壓實(shí)度是根據(jù)在道路工程建設(shè)中壓實(shí)填料的設(shè)計要求和使用條件來確定的,它是控制路基工程壓實(shí)施工抽檢、檢測和質(zhì)量驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。本文對壓實(shí)度超密的原因進(jìn)行了分析,并提出了一些辦法來解決超密的問題。
關(guān)鍵詞:
道路工程檢測 壓實(shí)度超密 問題
實(shí)際中合格的壓實(shí)度應(yīng)該不比規(guī)范壓實(shí)度低。另外,含水量要求高于或不低于最佳含水量的1%左右?,F(xiàn)場對壓實(shí)層的濕密度進(jìn)行檢測,然后把實(shí)際干密度計算出來,并把最大干密度與實(shí)際干密度的比值作為實(shí)際的壓實(shí)度。壓實(shí)度在實(shí)際的施工檢測中經(jīng)常會出現(xiàn)比100%大的情況,是不正常的現(xiàn)象,這就是所謂的超密現(xiàn)象,在檢測中超密點(diǎn)不算作合格點(diǎn)。沒有嚴(yán)格的對比界限,如果超密值過大,就被當(dāng)做不合格點(diǎn)處理。這種情況的存在使得施工單位無法保證控制正常質(zhì)量的準(zhǔn)確性,同時也使得驗(yàn)收檢測真實(shí)性得不到保證。怎樣對實(shí)測結(jié)果超密的正確性進(jìn)行判斷,壓實(shí)度大于100%時究竟是否正確?本文分析了理論推導(dǎo)的絕對最大干密度、實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度及實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度,在此基礎(chǔ)上提出了一些方法來對超密問題進(jìn)行解決。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度和現(xiàn)場實(shí)測干密度來確定壓實(shí)度,計算公式是:
K=ρd/ρ dmax,在公式中,K表示壓實(shí)度,ρd表示實(shí)測干密度,ρ dmax表示試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的最大干密度。由此可以看出,標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)取得的最大干密度值偏小,現(xiàn)場檢測確定的干密度較實(shí)際值偏大,都會導(dǎo)致超密現(xiàn)象出現(xiàn)。在參加2003年的改造呼包高速公路輔道技術(shù)的施工監(jiān)理中,出現(xiàn)過各種類型的超密現(xiàn)象.對其原因進(jìn)行,大概有以下幾種情況.
1.測量干密度實(shí)值的偏差問題
對干密度確定,用體積置換法(也稱灌砂法)對試樣的質(zhì)量和體積進(jìn)行測定.因操作不當(dāng)造成在實(shí)踐工作中,實(shí)測的干密度偏大,測量的試坑體積偏小。歸納起來大致有下面一些原因?qū)е铝诉@種系統(tǒng)誤差的出現(xiàn):第一,把基扳找平面的方法用在對壓實(shí)度進(jìn)行實(shí)測的過程中,事實(shí)上往往只可以做到目測的平整。在基扳控制中由于平整度的原因,導(dǎo)致坑口范圍不平整,有較少質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂存在于產(chǎn)生的麻面中,一般不計算這部分砂的重量,這是導(dǎo)致左右壓實(shí)度超密的原因之一。第二,由于錐體砂質(zhì)量受標(biāo)準(zhǔn)砂密度變化的影響產(chǎn)生了變化,導(dǎo)致在標(biāo)定灌砂筒錐體時,試坑體積在測量時的準(zhǔn)確無法得到保障。實(shí)踐可以表明,多次標(biāo)定錐體體積能夠?qū)υ嚳拥捏w積較進(jìn)行準(zhǔn)確地測量。第三,標(biāo)準(zhǔn)砂雖經(jīng)現(xiàn)場過篩但因長期使用,仍含有部分的細(xì)粒土。往往在施工過程中只對其標(biāo)定一次,這樣做的結(jié)果就是常用標(biāo)準(zhǔn)砂的密度變小,但仍用標(biāo)定過的較大的密度值來計算體積.所以,使得試坑體積在置換測量后偏小,導(dǎo)致干密度偏大。
2.材料的含石量比例問題
試樣的干密度值會直接受到含石量的比例影響,含石量就是指粒徑大于5mm的石質(zhì)材料。在對第三合同段路面基層進(jìn)行施工的過程中,設(shè)計采用綜合穩(wěn)定天然砂礫、石灰和水泥,厚度為20cm,將97%作為壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)駐地辦檢查,在施工過程中的施工工藝控制較好、砂礫材料級配合格。抽樣檢查時發(fā)現(xiàn),因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)擊實(shí)干密度固定不變,導(dǎo)致了超密點(diǎn)的出現(xiàn),隨著粒料的含石量比例增加,實(shí)測干密度也隨之增大,在抽檢壓實(shí)度時曾發(fā)現(xiàn)有超密點(diǎn)出現(xiàn)。對于這些情況,在施工中可以對含石量與擊實(shí)干密度比例的對應(yīng)關(guān)系以及無機(jī)結(jié)合料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定。為了科學(xué)合理地對試樣的壓實(shí)度進(jìn)行測定,消除超密現(xiàn)象。在檢測時,要確定含石量比例,對試樣進(jìn)行篩分試驗(yàn).利用找到的對應(yīng)關(guān)系對相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)干密度進(jìn)行確定,然后把實(shí)測壓實(shí)度計算出來.
3.ρ dmax值(最大干密度)儡大的問題
駐地辦在對第二合同段的路基壓實(shí)度進(jìn)行抽檢的過程中,得到一組數(shù)據(jù),見表1.用天然級配砂礫作為路基填料,施工層位為95區(qū)。有兩組壓實(shí)度值很高,試樣2、4出現(xiàn)超密。排除其他因素,經(jīng)過分析認(rèn)為問題存在于路基填料的最大干密度。正開挖的斷面中經(jīng)實(shí)際到取料場查看后發(fā)現(xiàn),粗集料明顯增加。對其取樣篩分,標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)的料樣比方孔篩9.5 mm以下的粒徑累計篩余多出10.6%,這就表明用于目前施工的天然砂礫料偏粗。然后再重新取樣,對三組標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)進(jìn)行試驗(yàn),得到的數(shù)據(jù)見表2。
表1 呼包高速公路輔道K17+480~K17+880的抽檢數(shù)據(jù)
試樣 |
干密度 /g.cm-1 |
擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)干密度 /g.cm-1 |
壓實(shí)度 % |
1
2
3
4 |
2.16
2.19
2.15
2.20 |
2.17
2.17
2.17
2.17 |
99.5
100.9
99.0
101.4 |
表2 三組標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
試樣 |
最大干密度/g.cm-1 |
最佳含水量% |
1
2
3 |
2.19
2.21
2.20 |
7.12
7.30
7.36 |
由此可以看出,在先期的標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)中對干密度進(jìn)行確定的值比較片面,存在不確定性。采用w=7.30%.ρ dmax= 2.21g/cm這種擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn),可以很好的對當(dāng)前路基施工中壓實(shí)度的超密問題進(jìn)行解決。在施工過程中及時進(jìn)行液、塑性聯(lián)合測定和篩分試驗(yàn),結(jié)合料源變化,填料的性質(zhì)變化粒徑和其組成進(jìn)行正確判定,對擊實(shí)重新進(jìn)行試驗(yàn),及時的找到有代表性的、科學(xué)的最大干密度值,以此對檢測進(jìn)行指導(dǎo)。這是目前解決最大干密度偏大問題的方法。
4.在解決實(shí)際超密問題時要運(yùn)用兩種最大干密度
以Glll線扎蘭屯.新林北段路基的施工為例說明,在上路床第六層的施工中,使用碎(礫)石土作為填土材料的,通過擊實(shí)試驗(yàn)得到,土顆粒比Gs= 2.46g/cm3,最佳含水量
w 0=4. 6%,最大干密度ρ dmax = 2.18g/cm3。抽查8組數(shù)據(jù)對200m長路段(k1518+500~k1518+700)調(diào)查發(fā)現(xiàn),其中壓實(shí)度大于100%(即超密)的有三組數(shù)據(jù),對其正確性用理論絕對最大干密度進(jìn)行檢驗(yàn)。壓實(shí)度值為合格點(diǎn),理論絕對最大干密度大于實(shí)測干密度,雖然實(shí)測壓實(shí)度有一點(diǎn)超密。當(dāng)檢測含水量正確時,最大干密度小于檢測的干密度,其值一定是錯誤的,對象的壓實(shí)度為不合理點(diǎn)。絕對最大干密度大于檢測的干密度時,其值及對應(yīng)的壓實(shí)度為正常值。
結(jié)語
1)應(yīng)采用與所用壓實(shí)設(shè)備擊實(shí)功能相同的室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)來對控制工程施工壓實(shí)填料的標(biāo)
準(zhǔn)進(jìn)行確定。這樣可以更準(zhǔn)確地對控制施工質(zhì)量和施工進(jìn)行指導(dǎo),求出的最佳含水量和最大干密度更符合施工需要。
2)可以根據(jù)理論公式來求得絕對最大干密度,對某一含水量的填筑村料出現(xiàn)超密的情況進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性的檢測。
3)在不同巖層面施工料場的粒徑和粒石含量各有不同,所用土料變化復(fù)雜。所以,應(yīng)根據(jù)料質(zhì)不同對同一料場求得相應(yīng)的最大干密度值,而擊實(shí)試驗(yàn)中取得的最大干密度只是一個相對值。
總而言之,因是在室內(nèi)按施工規(guī)范的要求和土工試驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)的,有一定的出入存在于從材料到測量工具的現(xiàn)場抽檢中。所以,會有超密情況發(fā)生在道路施工中檢測路面基層的壓實(shí)度、路面底基層、路基的過程中。因此,實(shí)值和檢測結(jié)果有一定的客觀偏差。為了在實(shí)際中杜絕超密點(diǎn)的出現(xiàn),需采取科學(xué)的手段正確的分析具體情況。