压实度试验检测对路基施工质量和进度的影响

刘相菊

摘 要：通过阐述公路土方路基施工中检测路基压实质量的操作原理和过程，剖析影响试验结果的因素，论证压实度试验检测

方法对路基施工质量和进度的影响。

关键词：压实度 路基 击实试验 施工质量

公路土方路基的压实度是施工质量检测的关键项目、关键指标。压实度是工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值，它表征现场路基压实后的密实状况，压实度越高，相应密实度越大，路基材料的整体性能越好。

击实试验确定最大干密度的分析

压实度的检测主要包括室内标准密度（击实试验确定的最大干密度ρdmax）确定和现场密度试验（主要采用灌砂法确定ρd）。压实度=ρd/ρdmax×100%。

1、击实试验的原理

在一定的击实功能的作用下，对土施加了夯压能量，使土颗粒之间的空隙变小，土颗粒重新排列，使土的密实程度增加。下图是细粒土的典型击实曲线图形：

从图中可以看出：①击实曲线有最高点，这说明在一定击实功能下，某一含水量（称最佳含水量）下时，才能被击实到最大干密度；若土的含水量小于或大于最佳含水量时候，则得到的干密度都小于最大干密度。②路基施工规范中说明，路基土应该在最佳含水量±2%范围内施工，从图中也可以看出，在这范围内，路基土最容易达到压实标准。

2、击实曲线

通过对同一类型粉质粘土，采用不同击实功能和不同含水量做试验得出如下图所示曲线：

击实功越大，土的最大干密度也越大，而土的最佳含水量则越小，但是这种增大击实功是有一定限度的，超过这一限度，即使增加击实功，土的干密度增加也不明显了。当土偏干时，增加击实功能对增大干密度的影响较大，偏湿时效果不明显，所以在施工时候，偏湿的土容易出现“弹簧”现象，企图对偏湿的土用增大击实功能的办法提高土的密度是不科学、不经济、不理智的。

3、分析

室内击实试验确定的最大干密度是压实度评定的标准值，它的大小直接决定着评定结果的可靠性。所以它的值应尽量接近真实值。如果它的值比真实值偏大，在现场测定密度相同的情况下，压实度的值就偏小，只有增加碾压遍数才能达到相应的压实度，虽然保证质量，但增加了成本，影响了进度。反之，就产生了与上面相反的结果。

以公路常用重型Ⅱ2类型（该试验技术参数为下表）为例分析试验过程对结果的影响：

试样的制备：根据土的性质选用干土法或湿土法，对于高含水量土宜选用湿土法，对于非高含水量土则选用干土法。干法制样和湿法制样所得的击实结果有一定差异，要根据不同的土试验结果才能确定差异性的大小。例如：交通部公路科学研究所对高含水量粘质土进行过比较试验，发现按干土法（用风干土依次加水作击实试验）与按湿土法求得的结果有很大差别，对于最大干密度，前者大，后者小；对于最佳含水量，前者小，后者大。对于这种高含水量的土，如仍按干土法作击实试验，则无形中增大了对土基压实的要求，施工中实际上是不容易达到的，因而高含水量的土应采用湿土法比较符合实际。

干土法试样制备后闷料时间少于规范规定的时间，一般都会使最佳含水量偏小。

每层击实数量的变少都会使击实功变小，相应最大干密度变小。

击实锤以一定的初速度下落，增加了击实功，使最大干密度变大；击实锤没有提到规定高度使下落，减少了击实功能，使最大干密度变小。

击实最后一层土量过多，余土高度越高，最大干密度会越小。

对超大颗粒的进行处理：工地试验室最大干密度很少进行校正，导致最大干密度结果与真实值不同，是偏大还是偏小，要根据ρdm和Gs`大小来决定。校正公式如下：

ρdmax---校正后的最大干密度（g/cm3）。

ρdm ---用粒径小于40mm的土样试验所得的最大干密度（g/cm3）。

p ---试样中粒径大于40mm的颗粒的百分数（最大30%）。

Gs`---粒径大于40mm的颗粒的毛体积比重。

分析结果如下：

当ρdm=Gs`时：ρdmax=ρdm；

当ρdm>Gs`时：ρdmax>ρdm；

当ρdm

现场确定密度试验（灌砂法）的分析

1、试验原理

利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前现场测定密度的主要方法。ρ=m/v

由上面公式可以知道：①体积一定，质量偏大，密度就偏大，反之，质量偏小，密度就偏小；②质量一定，体积偏大，密度就偏小，反之，体积偏小，密度就偏大。

2、对试验过程对试验结果的分析

标定筒下部圆锥体内砂的质量偏大，会使v变小，反之会使v变大。

标定量砂的单位质量比真实值偏大，会使v变小，反之会使v变大。标定罐的深度对量砂的密度有影响，标定罐的深度减2.5cm，砂的密度约降低1%。因此，标定罐的深度应与试洞的深度一致。储砂筒中砂面的高度对量砂的密度有影响，储砂筒中量砂面的高度降低5cm，量砂的密度约降低1%。因此，现场测量时，储砂筒中的砂面高度应与标定量密度时，储砂筒中的量砂面高度一致，质量一致。

量砂的颗粒组成对试验的重现性有影响，使用的量砂应清洁干燥，否则，量砂密度会有明显变化。

测试表面要平整，粗糙度较大的表面仍采用平坦表面的测试方法，会使试坑体积v增大。

在挖坑过程中应尽量使试坑周壁竖直，避免出现上大下小或上小下大的情形，这样就会使检测密度偏大或偏小。试坑内已松动的颗粒应全部取出，否则容易测得的试坑体积偏小。

灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚度，只取上部会使检测密度值偏大。由于路基受到荷载应力的作用下，随深度而迅速减少，所以路基上部的压实度应高一些。

结论

压实度试验检测方法是影响压实度试验结果的重要因素，直接影响路基施工的质量和进度。

（作者单位：天津天科工程监理咨询事务所）