碎石土路基施工質量管理及檢測方法

李 敏

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044000)

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碎石土路基施工質量管理及檢測方法

李 敏

(山西運城路橋有限責任公司，山西 運城 044000)

對碎石土路的原材料和結構類型進行了簡單的分析及劃分，在此基礎上結合壓實機械的各種功能,科學合理的確定了碎石土路的壓實厚度,并且根據在實驗中得出的數據分析了路基的穩定性和強度與壓實機械的碾壓次數之間的關系,以確定碾壓次數，同時還提出了相應的技術措施和檢測方法,從而對碎石土路的質量進行有效的控制。

碎石土路，路基施工，質量管理，檢測方法

近年來,在建設山區公路的過程中,將含有大量碎石的土作為路基的填筑材料已經成為了各個道路施工隊伍的選擇。例如在哈綏公路,由于其中含有大量的碎石,在一般情況下,碎石顆粒的組成沒有什么級配規律,還有一些碎石的顆粒比較大,從而無法進行標準擊實試驗,更不用說對碾壓后的密實度進行檢測了,進而使得壓實標準對碎石土路基的施工質量無法進行有效的控制。因此本文對碎石土的顆粒研究,采用的施工技術、質量標準和檢測方法進行詳細的探討顯得十分有必要。

1 碎石土的成因、顆粒分析以及結構類型

1.1 碎石土的成因

巖石暴露在路表,經過長時間的風化而形成,并且通過各種外界因素的共同作用形成了各種地貌形式,例如沖積物、殘積物、坡積物等。巖石的種類主要包括安山巖、正長巖、花崗巖、閃長巖以及玄武巖等。

1.2 碎石土的顆粒分析

本文共選取了16組具有代表性的碎石土進行顆粒的篩選實驗和壓碎實驗,得出了以下三個結論：首先每組大于5 mm顆粒含量占一半以上；其次其中有14組大于38 mm的顆粒含量超過了35%,因此無法進行實驗；最后，兩組大于38 mm的顆粒含量小于35%能夠進行實驗。其中壓碎值在25%～40%之間,碎石土5 mm以下的顆粒其塑型在6～17之間,但是一般都是中、低液,很少有高液。

1.3 碎石土的結構類型

首先是空隙型,這類空隙型的碎石土,其顆粒的直徑一般都在38 mm以上,同時占總量的一半以上；其次是密實型,這類密實型的碎石土,其顆粒直徑大于38 mm,但是只占總量的40%左右。

2 試驗路段施工

本文的試驗路段一共有兩段,其中第一段是K7+750～K7+872.6的路段,第二段是K20+620～K20+820的路段,共分為兩層,其中第一段公路的每層厚度在40 cm左右,并且在距離路槽80 cm的位置,而第二段公路的每層厚度為30 cm,位置與第一段公路相同,距離路槽80 cm的位置。

2.1 第一段道路施工

1)具體情況。

表1是碎石土材料的試驗結果,通過上述數據,并且結合碎石土中直徑大于5 mm的顆粒進行了標準擊實試驗,從而確定了其最大的干密度(P)是1.98,最佳含水量(w)為14%。在總體的碎石土中顆粒大于5 mm的在67%左右,大于38 mm的在33%左右,結構類型為密實型。同時,本文根據道路施工隊伍已有的壓實機械對分層壓實厚度進行了合理的確定,該道路施工隊伍具有振動壓路機和輪式壓路機,其最大振動力分別為25 t和18 t,均為重型壓路機。振動壓路機最大振力35 t,最大壓實厚度40 cm。

表1 碎石土材料試驗結果(一)

2)道路施工。

在對第一層進行施工的時候,第一步便是對路面進行攤鋪整平,利用翻斗車和推土機等機械對道路的路面進行清潔、攤鋪、整平。規定松鋪系數為1.35,松鋪厚度為54 cm(壓實厚度×松鋪系數),通過檢測發現小于5 mm的顆粒的含水量比較低,大概在15%。這段公路的碎石土大于壓實厚度的一半以上的含量很少,所以需要施工人員進行剔除；第二步，用振動壓路機對路面進行振壓,此處不少于4次,然后再用輪式壓路機進行靜壓,次數不少于6次,對路面進行壓實后,得到的松鋪系數為1.36；第三步是進行測試,當壓路機對道路碾壓兩次后便對其彎沉值進行測量,用承載板對回彈模量值進行測量,用核子濕度密度儀器對干密實度進行測量。在對第二層進行施工的時候,施工方法同第一層相同。

2.2 第二段道路施工

1)具體情況。

表2是碎石土材料的試驗結果,其中土的塑性指數為8.1,壓碎值為28.7%。本文通過對碎石土中直徑大于5 mm的顆粒進行標準擊實試驗,確定其最大密度為2.02 g/cm,最大含水量為12.3%,顆粒直徑大于38 mm的顆粒占總碎石土顆粒的64%左右,由于占有一半以上,因此其結構類型為空隙型。根據道路施工隊伍現有的壓路機械,本文對每層的最大壓實厚度進行了合理的確定,該施工隊伍具有振動壓路機和輪式壓路機,其最大振動力分別為25 t和18 t,均為重型壓路機,具有施工條件,由于最大振力是25 t,因此最大的壓實厚度為30 cm。

表2 碎石土材料試驗結果(二)

2)道路施工。

第一步是攤鋪整平,利用翻斗車和推土車進行道路的攤鋪整平,但是由于該路段的碎石土類型為空隙型,因此顆粒直徑大于5 mm的顆粒比較少,碎石比較多,因此其松鋪系數為1.3,松鋪厚度為39 cm,空隙直徑小于5 mm的顆粒其含水量為8.5%,但是最佳含水量卻是12.1%,因此其含水量存在著一定的差距；第二步是由于碎石土內含有粒徑比較大的石塊,需要施工人員用錘子等工具進行打碎。對路面進行整平以后還需要在上面撒一層風化山砂對空隙進行填充,壓實后將上面的空隙全部填滿；第三步是先用振動壓路機進行碾壓,次數不少于6次,然后再用輪式壓路機進行4次的靜壓,壓實后測得松鋪系數是1.28；第四步是測試,其測試方法與第一段道路施工的測試方法相同。第二層施工方法與第一層施工方法相同,因此本文就不做過多的論述。

3 整理分析試驗路段的測試數據,建立碾壓次數與強度的關系式和關系圖

根據上述的測試數據分析,由此可知：1)無法用核子濕度密度儀器對碎石土的干密度進行測量；2)通過得出的彎沉值,我們發現彎沉值與壓路機的碾壓次數成反比,碾壓次數越多,彎沉值越小；3)碾壓次數與回彈模量之間的關系和干密度、彎沉值與碾壓次數的關系相比而言,具有數據穩定高、規律性強的特點,利用這種關系對施工質量進行控制,可靠度比較高。圖1是第一段道路的回彈模量與碾壓次數的關系,圖2是第二段施工道路的關系圖,從中不難發現以下規律：首先，空隙型的含石量比較大,其強度比密實型的含石量大；其次，空隙型和密實型的碎石土在經過壓路機的4次碾壓以后,其回彈模量的增長開始變慢,與碾壓次數呈拋物線關系,隨著壓路機碾壓次數的增加,回彈模量的增長越來越慢,這說明了碾壓4次以后已經具有一定的強度,碾壓7次后的強度已經達到了一定的程度,如果再繼續碾壓,強度的提高效果不明顯。

4 結語

通過上文的分析不難看出，在進行碎石路基的施工中，施工隊伍必須具備最大振力在25 t和18 t以上的振動壓路機和輪式壓路機；確定碎石土的結構類型；通過對直徑5 mm的顆粒進行的標準擊實試驗,得出最大的干密度和最佳含水量，并最終根據振動壓路機的最大振壓力對分層的壓實厚度進行確定，才能保證道路建設的良好質量。

[1]劉 霞.淺談公路工程路基施工質量管理.城市建設理論研究(電子版),2014(22):2877.

[2]李厚玉.公路工程路基施工質量管理技術措施.城市建設理論研究(電子版),2013(30)：90.

[3]宗大明,徐義強.淺談軟土路基施工質量管理.城市建設理論研究(電子版),2014(13):12693-12695.

[4]任圣軍.土壤模量剛度儀控制路基施工變異性應用技術研究.濟南：山東大學,2011.

The construction quality management and inspection method of gravel soil sub-grade

Li Min

(ShanxiYunchengRoad&BridgeLimitedLiabilityCompany,Yuncheng044000,China)

This paper simply analyzed the raw materials for gravel soil sub-grade, divided the structure types of gravel soil, also based on this combining with various features of compaction machinery, scientific and reasonable identified the compaction thickness of gravel soil sub-grade, and according to the experimental obtained data analyzed the relationship of sub-grade stability and strength and compacted number of compaction machinery, so as to determine the rolling frequency, in addition, proposed corresponding technical measures and detection methods, to effectively control the quality of gravel soil sub-grade.

gravel soil, sub-grade construction, quality management, detection method

1009-6825(2015)18-0134-03

2015-04-15

李 敏(1979- )，男，工程師

U416.1

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