摘要:市政道路路基的壓實度是體現整個工程結構質量的關鍵。以路基能夠達到最大干密度、最佳含水率為目標,確定試驗段落。通過試驗段落來確定實際施工操作方法及目標,提高對填土厚度控制、含水率控制、碾壓程序及壓實度檢測的系列控制措施,來確定最少碾壓遍數,達到最佳壓實效果的方案,保證市政道路路基的結構質量。
關鍵詞:壓實度 干密度 含水率 碾壓 路基
市政道路路基壓實度是保證路面質量的基礎,巖土自重和路面重量以及由路面傳遞下來的行車荷載都由它來承載。它是一種線型結構物,路線長,與大自然接觸面廣。路基施工的質量及其穩定性主要表現在其壓實度上。路基的質量會對路面質量和公路的整體使用功能產生直接的影響。土質、土層厚度、含水率、壓實步驟、壓實度以及人為等因素會影響土質路基的壓實效果。所以,若要確保路基壓實操作能取得預期的壓實效果,一定要選擇合適的路基土場,合理設計土層厚度和含水率,同時要認真檢測壓實度。以金山水城(鏡天路)道路工程為例,該工程土質路基全長約1km,在調運土方之前,選定土場尤為重要。各類土場的塑性指數及土質液限都存在差別,若不認真檢測土壤性質,或對壓實度進行檢測的過程中,出現最大干密度與實際情況不符的情況,就可能對檢測結果產生影響,從而埋下質量隱患。所以在土場的選擇上,先要對各個土場的實際情況進行實地勘察,并對土壤性質、鹽堿含量及含水率進行觀測,初步確定合適的土場。同時,將擬選土場取代表性試樣送檢測中心試驗室進行土壤檢測,合格后選擇重型擊實標準進行室內試驗,最后確定土場土質的最大干密度及最佳含水率,由此對施工現場的壓實度進行檢測。本段在綜合比選后選取土場的土質數據見表1。
參考表1的試驗數據對壓實度進行現場檢測,首先核準與該層填土土源相對應的最大干密度,嚴禁同一填筑段落層混合多種土質來填筑,這會引發路基的不均勻沉降,并對路基壓實程度及其穩定性、壓實度的現場檢測造成影響。為取得預期的壓實效果,施工過程中一定要嚴格控制下列幾方面。
1 試驗路段的鋪筑
鋪筑試驗段主要是為了明確不同土質的填土厚度、壓實機械的相互配合效果,以及滿足壓實度要求的碾壓遍數,工作中應該注意總結壓實規律,以便于全線的路基施工。本段通過作試驗路段獲得的土質,采用不同的壓實機械和填土厚度,并且滿足最佳含水率的同時,達到填土地段各壓實度區規定的碾壓遍數。
表1 取土場的土質數據
表2 填土區域各壓實度區標準的碾壓遍數
2 填土厚度的控制
填土厚度是影響壓實效果的一大因素,如果土質含水率、壓實遍數等因素相對不變,填筑厚度不同,則填筑厚度增加,密實度會隨之減小。所以,施工時必須合理控制鋪土厚度。以下簡單介紹鋪土厚度的控制方式:①根據松鋪系數和填土厚度計算出各個工作段單位面積的用土量。②指派專人負責現場指揮車輛倒土,嚴格收方計量;采用鋼尺實時檢測松鋪厚度,完整記錄檢測結果。③檢測人員提前將紅布條綁在各工作段虛鋪土厚度的邊樁上。④為確保運輸土的體積一致,應該用挖掘機、裝載機取土裝車。裝載機裝5t自卸汽車(3斗/車),運輸到一工作段面;挖掘機裝8t自卸車(8斗/車)運輸到另一工作段;操作人員注意控制每車的斗數,現場指派專人發票計數。
本段施工綜合運用了以上四種方法,同時合理地控制了鋪土厚度,并取得了預期的壓實效果。
3 含水率的控制
現場控制土體含水率的方法如下:①首先目測。手捏緊一把土再松開,如果土壤不散或捏緊后扔于地上即刻散開,這樣的土壤就滿足了最佳含水率的要求。②分段分層填土的過程中,土壤必須采自一個土場,盡量短時間集中填土,以確保同一工作段填土的含水率基本一致。③酒精燃燒法是施工現場測定土壤含水率的最佳方法。具體操作為:調平500g的天平,精度0.01g。取代表性試樣稱重并記錄,一般砂性土取20~30g,粘性土取5~10g,緩慢倒入酒精,淹過于土樣,點燃,燃燒3次后使其冷卻,然后稱重、記錄。根據以下公式對含水率進行計算:
w=(m1-m2)/m2×100
式中:m1——試樣的濕質量,精確0.01g;m2——試樣的干質量,精確0.01g;w——含水率(0.1%),計算至0.1.
土的干密度隨著含水率的變化而變化。施工現場測定的含水率接近最佳含水率時就可以開始碾壓。如果含水率超過設計要求,用平地機配合旋耕機翻拌晾曬,直到測定的含水率滿足最佳含水率的要求再開始碾壓。如有“彈簧”現象出現,就必須挖除換填,以免埋下質量隱患。
4 碾壓程序的控制
路基壓實度以及壓實效果主要受壓料機具、操作程序的影響。根據土質,如果條件允許,最好選擇合適的壓實機具。碾壓過程中,一定要按照“先輕后重,先慢后快,先邊后中,相鄰兩輪道重合輪寬的二分之一”的要求來操作。為取得預期的壓實效果,避免出現重復碾壓、漏壓等問題,應選在白天開展碾壓工作。
5 壓實度的檢測
本段路基填料都是土質路基,主要通過環刀法來測定土的實際干密度?,F場取樣的過程中,按設計要求每1000m2取3處,而且取樣要有代表性。首先清理整平表面,將環刀口向下,套上取樣架,一手扶穩,另一手用榔頭將取樣架和環刀垂直向下砸進土體,在各層厚度的2/3處取樣,再將其挖出,用塑料袋裝飽滿的環刀土樣并扎緊,最后將土樣送工地實驗室進行試驗。用削土刀將環刀上下削平,盡快稱重、記錄,再對土體濕容重進行檢測,并進行含水率試驗,挖除環刀土樣的表土,取中間部位土樣15~30g,稱重記錄,將試樣放入溫度105~110℃烘箱恒溫下烘干,烘干后取出放入干燥器冷卻稱重準確至0.01g,計算公式如下:ρ=(m1-m2)/Vρd=ρ/(1+0.01w)
式中:ρ——濕土密度(g/cm3),計算至0.01;m1——環刀與土合質量(g);m2——環刀質量(g);V——環刀體積(cm3);w——含水率(%);ρd——干密度(g/cm3),計算至0.01。
如果測定的壓實度達不到設計要求,則要盡快查明原因并及時處理,直到測定其合格為止。
6 結束語
市政道路路基工程建設的基本內容之一就是選用合適的路基填料以及合理控制壓實度。本段的路基施工,在選用路基填料時,先將擬定的土場取樣送檢并進行了土壤分析,選定了合適的土場,確定了標準擊實的最大干密度及最佳含水率。控制壓實度時,先進行了試驗路段的鋪筑,對施工機械進行了合理的調度,同時也與各類土質和鋪土厚度相適應的合理的碾壓遍數。而且含水率要適中,如果含水率過大,就會增大土體的流動性,從而引發“彈簧”現象;如果含水率過小,就會相應增大土顆粒間的土摩擦阻力,土顆粒容易松散或土顆粒之間出現較大的孔隙,影響壓實效果。所以在路基施工時,尤其是碾壓施工過程中必須嚴格控制在最佳含水率。若采用機械碾壓,則要按照碾壓要求逐步操作。此外,要采用簡便、合理的方法來檢測壓實度。核準所檢測土質相對應的干密度,嚴格把關,確保該工程路基的施工質量。
參考文獻:
[1]JTG E40-2007《公路土工試驗規程》.
[2]CJJ1-2008.《城鎮道路工程施工與質量驗收規范》.