关于路基用土的试验检测探析
2017-03-10杨刚
杨 刚
茂名市公路工程质量监测站
关于路基用土的试验检测探析
杨 刚
茂名市公路工程质量监测站
本文从路基施工质量的重要性入手,介绍了公路试验检测的标准、规范及路基用土检测方法,对路基用土的分类与检测项目进行了阐述,同时结合实际案例分析对比了路基用土检测结果,以供参考。
公路工程;路基用土;试验检测
前言
路基作为路面结构的基础,承受着自重以及路面的荷载,路面直接铺设在路床上,因此,严格控制路基土的土质、颗粒级配以及压实度是非常重要的。为了加强对公路工程施工技术的管理,应依据公路技术强制性标准、规范及设计要求对公路施工原材料与施工质量进行检测试验,以有效保证施工质量。
1 路基施工质量的重要性
路基施工是公路施工工程中重要的组成部分,路基工程以高质量完成施工,那么在以后公路维护过程中,将会大大减少维护的费用。另外路基施工工程是为了更好的提高公路施工的质量,能够有效保证公路的稳定。影响公路路基施工的因素有很多,地形影响、环境影响,甚至施工影响都会提高路基施工的难度,在这种因素的影响下,必须控制路基施工的质量。这样公路在以后的使用中才不会出现塌陷,路面破损的现象,一定程度上节省公路维修的费用,加强对公路路基施工质量的控制才能建设高品质的公路。
2 公路试验检测的标准、规范及路基用土检测方法
2.1 公路试验检测的标准与规范
公路工程试验检测通过对路基用土相关参数的检测,得出土的物理性能和力学性能等试验数据,从而确定了路基用土的类别。依据公路强制性标准及规范选择恰当的方法进行试验,对现场施工质量进行定量分析与评价。本文所用到的试验检测方法、评定标准及规范如下:(1)试验方法及规范:《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)、《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)与《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTG E51—2009);(2)评定标准及规范:《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1—2008)。
2.2 路基用土试验检测方法
路基工程试验检测分为土工室内试验与路基现场抽检试验。现场抽样方法最具代表性,其原则为随机抽样,抽样的方法和数量应严格按照标准规范规定的要求执行。样品抽取后应立即封存并标识,在抽样单上认真填写抽样信息,记录的内容要真实,并且抽样人员应在抽样单上签字;由现场运输到实验室的过程中,应采取恰当的措施,确保样品外观完整,性能不因外部环境影响而发生变化。
3 路基用土的分类与检测项目
3.1 土的工程分类
通过对土的筛分法确定各类土的颗粒组成含量,采用液塑限联合测定法确定液限和塑限,以及根据土中有机质的含量确定其存在情况并定出土的名称。
3.2 代表试验项目
物理性能:含水量、密度、液塑限、颗粒分析。力学性能:击实试验、CBR、压实度检测。
(1)含水量:测定各类土中水的含量与干土质量的百分比。通常采用烘干法,适用于黏质土、粉质土、砂类土和有机质土。
(2)密度试验:测定现场原样土单位体积的质量。试验方法:环刀法(细粒土)、灌砂法(细粒土和中粒土)和灌水法(粗粒土和巨粒土)。
(3)颗粒分析试验:采用筛分法(粒径>0.075mm的土颗粒)和移液管法(粒径<0.075mm的土颗粒)。
(4)界限含水率:采用界限含水率测定液限、塑限和塑性指数,用来划分土类。
(5)击实试验:室内采用不同的方法准备至少5个试样,加入不同含量的水拌匀后,根据设计要求(轻型或重型)采用不同的落距和击实功,分别得出5个干密度,绘制干密度与含水率曲线图,得出峰值,求出最佳含水率和最大干密度。
(6)承载比试验(CBR):CBR是用于综合评定路基土的强度指标。试验采用贯入量为2.5mm或5mm时的单位压力与标准压力的百分比。
(7)压实度检测:道路压实后测得的干密度与最大干密度的百分比。
4 路基用土检测结果分析
以某工程为例,对城镇道路次干路路基用细粒土进行了界限含水率、承载比、击实与压实度等检测试验,检测结果如下。
(1)界限含水率
界限含水率是划分土类的重要依据,计算天然稠度与塑性指数,可利用多对数坐标及细粒土的计算公式,由此得出界限含水率的检测结果如下: 液限WL为38.0%,塑限WP为23.4%,塑性指数IP为14.6。按照《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1—2008)中的相关规定得知,路基填料液限不大于50、塑性指数不大于26。因此,该细粒土用于路基填料是合理的。
(2)承载比
承载比CBR是用于综合评定路基土的强度指标,是路基设计的主要参数,承载比检测结果:CBR=16.7%,《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ 1—2008)对于路基填料强度CBR的要求是不小于8.0%。因此,承载比的检测结果符合规范要求。
(3)最大干密度
击实试验是根据塑性指数,预估最佳含水率,得出至少5组干密度与含水率数据,绘制关系曲线图,确定路基填土的最大干密度。根据设计要求,路基用土采用重型击实法击实。由于是细粒土,采用《公路土工试验规程》(JTG E40—2007)中的方法进行试验,制样5组,分5层击打,每层27下。以干密度为纵坐标,含水率为横坐标,绘制干密度与含水率的关系曲线,最终获取结果:最大干密度为1.76g/cm3,最佳含水率为15.9%。
(4)路基压实度
路基压实度是衡量道路工程施工质量的重要参数,压实度的高低直接影响到路基的强度及稳定性。应通过严格控制影响压实度的各个因素(如含水率、压实功与压实次数等),使得压实度满足设计与施工要求,从而保证路基路面质量。路基的压实度是现场用土检测所得干密度数值与室内击实试验最大干密度之比,常用的方法有:环刀法(适用于细粒土)、灌砂法(适用于中粒土和细粒土)和灌水法(适用于粗粒土)。压实度设计要求为90%。路基填土为细粒土,故采用环刀法。由击实试验得知,最大干密度为1.76g/cm3,由此得出压实度检测结果。
5 结束语
综上所述,在公路施工过程中进行试验检测,根据所得到的数据,可以对工程施工过程中的每道工序及原材料的性能、各种混合物的配合比、生产成品的强度等进行全面控制,以确保公路工程的建设质量。
[1]黄芳芳.公路路基检测方法研究[J].交通世界,2016,(25):40-41.
[2]沙方荣.试论公路路基检测技术[J].湖北科技学院学报,2015,(03):12-13.