吴明明
摘要:公路路基施工作为公路工程建设中的重点,直接决定了公路工程质量以及安全性。其中路基压实度控制可以避免路基出现不均匀沉降问题,这就需要全面做好路基压实度测量工作,针对现有问题采取有效措施。路基压实度控制与测量内容有很多,包括最大干密度、最佳压实度、控制填土厚度、控制含水量,完善碾压程序等,在能够保证路基压实度质量的基础上,最大程度上降低人、财、物的投入,这样才能实现最终建设目标。结合某案例,探究公路路基压实度控制与测量。关键词:公路路基;压实度;控制;测量
中图分类号:U213.1文献标志码:A
0 引言
公路工程路基是整个施工体系的核心与基础,路基压实度也是保证路基压实质量、路面质量的重要因素。路基负责承载路面质量以及路面传递下来的车辆荷载,是一种线型结构,具有路线长、施工要求高等特点。路基施工质量、稳定性主要体现在压实度方面。影响路基压实度的影响因素包括土质、含水量、压实功能、施工工艺、土层厚度、人为因素等。因此,为了能够保证路基压实度满足标准,必须要解决好路基土场选择、控制好含水量和土层厚度。本论述主要对路基压实度的控制与测量进行分析。
1工程概况
某公路工程Ⅱ标段为土质填方路基,全长为14km,工程土方量大,项目所在段地下水位较高,因此要控制取土深度,大约有8km路段两侧都是农田,限制了取土场建设,只能通过土方调运的方法。在施工前,破除老路基表面油层,混入油料块,清除土渣,晾晒表层积水,碾压土质。从路段14km处两头调运土方,车辆从已经碾压好的路基上运输。施工采取交叉作业方案,半幅施工,确保道路畅通。在土方调运前,合理选择土场非常重要。由于本施工段受到自然条件限制,不能集中设置土场,导致土场土质塑性等参数不同,如果不对土壤性能参数进行分析或检测,压实度采用标准干容器和实际存在差别,会直接影响最终的测量结果,影响工程质量。所以土场选择中,要到每个土场进行分析观察,判定土质、含水量、盐碱状况,初步选定合格的土场。将初步选定土场的试样送到实验室进行分析,确定能够使用之后采取重击实标准,室内试验中可以确定不同土场的土质标准干容重以及最佳含水量,为路基压实度控制奠定基础。本工程土场干容重见表1所列。
由表1数据可知,在测量压实度中,需要确保填土标准干容重,不同土质不能混入到同一填筑段落层,这样会直接影响密实度监测结果,也会导致路基不均匀沉降,降低路基使用稳定性、安全性。所以施工中必须要做好控制工作。
2试验路段铺筑
试验路段铺筑是为了确定不同土质、填土厚度、压实机械相互配合的效果,以及达到标准压实度的碾压次数,对压实规律总结,指导全线路基施工。本工程路段通过试验获取不同土质、填土厚度、压实机械在最佳含水量基础上,达到填土区域个压实度的碾压次数。
结合表2,在第一次试验施工中,土质为砂质黏土,该土击实标准的最大干容重为2.02g/cm,最佳含水量为10.6%,在进行现场测试中,含水量为11.2%,碾压机械为18t振动压路机。第二次试验施工中,土质为黏土,击实率最大干溶度为1.92g/cm,最佳含水量为14.1,在现场测试当中,最佳含水量为13.4%,碾压机选择14t振动压路机。第三次试验施工中,土质为粉土。土质实测击实标准最大干容重为194g/cm,最佳化安水量为10.3%,现场实则的最佳含水量为9.8%,碾压机选择14t振动压路机。
3 公路路基压实度的控制与测量
3.1填土厚度
填土厚度会直接影响路基压实度,在土质含量条件不变以及压实次数相同的情况下,不同填筑厚度,密度也会随着填土厚度增加而降低。所以施工中必须要严格控制铺土厚度。施工人员结合松铺系数、填土厚度,计算出每段单位面积用土量。现场派出专业人员到现场指挥倒土,做好计量工作,用钢尺测量厚度,实时记录。测量人员事先将用于工作段铺土厚度的红布条绑到边桩中。為了能够确保运输体积的一致性,将土方装入到运输车时,要采用标准的挖掘机、装载机装土运输。装载机装5t自卸汽车(3斗/车),运输到一个工作段;挖掘机装8t自卸车(8斗/车),运输到另一个工作段。司机和技术人员要严格控制每车斗数,并有专门人员计数。全方位控制铺土厚度,从而确保最终的压实效果。
3.2含水量
严格控制路基含水量。有经验的工作人员可以采用目测方法,抓一把土捏紧之后松开,土不散开或者扔到地上立刻散开则为最佳含水量。在分段分层填筑当中,要在同一个土场中选择土源,尽可能快速完成填土工作,这样可以相对保持填土含水量一致。
在填土完毕之后在工地实验中对土壤含水量进行测定,本工程采用了酒精燃烧法。检测中,将500g天平调平,感量控制在+0.01,获取现场的土壤式样(代表性),黏土式样量为5~10g、砂性土式样量20~30g,对土样进行称重、记录,慢慢的倒人酒精,没过土样即可,之后点燃土样反复燃烧3次,称重记录。结合公式:
W=(-m)/m*100%
式中:Ⅳ表示含水量,精度差异±0.1%;m(g)为试样湿质量+合重,精度为±0.01g;m(g)为试样干质量+合重,精度为+0.01g。
含水量会直接影响土壤干容重,如某个工作段采用了土场3,土质为黏土,击实标最佳容重1.91g/cm,最佳含水率为14.2%,填土压实度K≥95%。松铺土厚度为36cm,采取14t振动压路机,采用标准的施工方案、相同碾压次数。测试得到:实际含水量为7.1%,干容重为1.72g/cm,压实度为89.2%;实际含水量为13.7%时,干容重为1.86g/cm,压实度为97.5%;实际含水量为17.1%,干容重为1.75C/cm,压实度为91.6%。所以碾压前必须要严格控制含水率。如果含水率过小需要用洒水车洒水处理,平地机跟进搅拌,待到测得现场含水率接近最佳含水率时,此时即可展开碾压工作。如果含水率较大,可以使用平地机与旋耕机翻动晾晒加速水蒸发,直到接近最佳含水量为止。
3.3 碾压与压实度测试
碾压设备、操作流程会直接影响到最终压实度。碾压中要贯彻“先轻后重、先慢后快、先边后中”的原则。结合试验段的标准,确定碾压标准。如果压实厚度为30cm,实际含水量接近最佳含水量,且为砂性黏土时,采用18t振动压路机碾压,首次碾压为静压,之后振动碾压2遍,最后再静压l遍,从而达到要求碾压度。如果是黏土,用14t振动压路机,首次碾压为静压,之后振动碾压3遍,最后再静压1遍,即可达到标准的压实度。如果是粉土,采用14t振动压路机,先静压2遍,之后振动碾压2遍,最后静压2遍。具体碾压次数见表2。碾压汇中不得出现重复碾压或漏压。
本工程路基填料为土质路基,因此决定采用环刀法测量压实度。现场取样过程中,在2000m自检频率不得低于8处。正式取样前,要先处理路基表面,之后将环刀口向下,套上取样架,手扶保持稳定,另一侧使用榔头、木槌等将环刀向下砸进,结合土层厚度,取样深度为土层厚度的2/3,将土样轻轻挖出,装入塑料袋中送人工地实验室。削土刀将环刀上下削平并称重,测量湿容重。随后进行含水量测量,挖除环刀表土,获取中间5~15g土样,采用上述含水量检测方法(酒精燃烧法),并进行称重和记录,得出干容量。结合公式:
Y=m/v
Y=Y[1+w(%)]
式中,Y表示湿土密度(g/cm);m为湿度质量(g);v表示环刀体积(cm);w表示含水量(%);Y表示干密度(g/cm)。
如果密實度检测不达标时,需要第一时间查找原因,并快速处理现存问题,直到最终碾压结果测定符合标准为止。项目经理部工程师要进行抽检,合格之后继续填筑第二层,直到符合最终标准即可。
4 结束语
综上所述,在公路路基施工当中,做好路基填料选择、压实度控制与检测非常重要。在土壤填料选择上,要对土场取样进行送检分析,待到符合标准之后再使用,确定土壤的最大干容重、最佳含水量。在压实度控制中要先进行施工试验,为后续施工奠定基础。含水量控制要适中,并在最佳含水量的情况下进行碾压,从而保证碾压质量。压实度测量中必须要严格控制每道检验流程,确保式样精度,这样才能够确保最终路基压实度达到标准,从而实现最终的施工目标。本工程采取上述路基压实度控制测量方法,保证了路基最终的压实效果,经过交通局等单位检查,没有发现路基沉降问题,压实度和稳定性也符合最初的设计标准。