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        紅粘土路基壓實(shí)度的施工質(zhì)量控制

        2009-04-29 07:17:36程明星
        管理觀察 2009年10期
        關(guān)鍵詞:壓實(shí)度

        程明星

        摘要:路基壓實(shí)對(duì)公路質(zhì)量有著重要影響,稍有疏忽就會(huì)造成早期破壞的后果。以壓實(shí)度的指票來控制路基施工質(zhì)量有著重要現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合公路施工實(shí)踐,就紅粘土路基壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)控制提出了一些建議。

        關(guān)鍵詞:紅粘土 壓實(shí)度 最佳含水量 最大干密度

        在公路建設(shè)中,路基壓實(shí)是影響公路質(zhì)量的重要因素,并在很大因素上決定著路面的使用壽命和修筑完成后的維護(hù)費(fèi)用。據(jù)科學(xué)研究表明,路基材料的密實(shí)度每增加1%,公路的壽命可提高10%-15%,實(shí)踐同時(shí)證明,在路基施工中,對(duì)路基壓實(shí)稍有疏忽(如漏壓、壓實(shí)不均等),道路開放使用后容易產(chǎn)生早期破壞。我國(guó)一直采用壓實(shí)度(即工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值)指標(biāo)來控制路基施工的質(zhì)量,《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10-2006中關(guān)于路基壓實(shí)度的要求.

        另外,在此規(guī)范中規(guī)定:“液限大于50%、塑性指數(shù)大于26、含水量不適宜直接壓實(shí)的細(xì)粒土,不得直接作為路堤填料;需要使用時(shí),必須采取技術(shù)措施進(jìn)行處理,經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求后方可使用?!?/p>

        紅粘土是分布較多的土,屬高液限粉土,液限大于55%,若按上述規(guī)范:以液限大于50為標(biāo)準(zhǔn)確定土的可用性,則存在大量的土質(zhì)被廢棄,改良利用的成本也很高。此外,通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),紅粘土路基達(dá)到重型擊實(shí)的最大干密度時(shí),飽和度一般均小于80%-85%,達(dá)到表1壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí),飽和度仍然偏小,隨著時(shí)間的推移,路基必然吸水,使得土體膨脹,壓實(shí)度降低,造成路基不穩(wěn)定,強(qiáng)度降低,甚至達(dá)不到路基最小強(qiáng)度要求,所以規(guī)范規(guī)定,這類土“壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可比表1的規(guī)定值降低1%-5%,這給出了壓實(shí)度降低的范圍,可降低的最大值,但不得一律取5%,實(shí)際施工中可根據(jù)土質(zhì)情況,可通過以下方法確定壓實(shí)度降低的值:作出可直接碾壓的含水量范圍內(nèi)的重型擊實(shí)曲線,選擇該條曲線的最大干密度與這種土在最佳含水量對(duì)應(yīng)的最大干密度比值作為壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn), “可直接碾壓的含水量”指稠度在1.1-1.3之間所確定的含水量,因?yàn)槌矶圈豤=1.1-1.3,采取各種合適的壓實(shí)機(jī)具分層碾壓,均可獲得最佳壓實(shí)效果。對(duì)于高液限、高天然含水量的細(xì)粒土,土的可壓實(shí)性應(yīng)從土的天然稠度來判斷,稠度ωc=(ωL-ω)/(ωL-ωp),ωL為土的液限,ωp為土的塑限,ω為土的天然含水量,試驗(yàn)表明,當(dāng)土體稠度小于1.0時(shí),土體很難分散,難以碾壓,當(dāng)土的稠度大于1.75時(shí),說明土體過干,也不宜碾壓。

        下面結(jié)合某公施工實(shí)踐就紅粘土路基施工中現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的控制談一點(diǎn)看法。

        1.填土土質(zhì)參數(shù)

        土來源于K268+380處取土場(chǎng),施工前對(duì)選定取土場(chǎng)的填料取具有代表性的土樣進(jìn)行土質(zhì)試驗(yàn),包括土壤的種類、液塑性試驗(yàn)、顆粒分析、含水量、相對(duì)密度、重型擊實(shí)、土的承載比及有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)等。土基基本性質(zhì)如下:液限ωL=60%,塑限ωp=32%,最大干密度1.81g/cm3

        2.路基試驗(yàn)段

        路基試驗(yàn)段起訖點(diǎn)位K268+120—K268+260,共計(jì)140米,按照規(guī)范要求對(duì)原地面進(jìn)行基底處理和平整,碾壓區(qū)為93區(qū)。在施工現(xiàn)場(chǎng),可以用試驗(yàn)段的方法確定某種壓實(shí)機(jī)械的實(shí)際最佳含水量。方法是,將土鋪成20cm的厚度,在可直接碾壓的含水量條件下用20T的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,直到密實(shí)度不再明顯增加為止,并記錄碾壓遍數(shù)((靜1振3),然后將土翻松并晾曬,使土的含水量約減少2%:拌和均勻并整平后,再用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,保持上述碾壓遍數(shù)不變,測(cè)定土的含水量和密實(shí)度.再將土翻松并晾曬,使土的含水量約減少2%,……重復(fù)上述步驟,直到土的含水量明顯小于最佳含水量和密實(shí)度明顯降低時(shí)為止。用土的含水量和相應(yīng)的干密度繪制規(guī)定碾壓遍數(shù)下的含水量干密度關(guān)系曲線.

        利用這根曲線確定實(shí)際的量佳含水量和最大干密度,如圖1所示。同一種土在相同的壓實(shí)功作用下,根據(jù)所處的路床、上路堤、下路堤等部位將標(biāo)準(zhǔn)干密度乘以相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(如0.96、0.94、0.93)即為要求干密度,在圖1的縱坐標(biāo)上標(biāo)出過該點(diǎn)的水平線,這樣,可能出現(xiàn)三種情況:

        (1) 直線在含水量-干密度關(guān)系曲線上方通過,見1線;

        (2) 直線與含水量-干密度關(guān)系曲線的頂點(diǎn)相切,見2線;

        (3) 直線與含水量-干密度關(guān)系曲線在兩點(diǎn)相交,見3線。

        如果是第一種情況,則說明必須增加碾壓遍數(shù)或減薄填土層的厚度或改用較重壓路機(jī)。

        如果是第二種情況,則說明所選用的壓路機(jī)、碾壓遍數(shù)、填土層的厚度恰能滿足要求。

        如果是第三種情況,則說明理論上可以增加填土層的厚度或減少碾壓遍數(shù)或采用較輕的壓實(shí)機(jī)械。

        實(shí)際上土的含水量不可能很均勻,經(jīng)過一定碾壓遍數(shù)后所測(cè)得的干密度也不可能都相等,具有一定的誤差,路基土的干密度偏差系數(shù)常達(dá)3%-4%,因此做試驗(yàn)路段時(shí),確定碾壓遍數(shù)或填土層厚度時(shí),必須考慮這種不均勻性,也就是應(yīng)使圖上要求干密度的這條直線與曲線在兩點(diǎn)相交,但又接近與曲線的頂點(diǎn)。

        用20T壓路機(jī)經(jīng)靜1振3碾壓后得實(shí)際最大干密度為1.647g/cm3,即能達(dá)到91%的壓實(shí)度,比要求的壓實(shí)度降低2%,在1%-5%的范圍,屬于圖1第三種情況,故嘗試增加壓實(shí)功的方法增加壓實(shí)度,經(jīng)第4遍振壓后,壓實(shí)度為92.7%,第5遍振壓后,壓實(shí)度為93.7%,滿足規(guī)定的壓實(shí)度要求。

        施工參數(shù)以及試驗(yàn)結(jié)果分析

        (1)碾壓遍數(shù):20T壓路機(jī)靜壓1遍,振壓5遍。

        實(shí)踐證明:當(dāng)土基稠度控制在1.1-1.3之間,紅粘土壓實(shí)后也具有很高的強(qiáng)度和良好的水穩(wěn)性。◆

        參考文獻(xiàn):

        1中華人民共和國(guó)交通部,JTGF10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范,北京:人民交通出版社.2006

        作者單位:貴州省公路橋梁工程總公司

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