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農(nóng)村公路路基壓實(shí)度質(zhì)量控制方法論文
【摘要】本文介紹了路基壓實(shí)的意義、作用及影響壓實(shí)度的主要因素,提出了解決此問題的具體控制方法,即確定不同種類填土最大干密度和最佳含水量,控制填土含水量,分層填筑、分層壓實(shí),全寬填筑、全寬碾壓,加強(qiáng)測(cè)試檢驗(yàn)及壓實(shí)控制等,保證道路的整體強(qiáng)度及穩(wěn)定性,從而保證壓實(shí)度真正具有“有效性”。
【關(guān)鍵詞】農(nóng)村公路 路基壓實(shí) 均勻性 施工工藝 路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制
一、路基的壓實(shí)
1.土基壓實(shí)度的意義和作用
壓實(shí)使土的強(qiáng)度大大提高,使土基的塑性變形明顯減小,使土的透水性降低,毛細(xì)上升高度減少。壓實(shí)是改善土體工程性質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)合理措施。相同的路基路面材料在不均勻的壓實(shí)作用下可形成不同的物理力學(xué)指標(biāo),在道路結(jié)構(gòu)工作壽命期間發(fā)生著向不良狀態(tài)發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化,易導(dǎo)致各類道路病害現(xiàn)象,這反映出道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性受壓實(shí)合理性的控制。在路基頂面以下50cm深度范圍,必須嚴(yán)格進(jìn)行壓實(shí)度控制,其中最小壓實(shí)度控制,是檢驗(yàn)壓實(shí)工作有效性的限度,即要求不均勻的壓實(shí)度,均不能低于最小壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),欲獲得均勻合理的壓實(shí)度必須采用合適的壓實(shí)含水量及科學(xué)的拌和方法,碾壓方法等。
2.影響壓實(shí)的主要因素
(1)含水量分析
土壤含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著。當(dāng)含水量較小時(shí),由于粒間引力使土壤保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu),土壤中空隙大都互相連通,水少而氣多,在一定的外部壓實(shí)功能作用下,雖然土壤空隙中氣體易被排出,密度可以增大,但由于水膜潤(rùn)滑作用不明顯以及外部功能不足以克服粒間引力,土粒相對(duì)移動(dòng)不容易,因此壓實(shí)效果比較差;含水量逐漸增大時(shí),水膜變厚,引力縮小,水膜起潤(rùn)滑作用,外部壓實(shí)功能容易使土體相對(duì)移動(dòng),壓實(shí)效果漸佳;土中含水量過大時(shí),空隙中出現(xiàn)了自由水,壓實(shí)不能使氣體排出,壓實(shí)功能的一部分被自由水所抵消,減小了有效壓力,壓實(shí)效果反而降低。然而,含水量較小時(shí),土粒間引力較大,雖然干密度較小,但其強(qiáng)度可能比最佳含水量時(shí)還要高。可是此時(shí)因密實(shí)度較低,空隙多,一經(jīng)飽水,其強(qiáng)度會(huì)急劇下降。因此,在最佳含水量情況下壓實(shí)的土水穩(wěn)性最好。
(2)土類
在同一壓實(shí)功能作用下,含粗粒越多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
不同摻量穩(wěn)定土的對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果表明:外摻料所含比例的變化,對(duì)穩(wěn)定土的物理力學(xué)性能有很大的影響。施工中可用單位面積定量上應(yīng)當(dāng)足以保證大致均勻,特別是利用拖拉機(jī)牽引鏵犁多次翻拌,穩(wěn)定土拌和機(jī)拌和時(shí),其強(qiáng)制破碎拌和作用及大面積連續(xù)作業(yè),可使均勻度達(dá)到很高水平。實(shí)際施工中采用計(jì)算單位面積上所用外摻劑質(zhì)量或體積,按所計(jì)算數(shù)量布料的方法進(jìn)行控制。廠辦法施工穩(wěn)定土的均勻度能得到較好保證,路拌法施工雖然強(qiáng)制破碎拌和作用以大面積連續(xù)作業(yè)可使均勻度達(dá)到很高水平,但人為影響較大。一般存在兩種可能,拌和深度淺,土料在穩(wěn)定土中含量過高;拌和深度過大,使應(yīng)有的素土層之外的土料摻入而降低了外摻劑劑量。但前者危害性大,因?yàn)樗赝翃A層完全不具有穩(wěn)定土的水穩(wěn)性,并形成結(jié)層中的一個(gè)弱薄層。控制犁拌深度時(shí)必須遵循“寧深勿淺”原則,并控制外摻劑劑量。
(3)壓實(shí)功能
同一類土,其最佳含水量隨壓實(shí)功能的加大而減小,而最大干密度則隨壓實(shí)功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時(shí),增加壓實(shí)功能對(duì)提高干密度的影響較大,偏濕時(shí)則收效甚微。故對(duì)偏濕的土企圖通過加大壓實(shí)功能的辦法來提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的,若土的含水量過大,此時(shí)增大壓實(shí)功能就會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外,當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后,對(duì)最佳含水量的減少和最大干密度的提高都不明顯,這就是說單純用增大壓實(shí)功能來提高土的密度未必合算,壓實(shí)功能過大還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu),效果適得其反。
(4)壓實(shí)土的厚度
在相同土質(zhì)和相同壓實(shí)功能的條件下,壓實(shí)效果隨壓實(shí)厚度的遞增而減弱。試驗(yàn)證明,表層壓實(shí)效果最佳,越到下面壓實(shí)效果逐漸減小。因此,對(duì)不同壓實(shí)機(jī)械和不同的土質(zhì)壓實(shí)時(shí)控制的厚度不同。
二、填方鋪筑壓實(shí)的控制
1.確定不同種類填土最大干密度和最佳含水量
用于填筑路基的沿線土石材料,其性質(zhì)往往有較大的變化。在路基填筑施工前,必須對(duì)主要取土場(chǎng)采集代表性土樣,進(jìn)行土工試驗(yàn),用規(guī)定方法求得各個(gè)土場(chǎng)土樣的最大干密度和最佳含水量,以便指導(dǎo)路基土的施工。
2.檢查控制填土含水量
由于含水量是影響路基土壓實(shí)效果的主要因素,故需檢測(cè)欲填入路基中的土的含水量。用透水性不良的土做填料時(shí),應(yīng)控制其含水量在最佳含水量的±2%之內(nèi)。
3.分層填筑,分層壓實(shí),控制路基路面結(jié)構(gòu)層厚度均勻性分析
關(guān)于道路結(jié)構(gòu)壓實(shí)度與結(jié)構(gòu)層厚度的均勻性,應(yīng)由壓實(shí)效果及其產(chǎn)生的影響來評(píng)價(jià),這實(shí)際上反映結(jié)構(gòu)層的板體作用大小對(duì)道路整體形變與穩(wěn)定性的影響,尤其粉性土質(zhì)對(duì)水的抗侵蝕能力低,只有具備相當(dāng)理想的壓實(shí)度和良好的整體板體性后才得以穩(wěn)定,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)地表水的防滲封閉和對(duì)地下水的隔斷作用,否則,某一局部強(qiáng)度不足,將擴(kuò)至一片到整個(gè)道路產(chǎn)生破壞。
4.全寬填筑,全寬碾壓
填筑路基時(shí),應(yīng)要求從基底開始在路基全寬范圍內(nèi)分層向上填土和碾壓,尤其應(yīng)注意路堤的邊緣部分。路堤邊緣往往壓實(shí)不到,處于松散狀態(tài),雨后容易滑坍,故兩側(cè)可采取寬填40～50cm,壓實(shí)工作完成后再按設(shè)計(jì)寬度和坡度予以刷齊整平。
5.輕重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)檢測(cè)方法對(duì)壓實(shí)均勻度的影響及壓實(shí)控制
由輕型擊實(shí)與重型擊實(shí)對(duì)同一配比試件試驗(yàn)結(jié)果表明:試件的物理力學(xué)指標(biāo)在不同的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)下產(chǎn)生大幅度變化,即在重復(fù)荷載交通情況下,輕型擊實(shí)會(huì)造成產(chǎn)生較大殘留變形的條件,同時(shí),相應(yīng)壓實(shí)功能和遍數(shù)的不均勻易形成不同的壓實(shí)效果,導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)工作壽命中,可能出現(xiàn)嚴(yán)重的不平整度的變化是必然的。反之,若以重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)控制壓實(shí)度,可將此類影響降低到最小限度。
綜上所述,在路基施工中必須控制壓實(shí)度以確保工程質(zhì)量,而同樣重要的是在施工各個(gè)環(huán)節(jié)的工藝方法上應(yīng)從均勻性的角度出發(fā)予以精心處置,填筑路基時(shí),應(yīng)分層碾壓并分層檢查壓實(shí),并要求填土層壓實(shí)度達(dá)到要求后方能允許填筑上一層填土,只有分層控制填土的壓實(shí)度,才能保證全深度范圍內(nèi)的壓實(shí)質(zhì)量。這是形成道路良好使用品質(zhì)的必要保證。所以,壓實(shí)度的均勻性控制不能單純地理解為對(duì)壓實(shí)過程的控制,這是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)在進(jìn)行科學(xué)分析后,采取合理措施加以解決,使公路質(zhì)量得以進(jìn)一步提高。
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