段澤偉

摘要：文章通過實(shí)例闡述了標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)和表面振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)在公路工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)；表面振動(dòng)壓實(shí)；公路；應(yīng)用

在公路路基、路面土石方工程施工壓實(shí)度檢測是重要的指標(biāo)之一。而壓實(shí)度檢測標(biāo)準(zhǔn)的最大干密度和最佳含水率是控制土方壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)重要指標(biāo)。隨著工程機(jī)械不斷改進(jìn)，擊實(shí)功和擊實(shí)效率的提高，室內(nèi)常用的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)檢測的（最大干密度和最佳含水率）兩項(xiàng)指標(biāo)在新疆不少地區(qū)已不能很好控制現(xiàn)場，尤其是粗粒土和巨粒土填料的土方填筑壓實(shí)度檢測的工程中。在工程中對(duì)粗粒土和巨粒土填料的土方填筑控制方法有不少好的方法，如：試驗(yàn)段最高壓實(shí)次數(shù)作為最大干密度、用不同含石量與標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)密度曲線等。結(jié)合所有的現(xiàn)場控制方法中用表面振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果控制現(xiàn)場效果很好。

現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)檢測和表面振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)檢測中兩者的適用范圍及主要參數(shù)，如下：

1.標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)

適用于細(xì)粒土，輕型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于20mm的土。中型擊實(shí)試驗(yàn)適用于粒徑不大于40的土。當(dāng)土中最大顆粒粒徑大于或等于40mm，并且大于等于40mm顆粒粒徑的質(zhì)量含量大于5%且小于30%，則使用大尺寸試筒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，大尺寸試簡要求其最小尺寸土樣中最大顆粒粒徑的5倍以上，并且擊實(shí)試樣的分層厚度應(yīng)大于土樣中最大顆粒粒徑3倍以上。

2.表面振動(dòng)壓實(shí)儀法

采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法測定無粘性自由排、0.075mm標(biāo)準(zhǔn)篩的土顆粒質(zhì)量百分?jǐn)?shù)不大于15%的粗粒土和巨粒土的最大干密度。對(duì)于最大粒徑尺寸大于60mm的巨粒土，受試筒允許最大粒徑的限制，按照相似級(jí)配法制備縮小粒徑的系列模型試料處理。

我們把常用土方填筑中的路基、底基層、基層與上表中項(xiàng)關(guān)聯(lián)可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)用于細(xì)粒土；后者用于粗粒土和巨粒土與之相關(guān)的就是土粒最大粒徑。在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)中如果土中有較大顆粒，如40mm篩上顆粒較多在3%-30%，對(duì)于求的最大干密度和最佳含水率所檢測的誤差較大。在擊實(shí)過程中粒徑對(duì)檢測結(jié)果的影響是不可忽視的，在規(guī)范中土方填筑的路基、底基層、基層的粒徑要求：如下圖

在上表顯示中在路基填料中最小粒徑為100mm，最大粒徑為500mm；底基層填料中最小粒徑為31.5mm，最大粒徑為63mm；基層填料中最小粒徑為31.5mm，最大粒徑為53mm。從填料粒徑大小與標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和表面振動(dòng)擊實(shí)試驗(yàn)分析，后者更加接近現(xiàn)場用料的情況。

國道315線葉城一墨玉公路建設(shè)項(xiàng)目中多個(gè)料場大于40mm顆粒含量比較嚴(yán)重。用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)檢測結(jié)果控制現(xiàn)場時(shí)壓實(shí)度常有超百情況，用表面振動(dòng)擊實(shí)檢測結(jié)果很理想。下面是該工程中部分料場中結(jié)果對(duì)比：

如路基按照試驗(yàn)段施工工序碾壓，以標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)檢測的最大干密度控制現(xiàn)場。經(jīng)過檢測壓實(shí)度單點(diǎn)值在99%以上，特別是k156和k136料場在路基壓實(shí)度檢測中超百的頻率在60%以上。因?yàn)閗156料場在河床旁邊開挖，k136料場是由河床沉積形成，0.075以下的含量偏少，粗集料偏多，尤其大于40mm以上的顆粒偏多。相對(duì)表面振動(dòng)擊實(shí)來控制現(xiàn)場時(shí)比較結(jié)合現(xiàn)場施工工藝。因此我們結(jié)合現(xiàn)場土粒形成的特點(diǎn)在此工程中從料場總?cè)臃趾Y后模擬現(xiàn)場按照細(xì)顆粒不同比例合成進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和表面振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)的檢測。結(jié)果匯總?cè)缦拢?/p>

從檢測結(jié)果中反映的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)檢測含水率比表面振動(dòng)擊實(shí)高。含水率隨著≤2mm顆粒含量的增加之間偏差逐漸增加，反之土粒在偏粗的情況下標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和表面振動(dòng)壓實(shí)所檢測的含水率越相近，同一種料源中粗顆粒含量到達(dá)一定比例時(shí)檢測含水率結(jié)果相同。含水率隨著≤2mm顆粒含量的增加之間偏差逐漸增加，反之土粒在偏粗的情況下標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和表面振動(dòng)壓實(shí)所檢測的含水率越相近，同一種料源中粗顆粒含量到達(dá)一定比例時(shí)含水率檢測結(jié)果相同。在此料場中標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)檢測含水率平均值結(jié)果比表面振動(dòng)擊實(shí)檢測結(jié)果高0.8%，因此可以在現(xiàn)場土方填料碾壓前含水率控制（考慮期間的蒸發(fā)損失）我們比最佳含水高1.5%為宜。

表面振動(dòng)壓實(shí)檢測最大干密度結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)檢測結(jié)果高。并且在檢測結(jié)果中標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)最大干密度圓曲線比表面振動(dòng)壓實(shí)最大干密度曲線陡，兩者圓曲線的兩邊偏差漸大。表面振動(dòng)壓實(shí)檢測結(jié)果比標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)檢測結(jié)果的離散型好，在土粒中細(xì)顆粒顆粒且在土粒中粗粒組中礫比例增加到一定比例會(huì)達(dá)到該土粒最大干密度，土的穩(wěn)定性和強(qiáng)度將達(dá)到最大值。

標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)和表面振動(dòng)壓實(shí)檢測過程中，最明顯的地方就是前者為沖擊功后者則為振動(dòng)頻率、激振力。更加符合現(xiàn)場振動(dòng)壓路機(jī)的施工方法。因此在粗粒土土方填筑施工地區(qū)，表面振動(dòng)壓實(shí)檢測的指標(biāo)來控制土石方填筑的壓實(shí)度更加結(jié)合現(xiàn)場施工要求。