公路路基的压实质量控制策略研究
2016-03-15滕立波木兰县农村公路管理站黑龙江木兰151900
滕立波(木兰县农村公路管理站,黑龙江木兰151900)
公路路基的压实质量控制策略研究
滕立波
(木兰县农村公路管理站,黑龙江木兰151900)
摘要:公路建设发展日新月异,在施工过程中,一个重要问题就是如何控制路基的压实质量。公路路基压实质量的好坏,可对路基的强度与稳定性产生直接影响,是公路使用寿命的重要决定因素。
关键词:公路路基;压实质量;影响因素;质量控制
1 公路路基压实原理
路基土属于三相体系,主要构成包括土、水、空气。主要骨架为土,水和空气填充了颗粒之间的孔隙。在自然界长期作用下,天然土体已具备一定的密实程度,然而远不及路基的使用性能要求。公路路基的施工将天然土体的状态破坏,重新组合了土颗粒,增加了空隙,降低了土体的稳定性与强度。在路基的压实过程中,因受到不间断的外力影响,土粒之间发生移动,相互之间进行填充与嵌挤,并且顺序被打乱,被重新排列。由于水的填充作用,颗粒表面形成一层具有润滑作用的水膜,土粒之间的黏聚力和内摩阻力大大减少,体积小的颗粒填充入大体积颗粒的空隙中,增加了单位体积内的颗粒数量,缩小了空隙体积,路基被压实。
2 公路路基压实质量的影响因素
2.1气候与地质
各个地区气候特点不同,因此应根据各自的气候特点进行施工季节的选择。地下水对填土的含水量产生的影响力是巨大的,因此,控制难度也十分大。有时因施工进度的要求,多在雨季进行施工,必然对施工质量造成影响。为确保路基的稳定,应建立完善的路基排水系统,在挖方段,为降低雨水对路基的破坏,便于雨后的复工工作,应建立完善的纵向临时排水系统。
2.2含水量
土体具有被压实后遇水变形的特性,而含水量可对土体的这一特性造成影响,还会影响其强度的稳定性。早期曾有研究,可在干侧形成絮凝结构,这种絮凝结构定向排列较差,而在湿侧对黏土进行压实,可形成分散结构,这种分散结构是定向排列的,经电子显微镜检查,可发现微观结构造成了这种差别。在干侧压实,形成的结构均匀性不强,而在湿侧进行压实,所形成的结构均匀性更强。
2.3土质
压实功作用相同的条件下,土类不同,其最佳含水量与最大干密度也不同。压实功不变,土的最大干密度与土中所含粗颗粒的多少成正比,而最佳密度与土中所含颗粒的多少成反比。在实际的路基压实施工过程中,应根据土类的不同对最大干密度和最佳含水量进行确定。
2.4压实功能
在压实条件相同的情况下,对不同深度土层的密实度进行测量可发现,随着深度的增加,密实度逐渐递减,表层5 cm密实度最高。选用的压实工具不一样,产生的压实深度也有很大的不同。在压实工具类型、土质等各种因素不一致的情况下,分层压实的厚度规定数值是不同的。在实际施工过程中,为保证压实质量,应先进行现场试验,再对摊铺厚度进行确定。
2.5压实厚度
压实功能包含多种因素,除了含水量以外,压实功能是影响压实质量的一个重要因素。因此,在公路路基压实的施工中,应提高压实功能,例如,选用重碾、延长锤落的作用时间,以增加路基强度,或者降低含水量。增强路基强度,提高压实功能的效果是有限制的,当提高压实功能至一定程度时,效果提升空间变小,将增加工程成本,加大工程施工组织的难度。单纯强调压实功能,有可能对土基结构造成破坏,或者减少相对的含水量,进而降低了稳定性。与提高压实功能相比,对最佳含水量进行严格控制,效果较好。在含水量不足且洒水工作难度较大时,应适当提高压实功能。若土的含水量较高,提高压实功能只能降低压实效果,若进行返工,将降低工作效率,增加施工成本。
3 公路路基压实质量的控制策略
3.1填筑试验路段
填筑试验路段,主要是为了初步确定土质、填土厚度、机械等的配合效果,确定碾压次数能够达到压实度标准,对压实规律进行总结,以期对公路全线路基的施工进行指导。
3.2控制填土厚度
在土质含水量、压实遍数相同的情况下,填土厚度越大,其密实度越小,因此,应对铺土厚度进行严格控制。控制方法如下:
A.根据各项系数及厚度,对单位面积用土量进行准确计算。B.在公路路基施工现场,安排专人对车辆倒土工作进行指挥,严格进行收方计量。利用钢尺对松铺厚度进行测量与检查,并认真记录。C.在每个工作段,测量人员应以红布条绑于边桩,进而表示虚铺土厚度。D.利用装载机和挖掘机进行装土工作,操作手应对每车斗数进行控制,在施工现场安排专人发票计数。
3.3控制含水量
控制含水量可采取以下措施:A.先进行目测,手抓紧土后再松开,若土不散,或者被扔到地面上以后散开,便为最佳含水量。B.进行分段分层填土时,所采用的土壤来源应一致,应尽量在较短的时间内进行集中填土,保证在同一工作段,填土的含水量大致相同。C.应选用酒精燃烧法进行填土含水量的测算。若填土含水量过低,应安排洒水车进行洒水,并及时对含水量进行测定,达到最佳含水量时再进行碾压。若填土含水量较高,则需要应用推土机与平地机进行翻拌晾晒,达到最佳含水量时再进行碾压。
3.4控制碾压程序
压实机器、操作程序等,都对公路路基压实质量有直接影响。在对土质进行充分考虑的前提下,若有条件,应对压实机具进行合理选定。严格遵循规定的操作程序,以“先慢后快、先轻后重、先边后中、相邻两轮道重合轮宽的1/3”为原则,根据试验路段的施工情况,对压实规律及碾压程序进行总结归纳。若为砂性土质,应选择25t振动压路机进行碾压,碾压分多次进行,为达到压实度,应该进行一遍静压,再进行两遍振动碾压,最后再进行一遍静压。若为黏性土质,应选择15t振动压路机开展碾压工作,为达到压实度应先进行一遍静压,再进行三遍振动碾压,最后再进行一遍静压。尽量选择在白天开展碾压工作,防止出现漏压、重复碾压的情况,提高工作效率,保证压实质量。
3.5检测压实度
及时查找压实度检测不合格的原因并进行处理,经抽检合格后方可进行第二层的填筑工作,符合路基标准后再逐层进行填筑。在公路路基的实际施工中,关键问题是选用合适的路基填料,提高压实质量。选择路基填料时,应将所选土场的土壤取样送检,进行相关分析,进而进行土场选用的确定,并将击实标准的最佳含水量与最大干容量计算出来。在提高压实质量方面,试验路段的铺筑规划了机械的调配情况、土质、碾压次数等。含水量不能过高,当然,也应该杜绝含水量过低的情况。含水量太低时,土颗粒之间具有很大摩擦阻力,若挤紧土颗粒,只能增大孔隙,无法完成密实的目的。含水量太高时,土体容易发生流动,造成“弹簧”现象,也无法将土壤压实。因此,应在土壤处于最佳含水量的状态下进行碾压工作,严格按照碾压原则进行碾压操作,检测压实度的方法应具有简捷、可靠的特点,对于土质相对的干容量进行核准,进行严格把关工作。
4 结语
多种因素可制约公路路基压实质量的提高,如不良气候与条件、含水量、土质、压实功能、压实厚度等。在对公路路基压实质量进行控制前,应对公路路基压实的原理及影响因素进行充分的了解,并根据实际情况合理选择控制措施,提高压实机械的工作效率与公路路基的压实质量。
Strategy Research of Compaction Quality Control of Highway Subgrade
TENG Li-bo
(MulanRural Highway Station, Mulan 151900, China)
Abstract:With the rapid development of highway construction, how to control the compaction quality of subgrade becomes an important issue.Compaction quality of highway subgrade has a direct impact on the strength and stability of the subgrade, and it is an important determinant of highway's service life.
Key words:Highway subgrade; Compaction quality; Influencing factors; Quality control
中图分类号:U416.1
文献标志码:A
文章编号:1674-8646(2016)02-0092-02
收稿日期:2015- 12- 09