公路路基是路面的基礎,路基的強度與穩定性是保證路面強度與穩定性的基礎條件。公路路基是一種線形結構物,具有路線長,與大自然接觸面廣的特點,其穩定性在很大程度上受當地自然條件的各種因素影響。所以嚴格地控制路基的壓實度,是路基質量的一個重要保證只有對路基、路面結構層進行充分壓實,才能保證路基、路面的強度、剛度及路面的平整度,并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命。
1 保證公路路基壓實度的技術措施
1.1 標準擊實
標準擊實是模擬現場條件,以重型擊實標準為準,得出路基填料的最大干密度和最佳含水量,路基壓實度檢測結果是否準確,最大干密度起著決定作用,一個不正確的標準擊實是得不出最大干密度和最佳含水量的準確數值的如果標準擊實得了同樣的最大干密度偏小,而檢測后壓實度值偏大,壓實度就達不到實際標準,從路面影響路基的強度。因此,在路基填筑施工前,必須對取土廠代表性土樣嚴格按公路土工試驗規程進行試驗,取得各個取土廠的最大的干密度和最佳含水量,在施工過程中,若取土廠顆粒組成發生變化時,要從新做標準,擊實只有這樣的標準密度才能作為衡量現場壓實度的尺度,保證路基的施工質量。
1.2 含水量
對某一種土用一定的方法進行擊實試驗當含水量逐漸增加時,土壓實后的密度(以土的干容重表示)也逐漸增加,當含水量達到某一數值時,此時的密度最大,若再增大含水量,土的密度又逐漸減小,達到最大密度時的含水量稱為最佳含水量相應的密實度稱為最佳密實度—密實度試驗的現象說明,在小于 W 的范圍內,增加含水量時,飲食在土粒表面的薄膜加厚,在壓實時起到潤滑作用而減小了土粒之間的引力和摩擦力,使土顆粒易于重新排列,成為緊密結構而增長密度,含水量超 W 時土粒間的空隙幾乎全被水分充滿或有余,外力不能直接作用于土粒上,而傳遞給了土粒周圍的水量或被封閉的空氣,因而土顆粒反而不易改變位置緊密排列,密度也相應減小,處于最佳含水量時壓實的土,土顆粒排列緊密,空隙最小,水量不易進入或進入的數量最少,因此飽和后密實度降低最小,而強度降低也較小,即此時壓實的土體可以得到最大密度和最有利的搭配及最好的水穩定性。這樣的土基,無論在春融期或雨天都能保證其具有較高的密度和強度。
1.3 填土厚度
壓實厚度對壓實效果具有比較明顯的影響,對不同厚度的壓實度,隨厚度的增加,壓實度逐漸減小,如果填土厚度過大,下面的壓實度就達不到規范的要求,施工前應根據試驗路段確定填土厚度,松鋪系數及碾壓數,在施工過程中,碾壓前應檢測檢松鋪厚度是否符合要求,合格后方可碾壓。
1.4 壓實機具的方法
壓實土基時,由于所才用的壓實機具和壓實方法(如重復作用,碾壓速度等)不同,可獲得不同的效果,壓實機具分碾壓式,夯擊式,振動式三種,不同的壓實機具,傳播的有效深度各不相同,一般夯擊式機具的傳布深度較大,振動式次之,碾壓式最小。
隨著壓實作用的延長,壓實深度也加大,并在土層碾壓密實后而趨向穩定,所以碾壓速度越高,壓實效果越差。
2 公路路基壓實度的檢測手段
現場壓實質量用壓實度表示,對于路基土及路面基層,壓實度是指工地實際達到的干密度與實試驗所得的最大干密度的比值;對瀝青路面,壓實度是指現場實際達到的密度與室內標準密度的比值。
目前,較為常用的現場壓實度的測量方法有環刀法、灌砂法、核子密度儀法等。
2.1 環刀法
該法主要使用于測定不含骨料的粘性土密度。儀器設備有:環刀(內徑 6~8cm,高 2~3cm,壁厚 1.5~2mm)、天平(感量 0.1g)、修土刀、鋼絲鋸、凡士林等。試驗方法如下:
(1)預先在環刀內壁涂一層凡士林,在設定檢測位置將環刀的刀口向下放在土體上。
(2)通(過修土刀或鋼絲鋸,將土樣削成略大于環刀直徑的土樣,然后將環刀垂直加壓,至土樣伸出環刀上部為止;削去兩端余土,使之與環刀口面齊平,并用剩余土樣測定含水量。 (3)擦凈環刀外壁,稱量其質量,準確至 0.1g。(4)結果整理:計算出土樣的干密度,進而獲得壓實系數 K。
2.2 灌砂法
實行灌砂法,應當符合條件:當集料的最大粒徑小于 15mm、測定層的厚度不超過 150mm時,宜采用 Φ100mm 的小型灌砂筒測試;當集料的粒徑等于或大于 15mm,但不大于 40mm,測定層的厚度超過 150mm,但不超過 200mm時,應用 Φ150mm 的大型灌砂筒測試。所需儀器設備有:灌砂筒(內徑 100mm、總高 360mm)、金屬標定罐、基板、臺秤(稱量 10~15kg,感量5g)、量砂(粒徑 0.25~0.50mm、重量 20~40kg)必要的挖取土設備。試驗方法如下: