城市道路路基压实度质量控制
摘要:路基的压实度和稳定性是保证城市道路稳定的关键,否则由于路基不稳不实,会导致道路局部沉降,致使路面开裂、变形,甚至引起地下管道的断裂、井壁坍塌,以致严重影响城市交通的顺畅与车辆、行人的安全。因此保证路基的强度和稳定性,最关键的一点是在路基施工过程中严格控制压实度。本文浅析了影响路基压实效果的因素,探讨了城市道路路基压实度的控制方法。
关键词:城市道路、路基、压实度,质量控制
Abstract: the roadbed compaction degree and stability is the guarantee of city road stable key, otherwise due to the instability of roadbed, can lead to local settlement road, the road surface cracking, deformation, and even cause underground pipeline rupture, sidewall collapse, so that the serious influence of urban transportation vehicles and pedestrians smooth and safe. So that the strength of subgrade and stability, the key point is in the process of subgrade construction to strictly control the compaction degree. This article analyses the influence factors of the roadbed compaction effect, this paper discusses the urban road the roadbed compaction degree of control method.
Key words: the urban road, roadbed, degree of compaction, quality control
城市道路路基内密布着各种管道、检查井、雨水口等地下,这些设施把路基从平面上分割成各种大小不一的网络,沿线道路两侧又有许多难以贴近的构造物,客观上为路基压实设置了重重障碍。而路基的压实度和稳定性是保证城市道路稳定的关键,否则由于路基不稳不实,在其自重和车辆冲击荷载的作用下,会导致道路局部沉降,致使路面开裂、变形,经长期雨水渗透,甚至引起地下管道的断裂、井壁坍塌,以致严重影响城市交通的顺畅与车辆、行人的安全。因此保证路基的强度和稳定性,最关键的一点是在路基施工过程中严格控制压实度。
影响压实效果的因素主要有土质、含水量、压实机械及操作、土层厚度和人为的其他因素等。现以滨盛路某标段为例,从以下几方面对路基压实度进行质量控制。
滨江区滨盛路某标段位于杭州市滨江区境内,全长1460米,道路宽度为44米,项目所在段位于钱塘江南侧1公里不到处,东西向与钱塘江平行,并且施工时路段所在区域多为农田和荒地,地下水位相对较高,全路段均为新建道路。
1.1土的性质及含水量的控制
如果对土质不进行土壤分析,或者在检测压实度时采用的标准干容重与实际有差异时,就会影响到压实度的检测结果,给工程造成质量隐患。该工程路基土方考虑在施工沿线就近借土和利用挖方,经实地考察,土层变化不大,土质主要为饱和稍密或中密的细砂和亚砂土,筛分试验中2mm筛孔的通过率为89%~92%,基本以粉砂土为主,中间局部夹有黄褐色低液限粘土,该种土呈黄色、浅色(自然含水量情况下),一般来讲,粉砂土压实效果较差,需合理控制其含水量才能使压实度达到设计及规范的要求。
该工程测定填土的含水量选用了酒精燃烧法。测定方法:调平500g的天平,感量0.01g ,取代表性试样,称重、记录,将酒精徐徐倒入,淹过于土样,点燃,燃烧3次后,冷却称重记录。按公式计算出含水量:
W = (m1 - m2) / m2 ×100 %
式中:m1 ———试样的湿质量 + 合重,g ,精确0.01g;
m2 ———试样的干质量 + 合重,g ,精确0.01g;
W ———含水量,精确0.1%。
土的干容重随着含水量的变化而变化。如在滨江区滨盛路某标段施工中,松铺土厚度为36cm ,采用14t振动压路机,用相同的操作程序,相同的遍数碾压,土质经取样试验后得出如下数据:
实测含水量 测得干容重 达到压实度
7.3% 1.69g/cm3 89.1%
13.4% 1.77g/cm3 95.9%
17.1% 1.72g/cm3 91.5%
由此,该种粉砂土最大干容重平均值为1.75g/cm3,试验室最佳含水量平均值为13.2%,填土区域的压实度K≥95%。
而在该工程实际施工过程中,由于路段贴近钱塘江,同时附近多为农田,地下水位相对比较高,致使土质的含水量就相当高。在路基填筑试验过程,先后采取以下两种措施来控制土质含水量:
①平地机配合旋耕机翻拌凉晒;但因地下水位在地下70cm以下就出现,凉晒后的土方根本不能填筑进去,所以该方法行不通。
②路基填筑区域周边布置轻型井点降水,使地下水位降低,然后再将接近最佳含水量的土逐层铺筑、逐层碾压。同时井点降水措施一直伴随垫层、基层以及地下管道等各工序施工完毕,使地下水位始终处于施工面以下,这样便保证了施工过程中土质的含水量、稳定性,压实度等。
鉴于以上,施工现场在碾压前一定要严格控制填土的含水量。当含水量过小时,现场派洒水车洒水,平地机随洒随拌,现场随时测定含水量至接近最佳含水量时,方可碾压。含水量过大时,根据现场采取相应措施,直至检测的含水量接近或达到最佳含水量时,再碾压。对于出现“弹簧”现象时,要坚决挖除换填,避免给工程质量带来严重隐患。
1.2压实土层的厚度控制
填土厚度对压实效果具有明显的影响,在土质含水量等相对不变的条件下,且在同样的压实遍数下,不同的填筑厚度,其密实度随着填土厚度的增大而逐渐减小。因此,施工要严格控制铺土厚度,不同性质的土应分类、分层填筑,不得混填,大于10cm的土块应打碎或剔除。在路基宽度内,每层虚铺厚度应视压实机械的功能确定,人工虚铺厚度应小于20cm。
在滨江区滨盛路某标段施工中,土质多为粉砂土, 该土击实标准最大干容重为1.75g/cm3 ,最佳含水量13.2 %;经现场实测,含水量均为12.6 % ,采用18t 振动压路机进行碾压可得如下数据:
松铺厚度
(cm) 压实厚度
(cm) 松铺系数 碾压遍数 K≥90% K≥93% K≥95%
30 25 1.3 2 2 3
36 30 1.3 2 3 4
42 35 1.3 2 4 5
另外,施工员要按填土厚度、松铺系数,计算出每工作段单位面积的用土量,现场设专人指挥车辆倒土,严格收方计量,并随时用钢尺测量、检查松铺厚度并记录,以严格控制铺土厚度。
1.3路基碾压注意事项
①城市道路工作面小、工期紧,为了确保路基压实度,对路基土壤的压实必须遵循“分层填筑、分层压实,先轻后重,先慢后快,先边后中,均匀一致,相邻两轮道重合轮宽的三分之一”的原则。在压实过程中,每层铺上必须整平,否则在压实过程中,压路机不能匀速前进,且容易产生推拥和过桥现象,严重影响压实的均匀度,检测时各点压实度差值增大,所以从原地面处理开始都要层层找平。而每一压实层的铺土厚度,因压路机作用力最佳作用深度、土质特性、含量等因素而各异,各种类型压路机均规定有适宜的压实厚度,压实厚度小,施工效率低,压实层表面易产生裂纹;压实厚度大,则铺层深部不易被压实。为有效地保证压实度质量,碾压工作尽量安排在白天,以防漏压、重复碾压等现象。
②城市道路路基内密布各种地下构造物,这些地下构造物将严重影响到压实度的均匀性。一类是水平方向的地下管道,使路基的每个压实层被分割成一块块很小的工作面,碾压机械无法正常施压,管道顶面还需特殊处理后才能行驶压路机;另一类是竖向的各种井口,靠近井壁的填料始终难以压实。因此碾压时将机械尽量贴近管边、井壁或其他各种墙体。当一个层次压实合格后,将贴近管边或墙壁的未完全压好的死角挖除,挖除的宽度视未压实土层的宽度而定,一般为20-30cm。挖除后的坑用压缩性小,且水稳定性极好的材料填实,如级配砂砾(捣实)、粗砂、灰土或灰土砂砾(捣实)、碎砾石(捣实)、低强度等级混凝土等。另外,对收水井、雨、污水排水管道,在填土前应在外壁热沥青2道,以防渗水影响路基。
2.压实度的检测与质量评定
2.1路基压实度质量检测方法
路基压实度是填土工程的质量控制指标。由于本工程路基填料均为土质路基,土的实际干容重测定方法采用了环刀法:现场取样时, 按规范规定每1000m2 检验频率每层3点。在取样时,先将表面清平,将环刀口向下,套上取样架,用手扶稳,另一手用榔头将取样架与环刀垂直向下砸入土体中,取样深度为每层厚度的2/ 3 处,然后小心挖出,使环刀土样饱满,装入塑料袋扎紧,送工地实验室做试验。用削土刀将环刀上下削平,立即称重记录,测定土体的湿容重。然后做含水量试验,将该环刀表土挖除,取中间部位土样5~15g ,称重记录,加入酒精,燃烧3 次后冷却,称重记录,然后计算出干容重。计算公式如下:
γ= m/ v
γd =γ/〔1 + w( %) 〕
式中:γ———湿土密度,g/ cm3 ;
m ———湿土质量,g ;
v ———环刀体积,cm3 ;
w ———含水量, %;
γd ———干密度(精确0. 01) ,g/ cm3 。
当检测不合格时,应及时查找原因,及时解决处理,至碾压结果合格。经监理工程师抽验合格后,继续填筑第二层,依次类推,直到达到路基标高。
2.2路基压实度的质量检验评定标准及方法
路基压实度的质量检验评定标准及方法应参照现行行业规范《城镇道路工程施工与质量验收规范》(CJJ1-2008)第6条执行,这里就不再详述,总之应保证路床平整、坚实、无显著轮迹、翻浆、波浪、起皮等现象,路堤边坡应密实、稳定、平顺。
3.结语
在路基施工中,路基填料的选择和压实度控制方面是路基施工的关键, 含水量的控制不宜过小或过大。过小时,土颗粒间的土摩擦阻力增大,不易将土颗粒挤紧,孔隙增大,达不到密实的目的,土体产生流动,出现“弹簧”现象,同样达不到压实目的。因此,在施工过程中,应严格控制在最佳含水量状态下进行碾压,达到最大干容重。机械碾压方面,应遵循碾压原则,合理操作。对于压实度的检测方法必须可靠、简便和快速,必须核准所检测土质相对应的干容重,同时,在实际检测中需要根据具体情况,按照部颁标准、技术规范和设计文件及上级有关的规定等进行严格质量检测。滨江区滨盛路某标段工程路基的压实度控制,由于采用了上述各项质量控制措施,保证了路基的压实度效果,在经历了近三年的运行后,基本未发生路基沉陷现象,路基的压实度和稳定性达到合格质量标准。
参考文献:
[1] CJJ1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范
[2]王红举,道路压实与质量的控制[J].筑路机械与施工机械化,2006.23(4):52-53
[3]东爱明,浅谈热拌沥青混凝土路面的压实[J].筑路机械与施工机械化,2006.23(2):52、54
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
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