公路工程填方路基承载能力及试验控制要点分析
2022-04-15罗桂苹
罗桂苹
摘要 文章主要探讨公路工程填方路基承载能力及试验控制的要点,主要从做好仪器设备的期间核查与计量溯源、熟悉图纸和相关规范规程分析承载能力控制要点,并从填料性质、试验段铺筑、填方路基承载力与压实度之间的关系、整理试验结果等方面分析试验控制的要点。全面掌握路基承载能力及试验控制要点,可进一步保证公路工程填方路基施工质量。为公路工程填方路基的可持续发展提供一定的参考。
关键词 路基填料;压实度;试验
中图分类号 U416 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)07-0151-03
0 前言
公路工程中路基是承载道路交通的重要承重层,通过对填料进行试验和现场检测手段双管控制,检验其支撑能力和填充能力[1]。针对在建的公路土方路基路段,进行一些基本试验,了解所用材料是否存在有害物质,是否能达到工程质量预期或影响交通等相关问题。试验检测时要结合具体的公路施工状况及路基填料性质,拟定相应的试验检测流程和执行方案。
1 做好仪器设备的期间核查与计量溯源
仪器设备在开展试验投入服务前,为保证检测数据的准确可靠,需要对检验结果有重要影响的工地试验室进场仪器的关键量或值制定检定校准计划。对仪器设备质量、功能、性能根据试验检测工作选择性地进行全面衡量,并按计划将工地试验室的仪器、设备等就地就近交由符合资质的计量校准检测机构进行相关校准、检定工作,证实其是否能满足检验检测的规范要求和相关标准要求。 通常在工地试验室最常使用的计量溯源方式有检定、校准、自校准、自校验等。仪器设备的检定必须根据检定规程进行落实,其中包括了检查、加标记以及出具鉴定证书。该项工作具有法制性,并要求结论必须对合格与否进行明确标注。校准必须根据设备的使用实际需求,实现检验工作的落实[2]。这时,须检验全部或部分计量参数,更要在规定条件下,对相应示值与标准提供的量值之间的关系进行确定,并用此信息确定由示值获得测量结果,校准可以使用校准函数、校准图、校准表格、校准曲线、文字说明来表示,一些特殊情况下,还包含示值测量不确定度的修正值或修正因子。其不具有法制性,没有合格与否的结论。由于仪器设备的量程精度对检测结果的准确很重要,因此,工地试验室在收到计量校准检测机构出具的检定/校准证书以及测试报告时要进行符合性确认评价,确认其量程和精度范围,确保试验检测数据的准确可靠。自校准是以测量设备自身所携带的自校准器以及功能进行使用,或者是实现利用厂商所提供的没有溯源证书的标准样品,进行校准工作的开展。
由于仪器设备固有的特性变化和漂移,在每次检定校准后并不能保证其量值始终保持一致,因此,在后续工作中需要经常对仪器设备的性能进行核查,及时识别可能发生的超限情况。期间核查需要在相邻两次校准以及检定期间,对仪器设备进行检查。目的是验证仪器设备是否得到了有效维持,而且要确保设备的应用状态。含有性能不稳定的,使用频率过高的,经常携带去现场检测的,曾因操作失误过载和出现疑似质量问题的,校准周期超出了规定时间的都属于期间核查的重点设备。期间核查的方法有很多种,工地试验室常用的有仪器间的比对,使用标准物质验证,留样再测等。
2 熟悉图纸和相关规范规程
工程施工图纸使工程整体形象直观化、具体化。作为试验检测人员须熟悉图纸中的相关设计参数领会设计意图,以及相关的施工工艺工序和注意事项,并根据图纸的提示在相关的施工过程中确定最合适的试验检测方法,提供科学可靠的试验检测数据,为保证施工质量添加一道屏障。在相关施工技术规范中了解每个施工阶段具体内容,了解每道施工工序、部位的技术要求、质量标准、质量检验流程和评定方法。在检验和评定过程中会涉及很多试验检测工作,规范中详尽对每个关键项目、实测项目提出了基本要求、外观质量要求,对需要检查的项、检查方法、频率、规定值和允许偏差都做了相应要求。从试验规程中熟知每种试验检测方法的适用范围,相应试验检测工作需要的仪器设备和试验步骤,数据结果的整理以及试验的精度要求和允许差。总之,研熟图纸和相关规范规程有利于顺利完成试验检测工作。土方路基实测项目如表1。
3 填方路基试验控制要点
3.1 确定填料性质
地壳表面的岩石经过强烈风化作用将形成的矿物颗粒堆积在一起,其间贯穿着孔隙,与孔隙间存在的水和空气等组成了土。土是由空气、水、固体颗粒组成的集合体,在不同的自然环境中沉积,形成不同的结构构造,表现出不同的工程性质。在填方路基施工前,应对不同来源拟作为路基填料的土进行取样试验,判断填料的性质确定其可行性。
在施工准备前,要根据工程对象進行土样的采集和试样制备,先清除取土场的表层土,然后分层用四分法取物料进行标准击实、天然含水率、颗粒分析、液塑限、土承载比(CBR)试验,必要时还需要做相对密度、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。确定该路基填土区段填料的液限、塑限、塑性指数、承载比CBR值、最佳含水率、最大干密度等参数。土质情况不同,相应的试验方法也会各异。在施工中出现土质变化的问题,工地试验室应立即取样进行相关试验,实时把控好填料的质量。路基土石方天然密实方与压实方间的体积换算系数如表2,路基填料最大径粒要求和最小强度如表3。
3.2 试验段铺筑
试验段铺筑是保证填方路基施工质量的重要环节,应选择地质条件、路基断面形式均具有代表性的路段,且长度不小于200 m。利用试验段进行试验检测,并对压实工艺当中所使用的机械组应用效果进行评断,针对机械组在使用过程中整体规格是否符合要求进行确认,同时针对整体松铺的厚度、机械组碾压的速度、机械组碾压的遍数以及最佳含水率与压实时含水率的范围等进行确认,确保试验段铺筑工作的开展,能够为后续工作提供质量保障。在这个过程中,需要对相关信息及铺筑效果进行记录,压实试验必须达到规定密实度要求方可停止。
3.3 填方路基承载力与压实度之间的关系
对于填方路基工程,填方质量是通过土的压实度来进行判断的。压实度是现场压实后密度状况的一种表征,通常是分层铺筑,在最佳含水率下分层压实,每一压实层厚度一般不超过0.3 m。压实度越高也就代表着整体的密度会随之变大,就能保证整体的应用性能获得提升。与此同时,从公路的技术等级来看,技术等级越高也就代表着路基层位越高,对于压实度的整体要求也会随之提高[3]。对于填方路基检测工作的开展,在压实度的处理上,可以通过灌砂法、环刀法、灌水法、蜡封法等进行检测。其中,环刀法操作虽简便,但有局限性,质地坚硬、易碎、含粗颗粒、形状不规整的土则需要适合当时情形的灌砂法或者灌水法等。填方路基压实度以百分率表示。在比值确认上,需要以筑路材料压实后所开展的检测工作结果进行确认。通过环刀法或灌砂法进行检测,并获得干密度与室内标准击试验所获得的最大标准干密度的比,则能够对其进行表示。为了达到良好的碾压效果,在压实前采用酒精燃烧法实测填方土的实际含水率。填筑时,试验室均要对每一层随机按频率进行压实度检测,并在操作完成后的第一时间进行记录,保证数据的准确性。在试验结果确定合格后方能进行上一层填筑,若不合格须分析原因,并通过一定的措施进行补救再测,确保每点均与压实度标准相符合。如必要,也可增加检测点。土质路基压实度标准如表4。
3.4 整理试验结果
过程资料是反映工程实际成果的重要文件,是档案管理和竣工资料的一部分。贯穿工程始终,施工的每一步都会产生内业资料。具有客观性、真实性、可追溯性,可对现场施工起到查询、监督、参考作用。为避免工程质量事故发生须做好事前控制,试验人员不得出具虚假的试验报告,须根据真实的原始记录正确计算检测数据,对出具的试验记录、报告的正确性、真实性负责,要及时做好资料的整理、收集、归档。土方开挖工程质量检验标准如表5。
4 结语
对于填方路基承载能力的试验控制,填料的承载比和粒径必须满足要求,压实度质量控制也至关重要。对填方路基进行全面的压实,并保证压实的充分性,提升路基的刚度与强度,同时提高其平整度,才能延长填方路基的使用寿命。在该阶段施工前、施工时、施工后都应按技術规范、试验规程、设计文件及有关部门的规定做好试验检测工作。
参考文献
[1]公路路基施工技术规范: JTG/T 3610—2019[S].北京:人民交通出版股份有限公司,2019.
[2]公路工程质量检验评定标准: JTG F80/1—2017(第一册 土建工程)[S].北京:人民交通出版股份有限公司,
2017.
[3]徐志民.公路工程路基现场检测及试验控制要点分析[J].中华建设,2021(9):70-71.