作者簡介:王穩(wěn)強(1986.06.23),男,漢,籍貫:甘肅省平?jīng)鍪?,本科,工程師,主要從事:公路?yīng)急搶險工作。
摘要:公路工程作為我國交通事業(yè)必不可少的項目,開展公路工程建設(shè)必須要加強整體質(zhì)量,確保行車穩(wěn)定性與安全性。以提高路基壓實度施工質(zhì)量為前提,討論壓實度試驗檢測的有效方法。根據(jù)某公路工程建設(shè)概況,闡述路基壓實度試驗檢測的基本要求,并且介紹灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法、地質(zhì)雷達檢測法在路基壓實度檢測中的應(yīng)用,最后從精準采集路基壓實度數(shù)據(jù)、加強路基壓實度檢測規(guī)范性、路基標準擊實精準控制、重點關(guān)注試驗檢測過程這四個方面提出建議。通過切實可行的試驗檢測方法,保證路基壓實度作業(yè)效果,以期能夠推動公路工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:公路工程;路基;壓實度;試驗檢測
中圖分類號:U416.1
公路工程建設(shè)中路基是非常重要的施工環(huán)節(jié)之一,直接關(guān)系到工程后期使用質(zhì)量與行車駕駛穩(wěn)定性、安全性。那么在路基施工期間,壓實度檢測變成為十分重要的一項工作??梢酝ㄟ^路基壓實度試驗檢測結(jié)果了解路基強度,從而調(diào)整路基施工方案,將公路工程使用期限延長?,F(xiàn)階段針對路基壓實度試驗檢測的方法,無論是在選擇階段還是實際應(yīng)用環(huán)節(jié)均存在一些疑問,要結(jié)合公路工程建設(shè)實際情況加以分析。
一、工程概況
某公路工程路基土建項目全長為7km,合同段內(nèi)結(jié)構(gòu)物包括路基土石、橋梁、排水工程等。路基土石方的挖方是175.24萬方,填方是135.49萬方,等級,為雙向四車道公路,計算行車速度是80km/h,路基寬度整體式24.5m、分離式是12.30m,設(shè)計荷載為公路Ⅰ級。為了保證路基施工質(zhì)量,現(xiàn)場專門組織了路基壓實度試驗檢測。
二、公路工程路基壓實度試驗檢測要求
該公路工程項目在路基壓實度試驗檢測中,主要采用路基碾壓的方式,確保干密度達到試驗最大值,有利于提高路基整體穩(wěn)定性、強度。若試驗檢測發(fā)現(xiàn)壓實度與設(shè)計要求不符,會直接影響到后期工程質(zhì)量以及安全性。一般路基壓實度試驗檢測方法包括環(huán)刀法、灌砂法、核子密度以法等,施工過程中路基碾壓質(zhì)量、強度、穩(wěn)定性之間關(guān)聯(lián)密切,利用路基壓實度可以了解碾壓施工成效。而填挖方法、路槽底端間距也與壓實度規(guī)范性有明確的聯(lián)系[1]。
本次公路工程采用土質(zhì)路基,并且設(shè)定重型擊實標準,根據(jù)技術(shù)規(guī)范一級公路壓實度必須大于等于93%。組織路基施工期間主要填料選擇紅黏土,因為該材料具有較大的含水量,擊碎、翻曬存在一定難度,加之公路工程施工周期較長,因此給成本控制帶來一定的問題?;诖耍坏M足最大干密度要求,路基壓實度則小于85%,當路基吸水膨脹,那么壓實度會持續(xù)性降低,導(dǎo)致路基強度、穩(wěn)定性受到影響。所以,濕粘土路基壓實度試驗檢測標準需要適當調(diào)整,控制降幅小于5%。
三、路基壓實度試驗檢測方法與應(yīng)用
第一,灌砂法。公路工程路基壓實度試驗檢測經(jīng)常使用灌砂法,選擇粒徑范圍在0.3~0.6mm、0.25~0.5mm,保證粒徑顆粒均勻,置換試洞體積內(nèi)的梁砂,實施路基密度、壓實度精準計算。在應(yīng)用灌砂法過程中,路基厚度代表碾壓層厚度,檢測人員要將整個碾壓層作為檢測的對象[2]。在實施檢測之前,將量砂、灌砂筒及時標定,并且在檢測現(xiàn)場打洞。由此可見,該方法的缺點即勞動強度增加。與此同時,灌砂法不適合在大空隙壓實層檢測中應(yīng)用,站在路基層角度,若空隙率大,建議將試洞體積置換為水代法,可以保證壓實度檢測效果。
第二,環(huán)刀法。公路工程路基壓實度檢測中,環(huán)刀法是相對傳統(tǒng)的一種檢測方法,通過路基施工現(xiàn)場密度測量,實施檢測的最終得出的結(jié)果無法代表碾壓層平均密度。針對土密度進行檢測,確定測試點密度可以直接代表碾壓層平均密度,但檢測期間各項操作面臨一定困難,如果環(huán)刀取土位于碾壓從中間位置,對比灌砂法檢測結(jié)果,采用環(huán)刀法最終效果有可能會與之一致。檢測細粒土層密度建議應(yīng)用環(huán)刀法。如果路基包括粗顆?;蚴撬缮⒉牧希敲磯簩嵍仍囼灆z測便不適宜采用環(huán)刀法。
第三,核子密度儀法。針對公路工程路基壓實度的試驗檢測,如果采用核子密度儀這一方法,通過放射性元素檢測土路面材料密度以及含水量,可以提升檢測效率,并且不需要大量的工作人員[3]。但放射性元素會對人體帶來一定的危害,現(xiàn)場檢測必須進行打洞,且打洞期間很有可能會對周圍土體結(jié)構(gòu)造成破壞,不僅會降低檢測結(jié)果精準性,還直接增加了檢測環(huán)節(jié)的工作量,一般子密度儀法會作為現(xiàn)場施工控制的一種方法,對比灌砂法、環(huán)刀法,該方法的可靠性更強。
第四,地質(zhì)雷達檢測法。如果公路工程高填方路堤、路基的深度較大,采用常規(guī)方法無法滿足壓實度檢測要求,便可以采用地質(zhì)雷達檢測法。通過專業(yè)檢測儀器,既能夠保證壓實度檢測結(jié)果的精準性,又不會破壞檢測路基質(zhì)量,可以達到無損檢測效果。
四、公路工程路基壓實度試驗檢測建議
(一)精準采集路基壓實度數(shù)據(jù)
實施路基壓實度試驗檢測,其中數(shù)據(jù)的采集分析是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),采集數(shù)據(jù)之前要按照要求填寫表格,明確掌握路基現(xiàn)狀。通過采集到的數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化壓實度檢測方案,要求檢測人員積累豐富的經(jīng)驗,例如路基壓實度試驗檢測數(shù)據(jù)采集方法、信息技術(shù)與軟件操作要領(lǐng)、壓實度數(shù)據(jù)分析等的經(jīng)驗[4]。最后根據(jù)分析結(jié)果實施評價,了解壓實度試驗檢測方案可行性。
(二)加強路基壓實度檢測規(guī)范性
公路工程路基壓實度的試驗檢測對檢測人員要求非常高,不僅要了解壓實度設(shè)計要求,還要明確質(zhì)量檢測參數(shù)(如表1)。所以負責壓實度檢測的工作人員需要科學應(yīng)用檢測系統(tǒng),由檢測人員實施跟蹤與監(jiān)督,從而加強壓濕度檢測的規(guī)范性。實施檢測期間,現(xiàn)場監(jiān)理人員負責壓實度檢測全過程的監(jiān)管,尤其要重點防范路基壓實度影響因素。
(三)路基標準擊實精準控制
為了優(yōu)化路基壓實度,需要做好標準擊實控制工作,模擬施工條件,公路工程路基土壓實最大干密度、最佳含水量,建議采取標準化擊實設(shè)備得到。若標準擊實存在失誤,此時最大干密度、最佳含水量也無法保證精準性[5]。開始路基施工之前,根據(jù)公路工程相關(guān)規(guī)范,需要選取土樣組織試驗,若在試驗中發(fā)現(xiàn)樣本變化變要重新取樣實施試驗。與此同時,施工現(xiàn)場就地取樣可以及時處理異常值點段落,保證含水量和施工碾壓條件要求,并且為標準擊實試驗的展開提供支撐。按照試驗獲得最大干密度可以計算得出路基壓實度,并且在評價之后了解路基壓實程度,是否需要持續(xù)性優(yōu)化。
路基在荷載應(yīng)力作用下,路基上方壓實度相應(yīng)提高,如果公路等級高,那么對應(yīng)的路面等級也比較高,從而提出更為嚴格的路基強度要求。路基壓實度按照標準,一級公路路基壓實路床在0-80cm范圍內(nèi),需要大于95%,路堤處在80-150cm范圍內(nèi)需要大于93%,低于150cm則要大于90%[6]。本次公路工程處于處在特殊干旱地區(qū),平均年降雨量不足150mm。制定壓實度標準,根據(jù)標準數(shù)值可以降低3%左右。由于所處地區(qū)雨量較少,加之地下水位不高,所以天然土含水量小于最佳含水量。要想通過加水的方式達到最佳含水量,那么在壓實操作中存在一定難度。壓實度標準適當減小也不會對路基強度與穩(wěn)定性帶來明顯的影響。建議先展開穩(wěn)定處理,隨后再進行壓時。
(四)重點關(guān)注試驗檢測過程
1、含水量測量
路基壓實度檢測期間,土壤含水量是最終壓實效果的直接影響因素,實施壓實作業(yè),壓實土結(jié)構(gòu)與土顆粒之間產(chǎn)生的相互作用力關(guān)系密切,若含水量與結(jié)合水膜厚度增加,那么引力會不斷降低,且處在一致功能條件下,很有可能會出現(xiàn)土顆粒移動、擠密現(xiàn)象,由此保證理想的壓實成效[7]。針對路基土壤而言,并非含水量越高,路基的壓實度越好,一旦含水量達到限定值,會受土壤力結(jié)合水膜擴大、引力減小等作用影響降低壓實度。除此之外,檢測含水率期間要想加強檢測結(jié)果精準性,所取土樣通常會展開兩次平行試驗,進行試驗結(jié)果綜合分析。
2、精準選點且控制檢測頻率
路基壓實度試驗檢測最終得到的結(jié)果,會受前期選點影響而無法保證準確性,若選點數(shù)量較少且所處位置不合理,會降低選點代表性,也無法透過壓實度檢測結(jié)果掌握路基施工狀況;若選點數(shù)量過多,會導(dǎo)致資源浪費,并且降低施工效率。建議控制路基壓實度試驗檢測的頻率[8]。根據(jù)公路工程試驗質(zhì)量檢驗要求以及路基路面測試規(guī)定等,實施路基壓實度檢測,負責該項工作的檢測人員嚴格按照規(guī)章制度,保證最終檢測結(jié)果,可以真實全面的反映出路基壓實效果。
3、設(shè)備與量砂標定處理
路基施工實施壓濕度試驗檢測,最為常見的檢測方法便是灌砂法,進行檢測期間量砂、灌砂筒一旦出現(xiàn)變化便要重新標定,以保證壓實度試驗檢測結(jié)果精準性。
結(jié)束語:
綜上所述,在公路工程施工中路基壓實度需要施工人員加強重視,從路基壓實度施工的各個流程著手,根據(jù)壓實度規(guī)范參數(shù)以及設(shè)計要求調(diào)整試驗檢測方案,結(jié)合公路工程實際情況選擇檢測方法,加強最終檢測結(jié)果精準性。工作人員在獲得檢測結(jié)果之后,分析、評價了解現(xiàn)階段公路工程路基施工情況,一旦發(fā)現(xiàn)問題或者安全隱患,也可以及時解決,有利于優(yōu)化路基施工效果,從而加強公路工程整體質(zhì)量,保證后期公路工程投入使用的安全性。
參考文獻:
[1]金少華.公路工程試驗檢測影響因素若干問題的探究[J].綠色環(huán)保建材,2020(12):96-97.
[2]陳家存,王曉林.公路路基路面病害檢測問題與措施探討[J].居舍,2020(23):187-188.
[3]姚興.公路路基路面病害的科學檢測及預(yù)防養(yǎng)護方法探討[J].四川建材,2020,46(04):137-138.
[4]陳朝魁,鄭陽航,陳志雄,鄭益楠.路基路面回彈彎沉檢測中存在的問題研究[J].四川水泥,2020(02):61.
[5]張興欽.試論公路工程路基用土和路面基層材料試驗檢測[J].建材與裝飾,2019(33):247-248.
[6]吳肖肖.試論公路工程路基用土和路面基層材料試驗檢測[J].低碳世界,2019,9(03):226-227.
[7]張小利.分析公路路基工程質(zhì)量無損檢測方式的實踐運用[J].建材與裝飾,2018(52):256-257.
[8]王吉紅.既有公路路基工程檢測方法與工程實例分析[J].甘肅科技縱橫,2018,47(09):55-56+71.