保持一致。另外, 筒内砂的质量准确至1g。每次标定及以后的试验都维持这个质量不变。因为标定时, 只要砂总重相同, 即砂的自重一样, 显然其下落速度也能保持一致, 从而提高量砂使用的准确性。实践证明, 现场测试时, 储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致, 大大提高了检测数据的准确性。

(2) 标定罐深度对量砂密度的影响。

通过试验结果发现:曾经作过试验, 结果发现标定罐深度每减2.5㎝, 砂密度大约降低3%。标定罐深度每减1㎝, 砂密度大约降低1.2%。可见标定罐深度对量砂密度的影响较大。因此, 现场试洞深度应尽量与室内标定罐深度一致。

(3) 砂的颗粒级配组成对量砂密度的影响。

不同颗粒粒径组成的砂, 其级配不同, 密度也明显不同, 故每次检测使用时量砂必须采用标准砂 (0.30~0.60mm或0.25~0.50mm) , 而且要保持砂洁净干燥。由上述可见, 储砂筒砂面高度、砂的总重、标定罐深度、砂的颗粒组成等均在一定程度上影响量砂的密度。量砂密度标定准确与否, 也将影响路基压实度的检测精度。所以, 在进行路基压实度检测之前, 标定工作不容忽视, 必须引起足够的重视。

4 现场含水量的检测

现场含水量的检测结果直接影响到压实度的检测结果。若含水量偏大, 则压实度偏小。反之含水量偏小, 则压实度偏大。所以含水量的检测是灌砂法检测压实度中至关重要的一步。在含水量检测中我们应该注意以下几点:

(1) 土样的选取

为防止水分蒸发, 取试坑中部有代表性土样2份, 迅速装入铝盒中, 盖上盒盖后迅速称量、编号。

(2) 土样的数量

对于粘性土取30~50g, 对于砂类土取50~100g

(3) 含水量的检测

在施工现场一般采用快速检测方法, 即酒精燃烧法, 每一铝盒内的土样应充分燃烧三次, 将水份全部烧出。

(4) 结果整理

取两次含水量的平均值为该点含水量的代表值。

5 现场检测注意事项

(1) 现场测试时, 储砂筒中砂面高度和重量与室内标定时保持一致。

(2) 基板使用:检测时, 地表面应处理平整, 若凹凸不平应使用基板, 以减少试验误差, 尽量使检测表面光滑平整。现场测试完后, 要检查罐砂筒底板、基板与地面之间是否有砂子漏出, 如有要将其单独清出, 称其质量, 计算密度时应扣除这部分质量。

(3) 量砂的使用:量砂应规则, 使用进行回收的量砂, 下次使用前必须过筛洗净、烘干, 并放置足够的时间, 使其与标定时洁净、干潮状况一致, 以保证量砂密度。换砂时应重新标定量砂密度, 确保试验准确性。

(4) 试坑的形状:试坑的形状应该是空的圆柱体, 但施工单位往往会将坑挖成锅底的形状, 尤其是在接近试坑底部的位置。前面我们谈到就每一压实层而言, 越向下的部位其压实度越小, 所以, 这样形状的试坑将导致较松散部位的土取出的相对较少, 导致测得的压实度值偏大。

(5) 试坑的深度:按照《公路路基面现场测试规程》要求, 试坑的深度应该等于测定层的厚度, 但不得有下层材料混入, 一般情况下, 每压实层厚为20cm, 所以, 试坑深度也应该是20㎝。由于现场操作时, 挖坑这道工序往往由施工单位的民工完成, 其挖坑深度经常达不到要求。压路机在碾压过程中其应力分布成倒三角形, 所以就每一层压实而言, 越向下的部位其压实度越小。因而, 坑的深度不够, 将导致测得的压实度偏大。试坑深度应尽量等于标定时深度, 坑壁笔直, 上下口直径相等, 避免上大下小或上小下大。建议试洞深度应以15㎝为宜。因为按此深度进行检测, 比较符合实际情况, 能较好地反映测定层的压实度, 提高检测工作效率。

(6) 灌砂的时间:正确的做法是观察边缘处标准砂不在流动后还需要等十几秒钟再停止灌砂。因为我们无法直接观察到中心部位砂子的流动情况, 更因为砂子的流动是从中心开始而后才向边缘扩展的。如果提前结束灌砂, 势必导致灌入的标准砂质量偏少, 从而导致测得的压实值偏大。

(7) 含水量的选取:在选取含水量时, 应将试坑内的土壤迅速均匀搅拌, 然后再取含水量。

6 结束语

浅谈公路路基结构层施工压实度控制 第10篇

关键词:路基层压实度施工质

一. 路基结构层压实度的相关概述

1. 压实度的提出

所谓压实度是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。压实度是填土工程的质量控制指标。压实过程的基本原理是通过各种外力的作用,克服材料中固体颗粒的粘结力和率攘力,使固体在运动中产生位移,排出其中的空气、互相靠拢、挤密、重新排列、减小空隙、增加密实度。

2. 压实度处理不好引起的路面病害

路基压实度不足会引起:①路基不均匀沉降导致路面局部沉陷。 ② 路基不均匀固结沉陷导致路面产生纵向裂缝。③ 地基处理不好和压实度不够导致路面产生纵向裂缝。 ④构造物两头路基沉陷导致“桥头跳车”。⑤路面产生结构性破坏。

压实度与其他性能相比较更容易测试,因此,在施工中为保证满足上述这些要求,习惯上都要控制好压实度。

二. 压实度的影响因素

1.含水量对压实过程的影响。实际工程施工发现,填料(土)含水量的控制是保证路基压实度质量的一道关键工序。因此含水率是压实度的重要影响因素。2.碾压厚度对压实的影响。压实厚度对压实效果具有明显的影响,在相同压实条件下,土基的密实度随深度而递减,而不同压实工具的有效压实深度各有不同。这就是规范要求分层压实的道理。3.碾压速度对压实的影响。碾压速度影响压路机对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积内的振动次数比碾压速度高要多,因而作用在被碾压材料上的能量,前者多于后者。4.压实机械对压实的影响。压实机具的选择对压实也有重要影响:首先,对于粘性土的压实,可以选用光轮和振动压路机,较均匀的砂质土选用轮胎压路机较好,而对于含有砂石、碎石和砾石的土,则采用振动压路机效果较好。其次,当填土含水量较小且难以进行加水湿润时,宜采用重型的压实机械。最后,对压实机械本身而言,各种不同规格、不同类型的机械对各种施工条件的适应也各不相同。5.填土的类型对压实度的影响。在路基施工过程开始时,都要对取土场的土样进行试验,以验证该土样是否能用作填料,而不同类型土的压实性能是不一样的。

三. 关于路基结构层压实度的控制措施

1. 含水量的控制

可以从三个方面来看含水量的控制:

首先,应该注意天然含水最的变化。在施工时,要测定取土场土的天然含水量以及在运到工地和摊铺后碾压前的含水量;以最佳含水量为准,可以算出需要补充的水量。其次取土场的选择。高速公路路基土石方施工用土量较大,设计所给出的取土场分布较散,数量多,各个不同土场土质不一样,其压实性能亦不同,在施工中除考虑就近利用的原则外,还应注意应按新颁 《公路路墓施工技术规范》,最后,碾压时的含水量控制。在击实试验中求出跟最大干密度相对应的最佳含水量,说明该土体只有在该含水量时才能压得最密实。因此土层虚铺后即应测其土的含水量ω,跟ω0比较,倘若ω>ω0,说明土太湿,需晾干或掺灰处理;若ω>ω0,说明土太干,需适当洒水;只有当ω=ω0或者两者相近,即含水量在合理的范围内时方可碾压。含水量过大时,采用平地机配合推土机翻拌晾晒,直至检测的含水旦接受或达到最佳含水量时,再碾压。对于出现“弹赞”现象时,要坚决挖除换填,进免给工程质量带来严重隐患。

2. 碾壓程序的控制

一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5 ~ 2.5km/h ,碾压遍数控制在 4~ 6 迫。路基碾压前应确定和调整好作业参数,并按初压、复压和终压3个步魏进行: 1) 由压:对铺筑层最初的1~2遍的碾压作业称为初压。路基初压一般可采用重型履带式拖拉机进行碾压,也可选用中型压路机进行静力压实,其碾压速度应不超过1.5km/h ~ 2.4km/h。 2 )复压:在初压的基础上连续进行的压实作业,复压通常碾压5遍~8遍。复压是主要的压实阶段,在复压作业中,应尽可能发挥压路机的最大压实功能,以使被压层迅速达到规定的压实度。增加压路机的配重或调节轮胎式压路机的气压,使之单位线载荷和平均接地比压达到最佳状况。

3) 解压:李竣工前对铺筑层进行的最后1遍~2遍碾压作业称为终压。

3. 路基填料控制

首先,进行土源调查通过开挖探坑,初步判断土的物理、化学性质、土层结构、可使用方量再由实验人员和监理工程师对每个拟定的取土场取样对所取土样的物理及力学性质进行分析。施工员按填土厚度、松铺系数,计算出每工作段单位面积的用土量。其次,现场设专人指挥车辆倒土,严格收方计盈。并随时用钢尺测量 、检查松铺厚度并记录。再次,测量人员事先将每工作段虚铺土厚度用红布条绑在边桩上。最后,为保证运输土的体积一致性,在取土场装车时,采用装载机和挖掘机装土。

4. 压实工具、方法、工序的控制

根据实验路段的不同土质,不同的最佳含水量选定不同的压路机,并且确保压路机的质量及压实遍数符合规范要求;选用振动压路机配合三轮压路机碾压,保证碾压均匀;压路机应进退有序,碾压轮迹重亚。铺筑段落搭接超压应符合规范要求;当下层因雨松软或千操起尘时,应彻底处治至压实度符合要求后再进行当前层施工。

5. 压实度的检测

由于本标段路基填料均为土质路基,土的实际干容重侧定方法采用环刀法。现场取样时,按规范规定每2000m2 自检频率≥8 处。在取样时.先将表面清平,将环刀口向下,套上取样架,用手扶稳,另一手用榔头将取样架与环刀垂直向下砸人土体中,取样深度为每层厚度的 2/3 处,然后小心挖出,使环刀土样饱满,装人塑料袋扎紧,

送工地实脸室做试验。用削土刀将环刀上下削平,立即称重记录,侧定土体的湿容重。然后做含水量试验,将该环刀表土挖除,取中间部位土样 5~15 g ,称重记录,加人酒精,燃烧3次后冷却,称重记录,然后计算出干容重。

计算公式如下:

现场检测发现当密实度不合格时,应及时查找原因。及时解决处理,至碾压结果合格。经监理工程师抽脸合格后,继续填筑第二层.依次类推,直到达到路基标高。总之,为确保路基结构层压实度达到要求,应从以下几个方面考虑:

1 )因地制宜,在不增加工程投资的情况下采用级配好的坡料;

2 )通过对选择的路基坡料进行试验,选用最佳含水量;

3 )填料松铺厚度应严格控制;

路基压实度检测方法 第11篇

1 核子密度仪

核子密度仪是核子密度、湿度检测仪的简称。主要用于对水库、铁路、公路路基等的含水量、压实度的监测, 也可用于测试实验中的建筑材料的湿度、密度。在1968年以前, 测定土壤和集料的密度的方法是灌砂法。也就是实验人员在地面挖了洞, 填满沙子, 从而计算器密度, 然后取一个试样品到实验室测量它的含水量。不过这种方法很耗时, 每次实验都要花费半个钟的时间, 而且要避免很多有可能出错的地方。最后, 这种监测方法会留下一个必须修复的洞, 具有破坏性。且想得到含水量的检测结果一定要在第二天试样烘干后才可以得到。到了1968年, 便携式密度、湿度检测仪进行了商业化的生产;20世纪80年代以后, 更是在硬件设计和软件应用方面取得了显著的进步。核子密度仪不同于其它传统的技术, 它有三个优势:第一, 重量轻, 便于携带和个人操作。第二, 仪器内部放置有时钟和日历, 并且测试出的数据可以跟电脑连接下载并打印。第三, 测量时间和精度。操作人员可以自由设定测量的时间。这等同于汽车上的无极变速功能。比如说, MC-3核子密度仪测试的时间跨度可以从1秒变化到数分钟, 甚至数小时。测试的时间如果越长, 测量精度则越高, 一般需要测试半分钟以上, 一分钟以下就可以达到一般工程的施工测试要求的指标。在一些试验的测试过程中, 却更加要求精度更高的测试。试验人员不需要重新计算时间, 其核子仪会根据试验的要求自动调整时间, 等时间到, 仪器就会自动告知。第四, 核子密度仪特别坚固很耐用。它的制作流程严密, 外壳是铝制品, 具有重量轻、防撞击的功能。并且可以阻止灰尘和水的进入, 喷过漆的电路板可以抵挡不良环境的影响。

2 核子密度仪使用过程

2.1 确定材料的最大干密度

路基压实度就是土或其他的建筑的材料压实后所得的干密度跟标准最大干密度的比率。所以确定了最大的干密度是完成测量压实度的前提条件。京哈公路是施工长度为G102 K678+937—G102 K685+340, 快车道的路面宽度为15m, 底基层为25cm厚10%剂量白灰土, 按照《公路试验规程》的规定, 采用试验室重型击实试验测得京哈公路新民连接线白灰土底基层最大干密度为1.85g/cm3。

2.2 量砂密度的确定

灌砂法测量, 也就是实验人员在地面挖了洞, 填满沙子, 从而计算器密度, 然后取一个试样品到实验室测量它的含水量。不过这种方法很耗时, 每次实验都要花费半个钟的时间, 而且要避免很多有可能出错的地方。试验室采用重现性最好的粒径0.3 m m~0.6 m m, 砂用直径1 5 0 m m、高170mm的标定罐反复标定至少3次, 并计算平均值, 以取得1.435g/cm3的密度值。同时, 确定填灌罐砂筒下部圆锥体需要的量砂质量为857g。

2.3 施工现场的检测

在已碾压成型的G102 K679+000-G102K680+000底基层路段, 每隔200m断面平均选择4点, 共20个测点, 每一个点先用核子仪法测定其压实度, 然后以该测孔凿洞进行灌砂法测定, 记录其试验数据。

3 使用过程中的注意事项

核子密度仪的重要作用在路基压实度的检测中得以充分的发挥。核子密度仪均可用在多项工程上, 具有普遍适合性。另外, 它不同于传统的技术, 有几个方面需要注意。

3.1 使用的过程要关注到原材料的性质

在施工现场检测时, 需要对原材料性质均匀与否、是否配合比相同的工作面, 通过试验室来确定最大干密度这样要作平行试验。当原材料的性质和配合的比率发生了改变时, 应该重新确定其最大的干密度, 并且用核子仪的微处理器输进新的数据, 以此来测量相应的工作面。

3.2 核子仪的注意点用灌砂法来标出

为使其结果更加精确, 需注意以下几个方面: (1) 罐深每减2.5cm砂密度相应降低约1%, 即标定罐对量砂密度有明显的影响, 所以, 标定罐的深度应与试洞的深度一致。 (2) 当砂子流入试洞时, 切忌不可碰撞, 若移动罐砂筒, 会使砂的下落速度加快, 导致砂的空隙率减少, 从而使落入试洞的砂增多, 人为地减少压实度。 (3) 应该选择没有风的天气, 以免对称量器具造成影响, 增大误差。 (4) 应认真仔细对比试验数据处理, 并认真分析记算出的相关系数, 如果相关系数越接近于1, 说明二者关系的密切程度越高, 如果相关系数r<0.9, 说明选点和测量存在着误差, 说明实验所得的方程式难以表明二者的关系, 应重新选点做对比试验。

4 结语

爆发了世界大战二战后, 核技术迅猛发展, 人类开始将其用到建筑材料中。于是出现了盒子检测仪。人类用盒子检测仪检测建筑材料, 检测路基压实度。路基压实度就是土或其他的建筑的材料压实后所得的干密度跟标准最大干密度的比率。所以确定了最大的干密度是完成测量压实度的前提条件。一般百分率来显示。路基压的材料性好坏与否, 取决于其密度, 而密度较小的路基压, 其实度一般也比较小。核子密度仪不同于其它传统的技术, 在核子密度仪的使用过程中, 首先要了解材料的干密度。其次, 再通过测量了解到砂的密度情况。最后, 仍需要采取相应的措施来做好现场的检测工作。

摘要:核子密度仪同传统的技术相比, 在检测路基压实度方面具有重要优势。它的使用过程为确定材料的最大干密度、确定量砂密度、检测施工现场。在使用过程中, 我们要关注原材料的性质和用灌砂法标出注意点。注意这两点有助于我们更好使用核子密度仪。

关键词:核子密度仪,路基压实度,探析

参考文献

[1]陈少幸, 张肖宁, 邹桂莲, 等.PQI在沥青路面压实度检测中的应用[J].筑路机械与施工机械化, 2005, 3 (7) :12.

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