公路工程的土体和路面基层材料试验检测研究

2019-02-14任小奋

山西建筑 2019年2期

关键词：粉煤灰土体公路工程

任小奋

(晋中市交通建设工程质量监督站检测中心，山西晋中 030600)

土体与基层都是公路及其路面的重要组成部分，要保证公路工程整体质量，需要做好相关材料的试验检测，如果试验检测不到位，在施工中使用质量不合格的材料，将对路面施工质量造成严重影响。

1 公路工程施工材料试验检测意义

1.1 提供施工参数

公路施工中，为保证施工质量，需要根据相关参数严格施工，所以参数在施工中具有十分重要的作用与意义。材料方面的参数是施工参数重要组成部分，如填料的实际含水量与最大干密度，对填料压实度有直接影响，在施工中必须对此予以严格控制，并严格按照规范的要求进行试验检测，确认所用材料参数是否满足设计与规范要求[1]。

1.2 为质量综合评价提供参考标准

对公路工程每个分项工程进行试验，可以充分体现出试验检测具有的效果，并确定公路的施工质量是否达到标准，经过交工验收进行直接的反映和体现，同时还能确定各分项工程存在的质量隐患，为后续的整改与控制提供重要参考。

1.3 施工质量控制

实际施工中，为保障工程整体质量，需要进行质量控制，常用的控制方法为先由施工单位进行自检，再由监理工程师进行抽检，最后由业主进行质量审核。其中，每个环节都涉及到试验检测，所以能否做好试验检测，决定了质量控制能否发挥预期效果，能否为施工顺利进行，并实现预期质量目标奠定良好基础。

通过上述分析可以看出，材料的试验检测是具有重要作用与现实意义的，必须引起相关人员的高度重视，严格按照相关规程及标准开展试验检测，保证试验检测工作的针对性及结果准确性，从而发挥提供施工参数、为质量综合评价提供参考标准和施工质量控制等作用。

2 公路工程土体试验检测

2.1 土体分类

不同公路工程的地形地势、地质条件和气候条件存在很大的不同，土体类型也多种多样。土体是公路工程关键元素之一，包含诸多组成部分，如矿物质、水、有机质、空气和微生物。工程建设中，应对土体类别进行划分，同时对不同类别土体具有的特点及性质予以明确，从而为后续施工作业能够顺利进行奠定良好基础。对于土体分类，即可通过肉眼来简单分辨，在条件允许的情况下也可进行试验检测来分类，这样能保证结果的准确性。我国常见土体类型主要有三种，即壤土、黏质土与砂质土。其中，黏质土中的含沙量相对较少，渗透性差，具有保水功能，但透气性很差；砂质土中的含沙量较高，渗透性强，保水功能差；而壤土的含沙量中等，渗透性、保水性及透气性处在以上两者之间。采用有效方法对土体进行试验检测，可区分不同土体的性质及差别，同时还要根据土体自身性质，选择合适的施工材料，以此保证工程施工质量[2]。

2.2 土体性质

土体性质主要包括粘度、密度与含水量等，按《公路土工试验规程》完成土体的分类后，要对和工程施工有关的土体性质进行试验检测。掌握土体物理性质，是工程施工重要基础工作，开展基层材料等的试验检测工作前，要全面了解土体性质，同时以试验检测结果为依据，综合判别土体性质，确认其是否对公路施工有影响，制定针对性的处理方案。

2.3 土体试验检测

1)筛分。

按照要求称取试样，分批通过2 mm筛。将2 mm以上试验按从小到大顺序通过2 mm以上粗筛，称量筛上土。2 mm筛下土较多，需用四分法将其缩分到100 g～800 g。然后按从小到大顺序通过2 mm以内细筛。使用摇筛机振摇，持续10 min～15 min。从孔径最大的筛开始，按顺序取筛，然后在白纸上轻轻叩击，到单位时间内筛下数量不超过剩余量1%为止。漏下土均放到下一级筛中，然后用毛刷将筛上土样刷净，称取重量。筛后各级筛上与筛底的总质量和筛前相差不能超过1%。若2 mm筛下土总量小于试样10%，则可省去细筛分析；若2 mm筛上土总量不大于试样10%，则可省去粗筛分析。

2)标准击实。

实际操作中，可采用下列形式进行土壤击实：第一，现场随机抽取试样，对试验进行密度的测定，该方法在细粒土中较为适用；第二，将试样放到容器当中，使用石蜡等对容器进行密封处理，为后续密度检测作准备，此方法有很高的准确度，但通常需要很长的时间，在硬质土中较为适用；第三，直接在土体当中注入样品，这一方法在细粒土与巨粒土等情况中较为常用，并且支持现场检测[3]。

3)塑、液限。

土体的塑、液限检测可分成以下两种状况：第一，根据土体颗粒大小进行筛选，这一方法在粒径相对较大的土体中较为适用；第二，对土体进行称重测量，为颗粒总含量计算提供参考，这一方法在粒径相对较小的土体中较为适用。

3 公路基层材料试验检测

3.1 水泥

水泥是公路工程基层重要施工材料，它的组成成分有很大的差异，具有很强的选择性。通常情况下，常用的水泥类型主要有以下几种：普硅水泥、特种水泥与掺有外加剂的硅酸盐水泥。实际施工中，所用水泥的种类、规格和稳定性都要满足施工标准。对水泥和质量符合要求的碎石等材料按照配比进行混合，以此形成复合材料，从而保证基层整体承载力，提高牢固程度。水泥初凝时间应在3 h以上，终凝时间应在6 h以上，但不能超过10 h。

3.2 石灰

石灰的成分以氧化镁与氧化钙为主，按照其成分，可分成以下几种：1)石灰浆；2)生石灰；3)消石灰；4)生石灰粉。从石灰的表面看，质量良好的石灰，其颜色呈白色或灰色，且重量很轻，有很高的细度。对一级公路和高速公路而言，其对石灰材料的细度有很高要求，应进行严格的试验检测[4]。对于高速和一级公路基层，建议采用磨细消石灰；二级及以下工程，当使用等外石灰时，有效氧化钙含量应达到20%以上，并且混合料的强度应符合要求。

3.3 粉煤灰等工业废渣

粉煤灰是火电厂主要副产物之一，现在粉煤灰的用途极为广泛，在玻璃与水泥的生产中都可以使用。对粉煤灰而言，烧失量是其重要性能指标，也是试验检测的关键所在，一般通过飞灰可燃物有效控制来获得。在高速公路工程中，基层所用粉煤灰，其烧失量应控制在20%以内。干排或湿排的硅铝粉煤灰及高钙粉煤灰都能用于公路基层和底基层。煤矸石、煤渣、高炉矿渣、钢渣等工业废渣也可在基层与底基层施工中使用，但用前应保证崩解稳定，并且经过各龄期条件下的试验对混合料性能进行测试和评价。高速与一级公路不可使用水泥稳定煤矸石。若集料选用工业废渣，则其公称最大粒径应控制在31.5 mm以内，且有一定级配，不能含有杂质。

煤渣也是公路工程基层材料主要成分，是锅炉燃烧后的产物，包含熔剂、灰分与脉石等成分，具备一定胶凝性能，而且可以在其他组分的作用下，表现出很强的胶凝性质，是一种重要的施工原材料。在实际施工中，煤渣除了可以用于水泥混合料，还能用于无熟料水泥等的制作。对于不同等级的公路工程，对煤渣提出了不同的要求，在实际施工中应特别注意。