楊 剛
茂名市公路工程質(zhì)量監(jiān)測站
關(guān)于路基用土的試驗檢測探析
楊 剛
茂名市公路工程質(zhì)量監(jiān)測站
本文從路基施工質(zhì)量的重要性入手,介紹了公路試驗檢測的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及路基用土檢測方法,對路基用土的分類與檢測項目進行了闡述,同時結(jié)合實際案例分析對比了路基用土檢測結(jié)果,以供參考。
公路工程;路基用土;試驗檢測
路基作為路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),承受著自重以及路面的荷載,路面直接鋪設(shè)在路床上,因此,嚴(yán)格控制路基土的土質(zhì)、顆粒級配以及壓實度是非常重要的。為了加強對公路工程施工技術(shù)的管理,應(yīng)依據(jù)公路技術(shù)強制性標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及設(shè)計要求對公路施工原材料與施工質(zhì)量進行檢測試驗,以有效保證施工質(zhì)量。
路基施工是公路施工工程中重要的組成部分,路基工程以高質(zhì)量完成施工,那么在以后公路維護過程中,將會大大減少維護的費用。另外路基施工工程是為了更好的提高公路施工的質(zhì)量,能夠有效保證公路的穩(wěn)定。影響公路路基施工的因素有很多,地形影響、環(huán)境影響,甚至施工影響都會提高路基施工的難度,在這種因素的影響下,必須控制路基施工的質(zhì)量。這樣公路在以后的使用中才不會出現(xiàn)塌陷,路面破損的現(xiàn)象,一定程度上節(jié)省公路維修的費用,加強對公路路基施工質(zhì)量的控制才能建設(shè)高品質(zhì)的公路。
2.1 公路試驗檢測的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范
公路工程試驗檢測通過對路基用土相關(guān)參數(shù)的檢測,得出土的物理性能和力學(xué)性能等試驗數(shù)據(jù),從而確定了路基用土的類別。依據(jù)公路強制性標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行試驗,對現(xiàn)場施工質(zhì)量進行定量分析與評價。本文所用到的試驗檢測方法、評定標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范如下:(1)試驗方法及規(guī)范:《公路土工試驗規(guī)程》(JTG E40—2007)、《公路工程集料試驗規(guī)程》(JTG E42—2005)與《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTG E51—2009);(2)評定標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范:《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 1—2008)。
2.2 路基用土試驗檢測方法
路基工程試驗檢測分為土工室內(nèi)試驗與路基現(xiàn)場抽檢試驗。現(xiàn)場抽樣方法最具代表性,其原則為隨機抽樣,抽樣的方法和數(shù)量應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的要求執(zhí)行。樣品抽取后應(yīng)立即封存并標(biāo)識,在抽樣單上認真填寫抽樣信息,記錄的內(nèi)容要真實,并且抽樣人員應(yīng)在抽樣單上簽字;由現(xiàn)場運輸?shù)綄嶒炇业倪^程中,應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)拇胧?,確保樣品外觀完整,性能不因外部環(huán)境影響而發(fā)生變化。
3.1 土的工程分類
通過對土的篩分法確定各類土的顆粒組成含量,采用液塑限聯(lián)合測定法確定液限和塑限,以及根據(jù)土中有機質(zhì)的含量確定其存在情況并定出土的名稱。
3.2 代表試驗項目
物理性能:含水量、密度、液塑限、顆粒分析。力學(xué)性能:擊實試驗、CBR、壓實度檢測。
(1)含水量:測定各類土中水的含量與干土質(zhì)量的百分比。通常采用烘干法,適用于黏質(zhì)土、粉質(zhì)土、砂類土和有機質(zhì)土。
(2)密度試驗:測定現(xiàn)場原樣土單位體積的質(zhì)量。試驗方法:環(huán)刀法(細粒土)、灌砂法(細粒土和中粒土)和灌水法(粗粒土和巨粒土)。
(3)顆粒分析試驗:采用篩分法(粒徑>0.075mm的土顆粒)和移液管法(粒徑<0.075mm的土顆粒)。
(4)界限含水率:采用界限含水率測定液限、塑限和塑性指數(shù),用來劃分土類。
(5)擊實試驗:室內(nèi)采用不同的方法準(zhǔn)備至少5個試樣,加入不同含量的水拌勻后,根據(jù)設(shè)計要求(輕型或重型)采用不同的落距和擊實功,分別得出5個干密度,繪制干密度與含水率曲線圖,得出峰值,求出最佳含水率和最大干密度。
(6)承載比試驗(CBR):CBR是用于綜合評定路基土的強度指標(biāo)。試驗采用貫入量為2.5mm或5mm時的單位壓力與標(biāo)準(zhǔn)壓力的百分比。
(7)壓實度檢測:道路壓實后測得的干密度與最大干密度的百分比。
以某工程為例,對城鎮(zhèn)道路次干路路基用細粒土進行了界限含水率、承載比、擊實與壓實度等檢測試驗,檢測結(jié)果如下。
(1)界限含水率
界限含水率是劃分土類的重要依據(jù),計算天然稠度與塑性指數(shù),可利用多對數(shù)坐標(biāo)及細粒土的計算公式,由此得出界限含水率的檢測結(jié)果如下: 液限WL為38.0%,塑限WP為23.4%,塑性指數(shù)IP為14.6。按照《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 1—2008)中的相關(guān)規(guī)定得知,路基填料液限不大于50、塑性指數(shù)不大于26。因此,該細粒土用于路基填料是合理的。
(2)承載比
承載比CBR是用于綜合評定路基土的強度指標(biāo),是路基設(shè)計的主要參數(shù),承載比檢測結(jié)果:CBR=16.7%,《城鎮(zhèn)道路工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》(CJJ 1—2008)對于路基填料強度CBR的要求是不小于8.0%。因此,承載比的檢測結(jié)果符合規(guī)范要求。
(3)最大干密度
擊實試驗是根據(jù)塑性指數(shù),預(yù)估最佳含水率,得出至少5組干密度與含水率數(shù)據(jù),繪制關(guān)系曲線圖,確定路基填土的最大干密度。根據(jù)設(shè)計要求,路基用土采用重型擊實法擊實。由于是細粒土,采用《公路土工試驗規(guī)程》(JTG E40—2007)中的方法進行試驗,制樣5組,分5層擊打,每層27下。以干密度為縱坐標(biāo),含水率為橫坐標(biāo),繪制干密度與含水率的關(guān)系曲線,最終獲取結(jié)果:最大干密度為1.76g/cm3,最佳含水率為15.9%。
(4)路基壓實度
路基壓實度是衡量道路工程施工質(zhì)量的重要參數(shù),壓實度的高低直接影響到路基的強度及穩(wěn)定性。應(yīng)通過嚴(yán)格控制影響壓實度的各個因素(如含水率、壓實功與壓實次數(shù)等),使得壓實度滿足設(shè)計與施工要求,從而保證路基路面質(zhì)量。路基的壓實度是現(xiàn)場用土檢測所得干密度數(shù)值與室內(nèi)擊實試驗最大干密度之比,常用的方法有:環(huán)刀法(適用于細粒土)、灌砂法(適用于中粒土和細粒土)和灌水法(適用于粗粒土)。壓實度設(shè)計要求為90%。路基填土為細粒土,故采用環(huán)刀法。由擊實試驗得知,最大干密度為1.76g/cm3,由此得出壓實度檢測結(jié)果。
綜上所述,在公路施工過程中進行試驗檢測,根據(jù)所得到的數(shù)據(jù),可以對工程施工過程中的每道工序及原材料的性能、各種混合物的配合比、生產(chǎn)成品的強度等進行全面控制,以確保公路工程的建設(shè)質(zhì)量。
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