灌砂法在公路路基试验检测中的应用研究

发表时间:2020/6/2   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:樊太伍
[导读] 摘要:路基是公路的基础,承受着自身的岩土重量和路面重力及通过路面传递的行车荷载,是整个公路结构中最为重要的一部分。
        遵义交科工程检测有限公司  贵州遵义  563123
        摘要:路基是公路的基础,承受着自身的岩土重量和路面重力及通过路面传递的行车荷载,是整个公路结构中最为重要的一部分。压实度是检验路基状况的主要指标,若压实度不足,极易影响路基稳定性,甚至产生更大危害,因此,检测路基压实度具有重大意义。当前,已有很多试验检测方法用于路基压实度检测,如灌砂法、环刀法等,这些检测方法各有优缺点,其中最常见的为灌砂法,可以准确、快速、全面将路基压实质量反映出来,因此,做好灌砂法试验检测研究是公路建设发展的迫切要求。
        关键词:灌砂法;公路路基;试验检测;应用
        一、灌砂法的相关概述
        1、灌砂法在路基试验中的应用逻辑
        灌砂法对路基的结构检测,首先,要对量砂的粒径严格控制,量砂的直径一般情况下,是设定在是设定在0.3mm~0.6mm之间之间,另外是要对量砂进行清理,并对后续的测试步骤进行执行。测定路基干密度以及集料中的含水量。保证在实际的施工中,施工操作可以做到标准化,对路基区域严格控制。
        2、灌砂法介绍
        在路基施工中,对路基展开试验,压实度检测是非常重要的环节,灌砂法是一种压实度检测的有效方式,灌砂法主要是用来确定施工现场各类粗细砂石压实的紧密程度,不适合进行大孔材料的检测。
        在路基试验中对灌砂法展开应用,需要选择适当的试验仪器以及技术,因为设计的特点,检测密度、设备类型、压实度以及检测精度这些内容之间,都是有着非常紧密的联系。结合道路建设的实际情况,以及施工质量的相关标准,在灌砂法的实际应用中,需要对所检测的集料进行检测,保证颗粒级配符合规范及设计要求,在检测出现问题的情况下,需要对原材料进行确定,让检测保证良好的压实度。在地面测试以及实际的检查中,需要对检测标准进行全面了解。并对计算方案的效果展开的分析,对检测数据展开分析,对现场修改的数据展开研究。对灌砂法展开应用,可以对最大容量展开计算,提升测验以及分析准确性。另外是要对试验数据展开研究,对现场做好管控,在密度试验中要对测试点做好了解,保证检测数据有足够的代表性以及准确性,借助适当的数据分析,对路基压实度进行确定。
        二、灌砂法的具体应用
        1、工程案例
        某工程长6.5km,起止桩号K6+250—K12+750,路基宽度设计为34.5m。结合工程需求,路基填料选用天然砂砾,不仅承载力高,而且密实性好,具有良好的施工效果。该路段分3层填筑,每层的松铺厚度不同,为了保证施工质量,将K6+450—K6+650段设为试验段,使用灌砂法检测路基的压实度,以实现施工质量的控制目标。
        2、试验流程
        当前,很多公路路基的试验检测都使用灌砂法,该方法测量结果精准,操作简便,但从实际来看,该方法一旦操作失误,就会引发质量问题,导致结果误差。为提高检测结果精度,必须规范灌砂法的试验流程,具体如下。
        (1)基于表面沉降控制法,在公路试验段合理选择观测点,在周围选择一块尺寸50cm×50cm的平整表面,并将其打扫干净,当表面粗糙度较大时,将盛有量砂的灌砂筒放在基板中间的圆孔上,打开灌砂筒的开关,让砂流入基板的中孔内,等砂停止下流时关闭开关,取下灌砂筒,称量筒内砂的质量,精确至1g。
        (2)去除基板,回收剩余试验段的量砂,并做好清洁工作。将表面打扫干净后,放回基板,沿着基板的中孔凿洞(洞的直径与灌砂筒一致)。在凿洞过程中,应注意禁止凿出的材料丢失。孔洞的开凿深度应与测试厚度保持一致,预防下层材料混入影响质量。最后,取出洞内所有的松散材料。上述工作完成后,放置、称量凿除的材料,作为试样备用。
        (3)从挖出的全部材料中取有代表性的样品,放进洁净的盘中,测定其含水率。


        (4)在试验段的孔洞安装基板,在中心处安装灌砂筒,确保灌满的砂和试洞高度一致。对齐基板中孔与灌砂筒下方,启动灌砂筒,让砂流入试洞,待砂不再流动后关闭。去除灌砂筒,称量剩余的砂,精度为1g。此过程中,应注意勿碰动灌砂筒,减少振动。
        (5)仔细取出灌砂筒内的量砂,以备将来使用。如量砂湿度发生改变,或掺杂其他物质,应再次烘干、过筛,放置一段时间,使其与空气的湿度达到平衡后才能再次使用。
        3、试验结果
        3.1含水量
        试验土基含水量的控制方法:先对取土试样测定含水量,计算出每层单位面积所需添加水量,由洒水车均匀洒布。经试验:由于土层表面积大,蒸发因素明显,施工中在含水量比最佳值略大的情况下,取得了良好的碾压效果。
        3.2松铺系数
        通过对公路路基进行灌砂法试验,分析得知,待公路路基完成碾压工作后,路基测点的压实度均在96%以上,符合路基的规定。公路路基压实度处于97%~99%之间,说明碾压5遍才能满足要求。当松铺厚度为36cm时,压实度均值为98.8%,比原本的96%大很多。当松铺厚度为45.6cm时,压实度均值为97.8%,与36cm的松铺层相比,压实度明显减小,但是仍符合施工要求。可见,在压实次数、碾压设备等要素相同的情况下,松铺厚度严重影响压实度,松铺厚度越厚,压实度越小。
        三、公路路基现场试验的控制要点
        1、试验地点的选择
        在公路路基试验检测前期,需要合理选择试验地点,通常在地势平整的地段试验,这样能保证设备稳定布置和运行。本试验选择50cm×50cm的空间,将基板放在场地内,确保结构稳定,不能因为灌砂筒倾斜造成下落状态、速度不满足需求。待明确试验点后,对表面进行清理,确保试验结果的精准性。
        2、明确粗糙面、基板的量砂质量
        对于测试点表层粗糙的情况,在标定量砂质量时,所用量砂筒在明确内部质量时,应在标定内部砂体的容量和体积后,再明确量砂质量,无需全部灌满量砂。究其原因,若量砂灌满灌砂筒,就会导致堆积密度、砂面流速呈正相关,总的来说,砂面的高度越高,流砂的堆积密度就越大,从而导致粗糙面、基板的量砂质量存在巨大偏差。若试验段表面光滑,无需进行此操作。总之,在路基试验检测过程中,需要结合工程的实际情况,合理选择试验方法,从而保证试验结果的准确性。
        3、开挖试洞
        首先,按照先中间、后两侧的顺序进行,这是因为从施工段边缘逐渐施工,会使得边缘土体因挤压出现密度问题,无法保证试验结果。其次,在开挖试洞时,需要确保其尺寸、形状符合要求。保证试洞壁垂直,不能出现阶梯状的问题。若无法满足该要求,就会影响量砂的流动性,进而影响整个测量结果和施工质量。再次,若开挖试洞为土体时,为规避水分蒸发影响检测质量,必须封闭存储。最后,若试洞内的材料和试验材料不同,可将标准的击实材料作为试洞材料,为现场试验检测的顺利进行提供保障。
        结束语
        综上所述,通过详细介绍公路路基试验检测中灌砂法的具体应用,如量砂的选择与标定、试验检测过程中的控制重点、试验检测结果研究等等,能够帮助试验检测人员更好的规范自身行为,减少公路路基试验检测错误数据的出现。
        参考文献:
        [1]况文斌,况文浩.灌砂法在公路路基试验检测中的应用[J].黑龙江交通科技,2018,41(10):239-240.
        [2]佘文.灌砂法在路基压实度试验检测中的应用[J].建材与装饰,2018,(8):239-240.
        [3]姚艳.灌砂法在公路路基压实度检测中的应用[J].交通世界,2018,(Z1):128-129+131.
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