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        水穩(wěn)基層壓實(shí)度檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展

        2018-10-21 10:11:20王金娜袁海
        名城繪 2018年12期
        關(guān)鍵詞:水穩(wěn)層壓實(shí)度道路工程

        王金娜 袁海

        摘要:壓實(shí)度的檢測是保證水穩(wěn)基層施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文通過國內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研,對比分析了水穩(wěn)基層壓實(shí)度傳統(tǒng)檢測方法灌砂法(水袋法)和核子密度儀法的工作原理、適用條件與存在的不足,結(jié)合目前智能壓實(shí)技術(shù)研究進(jìn)展情況,闡述了壓實(shí)度實(shí)時(shí)檢測技術(shù)在水穩(wěn)基層中的應(yīng)用與需要解決的關(guān)鍵問題,以及路面雷達(dá)檢測技術(shù)用于水穩(wěn)基層壓實(shí)度檢測的可行性。

        關(guān)鍵詞:道路工程;水穩(wěn)層;壓實(shí)度;檢測方法

        1影響因素以及相關(guān)控制檢測方法

        1.1 含水量

        作為土體的重要物理指標(biāo)之一,土壤的含水量能夠?qū)⑼馏w本身的一些性能客觀的反映出來,含水量的變化同時(shí)也會(huì)引起土體的各項(xiàng)力學(xué)性能發(fā)生相應(yīng)的變化,因此將土壤含水率控制在一個(gè)較為合理的范圍之內(nèi)是非常重要的,含水率不僅可以作為檢驗(yàn)土壤干密度以及孔隙率等指標(biāo)的重要依據(jù),同時(shí)也是能夠保證路基壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。因此在路基施工的取土料場選定的階段,首先應(yīng)該測定的是該料場土體的最佳含水率,確定最佳含水率的目的是為了能夠更好的對施工過程提供指導(dǎo)和依據(jù),高于最佳含水率的土體需要進(jìn)行晾曬等處理以降低其含水率,低于最佳含水率的土體應(yīng)該進(jìn)行灑水提高含水率。如果是施工地點(diǎn)處于水源緊缺或者取水不便的地方,為了壓實(shí)度的達(dá)標(biāo)也應(yīng)進(jìn)行便利的壓實(shí)操作。

        綜上所述,如果壓實(shí)工作的功率是固定的,土壤的干密度會(huì)隨著土壤含水量的變化,干密度的變化的程度在當(dāng)含水量高于+2%時(shí)更加明顯。從這個(gè)問題可以看出,如果壓實(shí)處于最佳含水量+2%的條件下進(jìn)行相關(guān)的壓實(shí)工作,此時(shí)壓實(shí)效果非常好。

        1.2 壓實(shí)機(jī)械與壓實(shí)厚度

        如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些時(shí),碾壓機(jī)具的性能就要和碾壓層自身的厚度相協(xié)調(diào)適應(yīng)。低功率的碾壓機(jī)因?yàn)槭艿焦β蚀笮〉南拗?,因此分層太厚的話?huì)導(dǎo)致能量無法傳遞到分層的底部位置,導(dǎo)致出現(xiàn)壓實(shí)不到位的情況。只有分層表面部分受壓,深處的密實(shí)度就會(huì)達(dá)不到相關(guān)要求,結(jié)構(gòu)層次會(huì)變得很松散從而增加了事故發(fā)生的可能性。因此選用的碾壓機(jī)具不同時(shí),碾壓的厚度應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的碾壓實(shí)驗(yàn)以及壓實(shí)度的分層測定來進(jìn)行確定,施工經(jīng)驗(yàn)顯示在施工設(shè)備都滿足條件的情況下30cm是最為經(jīng)濟(jì)的松鋪厚度。同時(shí)大量的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)也能證明最小松鋪的厚度是能夠進(jìn)行控制的,保持在8mm~12mm的厚度為宜。

        1.3 碾壓速度以及碾壓遍數(shù)

        路基碾壓時(shí)碾壓機(jī)具的速度也是影響路基壓實(shí)度的一個(gè)因素,碾壓相同遍數(shù)的情況下,由于振動(dòng)壓路機(jī)都應(yīng)有相同的振動(dòng)頻率,因此行駛速率越低的壓路機(jī)碾壓輪夯砸點(diǎn)之間相距的距離就更小,這樣就會(huì)導(dǎo)致碾壓輪夯砸在單位面積內(nèi)的進(jìn)砸點(diǎn)間距過大,單位面積之內(nèi)的壓實(shí)功就會(huì)很小。因此為了避免這種情況的發(fā)生,在進(jìn)行正式的碾壓之前應(yīng)該根據(jù)實(shí)際施工情況對相應(yīng)路段進(jìn)行鋪筑實(shí)驗(yàn),以便選定出合適的碾壓值和碾壓遍數(shù),更好地指導(dǎo)施工的進(jìn)行。

        2現(xiàn)場檢測路基壓實(shí)度的方法

        2.1 灌砂法

        灌砂法是一種較為標(biāo)準(zhǔn)的檢測路面壓實(shí)度的方法,但是使用范圍有一定的局限性,無法在填石路堤等存在大空洞的情況下使用這種方法進(jìn)行檢測。這種方法的操作過程如下:首先由相關(guān)人員使用粒徑在0.3mm~0.6mm亦或是粒徑在0.25mm~0.50mm挑選出均勻的細(xì)砂,在指定的位置進(jìn)行自由下落,在單位重量不變的情況下測量試洞的容積,此時(shí)相關(guān)人員也要集料含水率來測算出試件的干密度。灌砂法作為當(dāng)前規(guī)范中認(rèn)可并使用的一種主要的檢測手段,在相關(guān)領(lǐng)域和實(shí)際工程測驗(yàn)中擁有較高的認(rèn)可度。這個(gè)方法看起來比較簡單,在實(shí)際的操作過程中會(huì)由于稱量次數(shù)的增加而增加不準(zhǔn)確的因素,因此實(shí)際操作過程中需要相關(guān)操作人員認(rèn)真學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)規(guī)范從而提高每一步操作的規(guī)范性,盡可能的減少誤差的產(chǎn)生,達(dá)到較為精準(zhǔn)的效果。

        2.2 環(huán)刀法

        環(huán)刀法一般情況下針對的范圍主要是不含骨料的粘性土,細(xì)粒土以及無機(jī)結(jié)合料細(xì)粒土等土壤類型的壓實(shí)度測試,這種檢測方法也是比較常見的一種。環(huán)刀的容積一般是在200cm3,高度在5cm上下,采用這種方法測出來的土壤壓實(shí)度實(shí)質(zhì)上是環(huán)刀中的土樣的平均密度值,實(shí)際土體的密度是自下而上縮減的,下層土體的密度相對較大,采用環(huán)刀法測得的結(jié)果也會(huì)相對較大,上層土體的密度相對較小,在下層進(jìn)行取樣測量得到的數(shù)值會(huì)比較小。

        因此相關(guān)人員在用環(huán)刀法進(jìn)行土體密實(shí)度的測量時(shí)不管在土體的上中下哪一部位進(jìn)行取樣測量都會(huì)出現(xiàn)不準(zhǔn)確的情況,另一方面因?yàn)榄h(huán)刀的體積不大會(huì)對土壤承重時(shí)產(chǎn)生誤差,因此環(huán)刀的體積和重量也需要引起重視。還有一種引起量測不準(zhǔn)確的情況就是酒精燃燒法會(huì)使得土壤中的很多有機(jī)物被破壞掉,導(dǎo)致檢測結(jié)果和實(shí)際值有所出入,此時(shí)為了保證密度值的準(zhǔn)確可以考慮用烘干法代替酒精燃燒法。

        2.3路面雷達(dá)檢測技術(shù)

        路面雷達(dá)作為一種高效快速、連續(xù)無損的路面檢測設(shè)備,其應(yīng)用技術(shù)自20世紀(jì)80年代以來一直是國內(nèi)外研究人員研究的熱門課題。路面雷達(dá)測定路面結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度工作原理是:通過確定結(jié)構(gòu)層介電常數(shù)與密度、壓實(shí)度之間的關(guān)系得到各結(jié)構(gòu)層的密度以及壓實(shí)度。

        對于水穩(wěn)基層介質(zhì)來說,要采用路面雷達(dá)檢測其壓實(shí)度,需要找到一種水穩(wěn)基層介電常數(shù)與壓實(shí)度的關(guān)系和路面雷達(dá)數(shù)據(jù)識(shí)別方法。目前,針對路面雷達(dá)檢測壓實(shí)度的相關(guān)研究還在深入研究,由于路面雷達(dá)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水穩(wěn)層壓實(shí)度的無損檢測,因此路面雷達(dá)對水穩(wěn)層壓實(shí)度檢測具有廣闊的發(fā)展前景。

        3壓實(shí)度檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

        隨著國家對道路施工質(zhì)量要求的提高,傳統(tǒng)的檢測技術(shù)已經(jīng)很難滿足實(shí)際工程施工質(zhì)量控制的需要,水穩(wěn)壓實(shí)度檢測技術(shù)向智能控制方向發(fā)展已經(jīng)成為必然。壓實(shí)過程中壓實(shí)度的在線預(yù)測評價(jià)是目前智能壓實(shí)過程中的發(fā)展方向,通過壓實(shí)度的在線預(yù)測評價(jià),提出更加高效的壓實(shí)工藝,從而提高壓實(shí)作用中的質(zhì)量以及效率。我國公路交通事業(yè)在飛速的發(fā)展,研制出能夠適應(yīng)這一發(fā)展的智能壓路機(jī)是當(dāng)前壓實(shí)技術(shù)與壓實(shí)機(jī)械領(lǐng)域所要達(dá)到的一個(gè)重要研究目標(biāo)。

        4 結(jié)語

        綜上所述,壓實(shí)效果的主要有土壤的含水率,壓實(shí)機(jī)械和壓實(shí)厚度,碾壓速度和碾壓遍數(shù)等因素,土壤壓實(shí)度的檢測可以用灌砂法和環(huán)刀法來進(jìn)行,實(shí)際的路基路面施工過程當(dāng)中,相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)該學(xué)會(huì)結(jié)合理論知識(shí)和實(shí)際情況來進(jìn)行試驗(yàn)路段的相關(guān)指標(biāo)檢測等工作,這樣才能得到較為精確的數(shù)據(jù)來對實(shí)際施工進(jìn)行指導(dǎo),同時(shí)保證土體壓實(shí)度能夠滿足要求,從而保證工程質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]閻學(xué)文,許安,任征.瞬態(tài)錘擊法測試土壓實(shí)度的初步實(shí)驗(yàn)研究[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2009(1):60-62.

        [2]曹文貴,盧山,胡堅(jiān)麗.基于自適應(yīng)退火算法的非線性位移反分析方法研究[J].巖土力學(xué),2009(7):46-48.

        (作者單位:大連翔宇建設(shè)工程檢測有限公司)

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