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探究公路工程路基压实度试验检测方法

2021-07-27王稳强

甘肃科技纵横 2021年5期
关键词:压实度试验检测路基

作者简介:王稳强(1986.06.23),男,汉,籍贯:甘肃省平凉市,本科,工程师,主要从事:公路应急抢险工作。

摘要:公路工程作为我国交通事业必不可少的项目,开展公路工程建设必须要加强整体质量,确保行车稳定性与安全性。以提高路基压实度施工质量为前提,讨论压实度试验检测的有效方法。根据某公路工程建设概况,阐述路基压实度试验检测的基本要求,并且介绍灌砂法、环刀法、核子密度仪法、地质雷达检测法在路基压实度检测中的应用,最后从精准采集路基压实度数据、加强路基压实度检测规范性、路基标准击实精准控制、重点关注试验检测过程这四个方面提出建议。通过切实可行的试验检测方法,保证路基压实度作业效果,以期能够推动公路工程建设的可持续发展。

关键词:公路工程;路基;压实度;试验检测

中图分类号:U416.1

公路工程建设中路基是非常重要的施工环节之一,直接关系到工程后期使用质量与行车驾驶稳定性、安全性。那么在路基施工期间,压实度检测变成为十分重要的一项工作。可以通过路基压实度试验检测结果了解路基强度,从而调整路基施工方案,将公路工程使用期限延长。现阶段针对路基压实度试验检测的方法,无论是在选择阶段还是实际应用环节均存在一些疑问,要结合公路工程建设实际情况加以分析。

一、工程概况

某公路工程路基土建项目全长为7km,合同段内结构物包括路基土石、桥梁、排水工程等。路基土石方的挖方是175.24万方,填方是135.49万方,等级,为双向四车道公路,计算行车速度是80km/h,路基宽度整体式24.5m、分离式是12.30m,设计荷载为公路Ⅰ级。为了保证路基施工质量,现场专门组织了路基压实度试验检测。

二、公路工程路基压实度试验检测要求

该公路工程项目在路基压实度试验检测中,主要采用路基碾压的方式,确保干密度达到试验最大值,有利于提高路基整体稳定性、强度。若试验检测发现压实度与设计要求不符,会直接影响到后期工程质量以及安全性。一般路基压实度试验检测方法包括环刀法、灌砂法、核子密度以法等,施工过程中路基碾压质量、强度、稳定性之间关联密切,利用路基压实度可以了解碾压施工成效。而填挖方法、路槽底端间距也与压实度规范性有明确的联系[1]

本次公路工程采用土质路基,并且设定重型击实标准,根据技术规范一级公路压实度必须大于等于93%。组织路基施工期间主要填料选择红黏土,因为该材料具有较大的含水量,击碎、翻晒存在一定难度,加之公路工程施工周期较长,因此给成本控制带来一定的问题。基于此,一旦满足最大干密度要求,路基压实度则小于85%,当路基吸水膨胀,那么压实度会持续性降低,导致路基强度、稳定性受到影响。所以,湿粘土路基压实度试验检测标准需要适当调整,控制降幅小于5%。

三、路基压实度试验检测方法与应用

第一,灌砂法。公路工程路基压实度试验检测经常使用灌砂法,选择粒径范围在0.3~0.6mm、0.25~0.5mm,保证粒径颗粒均匀,置换试洞体积内的梁砂,实施路基密度、压实度精准计算。在应用灌砂法过程中,路基厚度代表碾压层厚度,检测人员要将整个碾压层作为检测的对象[2]。在实施检测之前,将量砂、灌砂筒及时标定,并且在检测现场打洞。由此可见,该方法的缺点即劳动强度增加。与此同时,灌砂法不适合在大空隙压实层检测中应用,站在路基层角度,若空隙率大,建议将试洞体积置换为水代法,可以保证压实度检测效果。

第二,环刀法。公路工程路基压实度检测中,环刀法是相对传统的一种检测方法,通过路基施工现场密度测量,实施检测的最终得出的结果无法代表碾压层平均密度。针对土密度进行检测,确定测试点密度可以直接代表碾压层平均密度,但检测期间各项操作面临一定困难,如果环刀取土位于碾压从中间位置,对比灌砂法检测结果,采用环刀法最终效果有可能会与之一致。检测细粒土层密度建议应用环刀法。如果路基包括粗颗粒或是松散材料,那么压实度试验检测便不适宜采用环刀法。

第三,核子密度仪法。针对公路工程路基压实度的试验检测,如果采用核子密度仪这一方法,通过放射性元素检测土路面材料密度以及含水量,可以提升检测效率,并且不需要大量的工作人员[3]。但放射性元素会对人体带来一定的危害,现场检测必须进行打洞,且打洞期间很有可能会对周围土体结构造成破坏,不仅会降低检测结果精准性,还直接增加了检测环节的工作量,一般子密度仪法会作为现场施工控制的一种方法,对比灌砂法、环刀法,该方法的可靠性更强。

第四,地质雷达检测法。如果公路工程高填方路堤、路基的深度较大,采用常规方法无法满足压实度检测要求,便可以采用地质雷达检测法。通过专业检测仪器,既能够保证压实度检测结果的精准性,又不会破坏检测路基质量,可以达到无损检测效果。

四、公路工程路基压实度试验检测建议

(一)精准采集路基压实度数据

实施路基压实度试验检测,其中数据的采集分析是非常关键的环节,采集数据之前要按照要求填写表格,明確掌握路基现状。通过采集到的数据分析,优化压实度检测方案,要求检测人员积累丰富的经验,例如路基压实度试验检测数据采集方法、信息技术与软件操作要领、压实度数据分析等的经验[4]。最后根据分析结果实施评价,了解压实度试验检测方案可行性。

(二)加强路基压实度检测规范性

公路工程路基压实度的试验检测对检测人员要求非常高,不仅要了解压实度设计要求,还要明确质量检测参数(如表1)。所以负责压实度检测的工作人员需要科学应用检测系统,由检测人员实施跟踪与监督,从而加强压湿度检测的规范性。实施检测期间,现场监理人员负责压实度检测全过程的监管,尤其要重点防范路基压实度影响因素。

(三)路基标准击实精准控制

为了优化路基压实度,需要做好标准击实控制工作,模拟施工条件,公路工程路基土压实最大干密度、最佳含水量,建议采取标准化击实设备得到。若标准击实存在失误,此时最大干密度、最佳含水量也无法保证精准性[5]。开始路基施工之前,根据公路工程相关规范,需要选取土样组织试验,若在试验中发现样本变化变要重新取样实施试验。与此同时,施工现场就地取样可以及时处理异常值点段落,保证含水量和施工碾压条件要求,并且为标准击实试验的展开提供支撑。按照试验获得最大干密度可以计算得出路基压实度,并且在评价之后了解路基压实程度,是否需要持续性优化。

路基在荷载应力作用下,路基上方压实度相应提高,如果公路等级高,那么对应的路面等级也比较高,从而提出更为严格的路基强度要求。路基压实度按照标准,一级公路路基压实路床在0-80cm范围内,需要大于95%,路堤处在80-150cm范围内需要大于93%,低于150cm则要大于90%[6]。本次公路工程处于处在特殊干旱地区,平均年降雨量不足150mm。制定压实度标准,根据标准数值可以降低3%左右。由于所处地区雨量较少,加之地下水位不高,所以天然土含水量小于最佳含水量。要想通过加水的方式达到最佳含水量,那么在压实操作中存在一定难度。压实度标准适当减小也不会对路基强度与稳定性带来明显的影响。建议先展开稳定处理,随后再进行压时。

(四)重点关注试验检测过程

1、含水量测量

路基压实度检测期间,土壤含水量是最终压实效果的直接影响因素,实施压实作业,压实土结构与土颗粒之间产生的相互作用力关系密切,若含水量与结合水膜厚度增加,那么引力会不断降低,且处在一致功能条件下,很有可能会出现土颗粒移动、挤密现象,由此保证理想的压实成效[7]。针对路基土壤而言,并非含水量越高,路基的压实度越好,一旦含水量达到限定值,会受土壤力结合水膜扩大、引力减小等作用影响降低压实度。除此之外,检测含水率期间要想加强检测结果精准性,所取土样通常会展开两次平行试验,进行试验结果综合分析。

2、精准选点且控制检测频率

路基压实度试验检测最终得到的结果,会受前期选点影响而无法保证准确性,若选点数量较少且所处位置不合理,会降低选点代表性,也无法透过压实度检测结果掌握路基施工状况;若选点数量过多,会导致资源浪费,并且降低施工效率。建议控制路基压实度试验检测的频率[8]。根据公路工程试验质量检验要求以及路基路面测试规定等,实施路基压实度检测,负责该项工作的检测人员严格按照规章制度,保证最终检测结果,可以真实全面的反映出路基压实效果。

3、设备与量砂标定处理

路基施工实施压湿度试验检测,最为常见的检测方法便是灌砂法,进行检测期间量砂、灌砂筒一旦出现变化便要重新标定,以保证压实度试验检测结果精准性。

结束语:

综上所述,在公路工程施工中路基压实度需要施工人员加强重视,从路基压实度施工的各个流程着手,根据压实度规范参数以及设计要求调整试验检测方案,结合公路工程实际情况选择检测方法,加强最终检测结果精准性。工作人员在获得检测结果之后,分析、评价了解现阶段公路工程路基施工情况,一旦发现问题或者安全隐患,也可以及时解决,有利于优化路基施工效果,从而加强公路工程整体质量,保证后期公路工程投入使用的安全性。

参考文献:

[1]金少华.公路工程试验检测影响因素若干问题的探究[J].绿色环保建材,2020(12):96-97.

[2]陈家存,王晓林.公路路基路面病害检测问题与措施探讨[J].居舍,2020(23):187-188.

[3]姚兴.公路路基路面病害的科学检测及预防养护方法探讨[J].四川建材,2020,46(04):137-138.

[4]陈朝魁,郑阳航,陈志雄,郑益楠.路基路面回弹弯沉检测中存在的问题研究[J].四川水泥,2020(02):61.

[5]張兴钦.试论公路工程路基用土和路面基层材料试验检测[J].建材与装饰,2019(33):247-248.

[6]吴肖肖.试论公路工程路基用土和路面基层材料试验检测[J].低碳世界,2019,9(03):226-227.

[7]张小利.分析公路路基工程质量无损检测方式的实践运用[J].建材与装饰,2018(52):256-257.

[8]王吉红.既有公路路基工程检测方法与工程实例分析[J].甘肃科技纵横,2018,47(09):55-56+71.

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