土方路基压实度与灰剂量控制技术

2015-07-28 399 0

   引言:
 
  公路建成之后,往往会出现局部开裂、变形和沉降等质量问题。压实度是保证土方路基强度和稳定性的关键,也是质量检测和控制的重要项目,本文主要从土质、含水量、碾压层厚度、地基强度或下承层强度等影响因素对其进行分析。
 
  1、土方路基压实度的概述
 
  我国的土地资源幅员辽阔,地形复杂,在使用土方路基填筑的材料大都可以分为粘性土、亚粘性土、粉性土、砂性土、夹石土等,这些材料与其本身的特点不同,由于施工单位与建设单位在经济利益上的考量,在使用土方路基进行压实过程中,最简单的方法就是采用当地的材料,来进行公路路基的建设,针对于路基当地的材料使用有效的施工方案,以便能够满足路基严实度的要求。由于我国的道路主要流通的渠道是在国家级公路主干线上,其车流量非常大,对于公路工程来说,需要对其进行处理的时间周期相当短,因此在路基建设过程中没有能够实现当地路基的压实工作,就会造成今后道路产生地面下沉、道路断裂、塌陷等道路的损坏,进而引起交通中断,造成严重的经济损失。
 
  2、土方路基压实度的主要影响因素
 
  造成土方路基压实度的主要影响因素有很多种,其中最总重要的土壤当中的含水量、碾压层的承压能力以及路基的承重能力等,要能够把握土方路基的压实度,就必须要认真研究清楚路基的影响因素。
 
  2.1含水量对压实过程的影响
 
  土方路基的压实过程中,水资源一直都是路基压实度重要影响因素。由于在土地碾压过程中,工地主要通过碾压机对土地资源进行压实,其最根本的方法是通过克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并相互靠近,土的内摩阻力和粘结力是随密实度而增加的。但是当土颗粒中存在着水含量时,无论水含量的多少,在压实过程中,水含量都会形成对土壤或者材料的抗力,在这个过程中,水抗力的大小主要是根据当前土壤或材料的当前密度所决定的,因此土含量中含水的多少、分布情况实质是直接影响土方路基质量好坏的关键因素,要想在路基上施工出压实度高、压实质量好的道路,就必须在施工过程中确认填土的含水量,并且通过各种方法将含水量减到最佳状态。
 
  公路路基设计规范(JTGD30-2004)作为现行设计规范代替原公路路基设计规范(JTJ013-95)后,对路基压实度的要求提高较大,这对压实度的基准试验——土的击实试验提出了更高要求,因此,需要求到最佳干密度以及最佳含水量。
 
  表1是某工程的土样击实试验数据,利该原始数据编制程序时,每一个算式都是程序的一部分,为了保持和软件中的效果一致,把所有的算式放在了一起。
 
  2.2碾压层的厚度、碾压遍数
 
  工程实施在碾压过程中,对碾压层进行碾压层进行机械操作,碾压层的铺土厚度应该与所用碾压机械重量或功能相适应,可以使用20t的碾压机械,它随压实机械的类型而变。碾压层过厚,不但碾压层的底部的压实度达不到要求,而且辅土层的上部的压实度也要受到不利的影响。碾压层过薄,一则影响了工程进度,也增加了碾压台班,浪费了人力物力,提高了工程成本。因此在碾压厚度时,应当进行填土碾压遍数管理。土方工程施工时,都要作压实试验,以便确定每层填土的厚度和碾压遍数,以保证达到工程质量要求的密实度。
 
  2.3地基或下承层的强度
 
  在填土工程较大的土方工程施工过程中,施工方要进行地基强度的测量,以便能够在填筑过程中,进行地基的压实度处理,否则一旦压实度不够就会形成严重道路断裂的情况,造成严重的经济损失。因此在施工前,施工方应当先对道路地基不稳的土地进行挖掘,将大量不合格的土地挖掘出,在通过从其他地方运输过来的土壤进行回填。
 
  3、土方路基压实度质量控制
 
  要做好路基压实施工,应控制好路基压实质量,重点在路基填料、试验路段施工现场等做好质量控制工作。
 
  3.1土方路基填料质量控制
 
  3.1.1路基填料的选择
 
  明确各类土壤的压实性能,选择能被压实到规定密实度、稳定性强的路基填方材料,不能使用淤泥和沼泽土等软土、泥炭、冻土和有机土,以及液限高于50和塑性指数高于26的土。选择的土中不应掺杂草皮、树根等易腐烂挥发的杂质,黄土、膨胀土必须经过处理,达到规范条件才能用于路基填方。
 
  3.1.2路基填料前试验
 
  路基填料前必须进行液塑限试验、密度试验、含水量试验、相对密度试验、颗粒分析试验、土的击实试验和强度试验(CBR值)。根据一系列试验所得数据理论性地判定土的种类,剔除不符合填方要求的土。之后再进行重击试验,确定各类土的最大干密度和最佳含水量的关系。
 
  3.2试验路段
 
  试验路段是为了确定正确合理的路基压实施工方法而进行的试验性施工,这个过程可以为路基压实工程提供准确的技术参数。试验路段的试验内容包括压实设备的选择、压路机速度设定和填料有效厚度等方面。试验路段要选择在施工现场,全程长度200m以上,试验过程中,详细记录各种填方材料的施工设备型号、施工工序、含水量界线、测量高程变化、松方厚度和压实次数等参数,每个试验项目必须达到规定的密实度。
 
  4、灰剂量控制技术分析
 
  石灰稳定土作为路面底基层有强度指标的要求.设计灰剂量一般均为12%左右,而路基石灰改善土掺灰量视填料含水量而定.一般为4%—8%。不同的灰剂量对应不同的最大干密度,因此可以看出灰剂量对石灰土质量的影响较大,尤其对石灰稳定土的强度起着至关重要的作用。如何控制好施工过程中的灰剂量.确保石灰土的施工质量.合理地节约工程成本。施工中应注意以下方面。根据试验确定计算公式中的相关数据,必须保证基础数据的可靠性,如:混合料的最大干容重、消石灰的含水量、石灰运输车辆单车装载重量(生石灰、消石灰),这些数据正确与否,直接关系到施工中灰剂量的控制。一次拌和法施工,石灰采用打格法,按计算好的石灰用量布灰,充分拌和,保证灰剂量的均匀性。土料含水量较大时应进行晾晒,使其达到或接近最佳含水量时再进行掺灰拌和,严禁掺灰后长时间晾晒,造成石灰有效CaO、MgO的流失。把好石灰原材料关。石灰质量的好坏不仅影响工程质量,对工程成本也有着重大影响,一般的工程均要求使用Ⅲ级及以上石灰,(生石灰有效钙镁含量≥70%)。质量等级愈高的石灰,在达到同样的灰剂量要求时,对土的稳定效果愈好,石灰材料消耗量也可以相对减少,所以,在施工中宁可单价稍高一点,也需等级较高的石灰,取样时必须具备代表性.切忌均取块灰作有效含量试验.且石灰消解时间不宜过长.先进先用.合理计划.即用到新解石灰.又不断科.防止有效含量流失。对于消解超过三个月的石灰,要做消石灰有效钙镁含量试验,并根据试验结果调整石灰掺配量。
 
  不同灰场、土场应配不同的标准曲线,由于消石灰质量随时间衰减,因此每半月左右应重新复核一次标准曲线,并进行修正。这一点在施工过程中容易被忽视。现场取拌和好的灰土,先将结块搅散,再加入10%氯化溶液,充分搅拌3分钟后沉淀,取悬浮液按要求用EDTA二钠标准溶液滴定。利用已绘制的标准曲线,根据所消耗的EDTA二钠毫升数,确定石灰剂量.
 
  将测定的灰剂量与标准灰剂量对比,以判定是否达到要求。
 
  5、结语
 
  整个项目过程中施工单位对于工程质量的管理有着不可避免的控制因素,因此施工进行压实工作时,应当对压实效果进行进一步的管理与控制,通过加强企业的管理。避免由于人为因素造成的压实度不足,避免影响工程质量的现象发生。对于企业(单位)的每个成员来说,在公路建设的过程中,都有义不容辞的责任,都必须强化施工的管理。完善施工工艺和施工的方法,提高施工质量,才能从源头上解决根本的问题,打造优质工程。
 
  参考文献:
 
  [1]李强.路基路面检测技术与质量控制[D].长安大学,2002.
 
  [2]李青山.水泥混凝土路面脱空及路基压实度动态测试技术研究[D].河北工业大学,2003.
 
  [3]张亮梅.路基压实的空隙率控制法研究[D].长安大学,2006.
 
  [4]张作海.公路路基路面工程质量控制方法研究[D].长安大学,2009.

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