路基压实质量有效评价试验研究

张建明

摘 要：通过重型击实试验和经水撼后重型击实试验对比研究水撼过程对风积砂压实的影响规律，以指导施工。同时，试验方法不同，测得的最大干密度值存在差异，水撼后击实试验所得最大干密度作为现场检测标准，能更合理地评价路基压实质量。

关键词：风积砂；压实质量；评价；击实试验

风积砂分布广泛、储量丰富地区其作为筑路主要材料，但以标准击实试验获取最大干密度与最佳含水量的方法，用于检测现场压实度时，易导致压实度“超密”现象，不能合理地评价路基压实质量。本文通过室内重型击实试验和水撼后重型标准击实试验全面分析影响风积砂路基压实的各项因素及其变化规律，并确定了标准干密度的试验方法，为风积砂路基压实施工提供理论依据与指导。

1 试验材料及仪器设备

试验用砂样取自施工用取土场，其物理性质指标如下：液限16.9-17.8、塑限11.1-14.6、数塑性指数2.3-5.6，不均匀系数1.8-2.7，曲率系数0.78-0.84。试验仪器包括标准击实仪，CBR试验试模及其附属设备。制作直径15cm，高5cm多孔垫块。

2 试验方案

采用标准击实仪对不同含水率状态下的五组风积砂试样分别进行重型击实试验，确定其最大干密度和最佳含水率，并结合击实曲线分析含水率对风积砂干密度的影响。利用CBR试模及多孔底板，在多孔底板上安放多孔垫块再在多孔垫块上铺一张滤纸，将试模及套筒安装在多孔板上。将砂样分3层装入试模，水撼使土样内水分达到饱和，并高出试样2cm，然后放在架子上控水，控水至规定时间，将试模连同试样放置在击实仪台座上，进行标准击实试验，再通过控水时间的长短不同，试样内含水率的变化，确定其控水时间与最佳含水率和最大干密度之间的关系。

3 试验方法

3.1 标准击实试验

将风干的砂样按四分法准备五份，每份试样用量6Kg，分别加入不同水分（按2%～3%含水率递增），拌匀后闷料一夜备用。试验时，将击实筒置于坚硬地面上，先将垫块放入筒内地板上，取制备好的砂样分3次倒入筒内，每次约1700g左右，整平表面，使击实锤垂直自由落下，按规定每层击实98击，锤迹必须均匀分布于砂样表面。第一层击实完后，将试样层面“拉毛”，装入套筒，重复上述方法进行其余各层的击实。完成后，扭动取下套筒，齐击实筒顶削平试样，擦净筒外壁，称量，计算试样湿密度。再倒出筒内试样，从试样中心处取样，测其含水率，并计算试样干密度。其余四份试样重复上述试验，最后根据不同含水率状态下的风积砂干密度绘制含水率和干密度关系曲线，见图1：标准击实曲线。

3.2 水撼后击实试验

将风干的砂样按四分法准备五份，每份试样用量6kg。

取标准击实用风干砂样一份，将其大致分成三次装入筒内，每次约1700g左右。试验时，将击实筒安置于CBR多孔板底板上，先将多孔垫块放入筒内多孔板上，在多孔垫块上铺一层滤纸，取准备好的砂样取约1700g左右倒入筒内，整平表面，接通自来水源，使水缓缓流入试样，至水将试样全部浸泡，并使水面高出试样约2cm停止加水。将多孔底板连同试模一同放到支架上，使试样内的水分控出至规定时间为止。将其取下，将多孔垫块更换成击实垫块，将其安装至标准击实底座上。

启动击实仪，按标准进行击实。第一层击实完后，将第二层试样装入试模，再更换多孔垫块及滤纸，重复上述注水、控水、击实过程，按此方法进行其余各层的击实。完成后称量，计算试样湿密度。再倒出筒内试样，从试样中心处取样，测其含水率，并计算试样干密度。

其余四份试样重复上述试验，根据不同含水率状态下的风积砂干密度绘制含水率和干密度關系曲线，见图2：水撼后击实曲线。最后根据不同控水时间状态下的含水率绘制控水时间与含水率之间的关系曲线，横坐标为控水时间，纵坐标为含水率，最佳含水率所对应的控水时间，即为最佳控水时间。

4 试验结果及分析

由图1可知，风积砂击实曲线与一般粘性土的击实曲线规律一致，呈驼峰状，峰值出现在含水率为8.5%～9.5%时，最大干密度在1.77g/cm3～1.80g/cm3之间。

由图2可知，水撼后击实曲线与标准击实曲线规律一致，承驼峰状，峰值出现在含水率为8.6%～10.0%时，最大干密度在1.85g/cm3～1.90g/cm3之间。

通过两组击实数据比较，可得出风积砂的最佳含水率，在8.6%～9.5%之间。明显水撼后的干密度大于未经水撼的干密度。

结果表明，水撼过程对风积砂有一定的密实作用。通过试验结果绘制控水时间与含水率关系曲线图可以看出，控水时间在10小时左右，达到最佳含水率。

5 结论

1）风积砂砂粒均匀，属于级配不良砂，水撼施工可提高其密实度，工程质量可控。

2）采用标准击实试验和水撼后标准击实试验，得到的最佳含水量基本相近，表明风积砂的最佳含水量在8.6%～9.5%之间。

3）采用水撼后击实试验所得最大干密度作为现场检测标准，可避免“超密”现象，能更合理地评价路基压实质量。

参考文献：

[1] 苟大芳.浅述风积沙路基压实质量的控制[J].2012（6）：42.

[2] 孙忠义，王建华.公路工程试验工程师手册[M].第三版.人民交通出版社，2009.