城镇道路路基质量主控指标符合性研究

2017-11-15马培建徐陆军

黑龙江交通科技 2017年9期

关键词：模量变异性压实

马培建，徐陆军

(青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266011)

城镇道路路基质量主控指标符合性研究

马培建，徐陆军

(青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266011)

依托青岛市重庆路道路改建工程，将压实度、弯沉值这两项路基主控指标与路基回弹模量分别进行数值回归，针对主控指标变异性进行分析，将计算回弹模量与实测回弹模量进行符合，提出在施工过程中的控制措施，以达到提高现场施工质量的目标。

路基施工；主控指标；回弹模量；符合性检验

1 实体工程路基主控参数分析

重庆路作为青岛市南北向主干路之一，设计图纸中明确要求：路床顶面以下50 cm路基填土采用碎石土，要求大于38 mm颗粒含量达到30%～50%，且填料粒径最大不得超过10 cm。路床顶面50 cm范围以内路基填料应优先选用级配良好的砾类土、砂类土等粗粒土作为填料。

路面结构图如图1所示。

图1 重庆路道路结构图

根据设计要求，路基顶面的设计回弹模量(E0D)不小于40 MPa，满足规范中对于主干路不应小于30 MPa的要求。弯沉值的计算根据公式(1)。

(1)

式中：l0D为路基设计弯沉值，0.01 mm；p，δ为测定车轮胎接地压强，MPa，与当量圆半径，mm；α0为均匀体弯沉系数，取0.712；K1为不利季节影响系数，根据当地经验进行确定。

将路床顶面的压实度和弯沉值作为质量检验主控指标，通过公式(1)计算，得到路床顶面的计算弯沉为232.9(0.01 mm)，且压实度要求如表1所示。

表1 重庆路路床顶面验收一览表

2 路基回弹模量与弯沉的关系

我国现行道路设计方法中路基设计参数选用的路基回弹模量，设计标准采用路基回弹弯沉。弯沉是指在一定荷载作用下路表面的竖向变形，是反映路面整体承载能力和使用状况最直观、最简单的指标。建立路基回弹弯沉与回弹模量之间的关系，对于控制路基的施工质量具有重要的意义。

在重庆路路基一标段找平之后采用贝克曼梁法进行弯沉试验，做好数据记录工作。并在相应地点，用承载板法测定土基回弹模量。

表2 弯沉值与回弹模量的关系

由表4分析，弯沉值以20(0.01 mm)为差进行试验，得到相应的回弹模量E0。数据得出，回弹模量E0随着弯沉值的增大而减小，呈现出明显的相关性。将两者进行幂次回归，得到的关系变化图如图2所示。

在《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)中，关于土基顶面回弹弯沉检验值的计算公式为

(2)

式中：l0为土基顶面的回弹弯沉计算值，0.01 mm；E0为土基回弹模量，MPa。

图2 回弹模量随弯沉值变化关系图

而通过现场对重庆路路基顶面的弯沉实测及回弹模量的实测，得到的计算公式为

(3)

由于土质和路基强度的不同，因此不同地区针对回弹弯沉和回弹模量得到的计算公式有所差别，且在重庆路实测的现场数据的回归公式的相关性R2=0.92,说明两者数据之间的回归公式具有一定的可信度。

且通过式(5)得到公式

(4)

3 路基质量主控指标符合性研究

上文通过回弹模量分别于压实度和弯沉值进行数值回归，得到上述公式。在重庆路现场选择K9+000～K9+200段进行压实度试验，该路段主要是以砂砾石为主的回填土。

表3 现场实测压实度、回弹模量数据

对表3中的数据进行分析，现场实测压实度的变异系数为0.99%，对于压实度数据而言变异性很小，经过计算得到的回弹模量数据的变异性3.4%，数据的波动程度并不大。通过现场实测的回弹模量与计算回弹模量进行对比分析，发现两者数据的差别虽然存在，但都是相当接近，说明回归方程是可靠的，且实测数据均满足设计要求。说明通过压实度数据的好坏可以反映该点回弹模量的大小是否满足要求。

含水量是影响压实效果的决定因素，土在不同的湿度下，用同样的压实功能来挤压，将获得不同的密实度。研究表明，土基在最佳含水量范围内，才会获得最佳的压实度。关于路基土的含水量，可以通过增加机械的碾压遍数来控制土的最佳含水量，但遍数也应控制在合理的范围内。

压实功能对压实度的影响是除含水量以外的另一重要因素。压实功能是由碾压的次数和单位荷载所决定的。在相同条件下，土的压实功能越高，路基密实度就越高。

选取桩号K10+000～K10+200这200 m段进行现场弯沉及回弹模量的测试。