公路施工粗粒土填料最大干密度的试验
摘要: 砂砾最大干密度的试验方法一般有三种:击实仪法、振动台法、表面振动压实仪法。
主要应用的一般为击实仪法。
本文针对某地区的砂砾,采用表面振动压实仪法按不同的含水率、不同的砾石含量做试验。
关键词:路基填筑粗粒土填料击实试验法最大干密度
砂砾最大干密度的试验方法一般有三种:击实仪法、振动台法、表面振动压实仪法。
主要应用的一般为击实仪法。
我们针对某地区的砂砾,采用表面振动压实仪法按不同的含水率、不同的砾石含量做试验。
我们在分析了砂砾的颗粒分析、含水率的大量资料,确定此材料小于0.075mm颗粒含量小于15%,无塑性指数,粒径10～60mm较多。
通过击实仪法和表面振动压实仪法作对比试验,确认了表面振动压实仪法的最大干密度比击实仪法的干密度大0.1～0.2g/cm3,提高压实度4～8%左右。
1 砂砾最大干密度试验的必要性
本试验的主要目的是测定粗粒土最大干密度的试验方法。
本试验规定采用表面振动压实仪测定无粘性自由排水粗粒土的最大干密度;适用于通过0.075mm 标准筛的土颗粒质量百分数不大于是15%的无粘性自由排水粗粒土;适用于粒径不大于60mm的粗粒土。
表面振动压实仪法测定的最大干密度比击实仪法测定的最大干密度大,提高了路基的压实度,是保证路基应有强度和稳定性一项最经济有效的技术措施。
2 项目段的施工
选定某高速公路路段,长度为320m。
拟定试验段:第二层填料作为路基94区试验段,第三层填料作为路基95区试验段,第四层填料作为路基96区试验段。
路基填土前使用全站仪放出20m中桩;原地面清表、填前碾压及第一层填料施工根据设计图纸和施工规范要求,先将路基用地范围内的原地面以20cm内的植物根系和腐植表土予以清除,然后使其整平,在填前碾压各项技术指标检测合格后,进行下道工序施工。
试验室对填料进行各项标准试验,确保填料的各项指标均符合施工规范的要求。
路基填筑施工采用网格法施工。
路基填土前,现场技术员通过计算路基填筑宽度,每边加宽30cm后用石灰线示出。
再按照虚铺厚度不超过30cm和自卸车(双桥)拉土方量详细计算,松铺系数暂定1.20～1.30,在路基上用白灰撒出方格(每格为路基纵向10m、路基横向7m ),每格堆放一车,边部设置标杆(红白相间30cm)以控制上土厚度。
每层接茬处填土预留接头宽度不小于2m。
整平。
先用装载机沿路线方向从外向里进行粗平,并同时确保路基每侧宽度大于设计宽度30cm。
粗平完成后,用平地机进行精平。
洒水、碾压。
洒水:碾压前试验室进行含水量试验,计算出实测含水量与最佳含水量的差值,并根据现场施工段长度、宽度、厚度,计算出洒水量。
最佳含水量4～5%,现场实测含水量控制在最佳含水量±1%以内。
洒水车作业时匀速前进,不能忽快忽慢,禁止在作业面上停留,避免造成局部含水量过大。
碾压:拟采用两种机械设备碾压组合。
拟定路基94区试验段机械组合的碾压遍数:先用CA30振动压路机先静压一遍, 22T振动压路机弱振一遍, CA30和22T 振动压路机强振四遍,CA30振动压路机强振一遍,CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
先用CA30振动压路机先静压一遍, 22T振动压路机弱振一遍, 22T振动压路机强振四遍, CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
拟定路基95区试验段机械组合的碾压遍数:先用CA30振动压路机先静压一遍,22T振动压路机弱振一遍,CA30和22T振动压路机强振五遍,CA30振动压路机强振一遍,CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
先用CA30振动压路机先静压一遍,22T振动压路机弱振一遍, 22T振动压路机强振五遍,CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
拟定路基96区试验段机械组合的碾压遍数:先用CA30振动压路机先静压一遍, 22T振动压路机弱振一遍, CA30和22T振动压路机强振六遍,CA30振动压路机强振一遍,CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
先用CA30振动压路机先静压一遍, 22T振动压路机弱振一遍, 22T振动压路机强振六遍, CA30收面一遍,以保证表面平整无明显轮迹。
碾压时遵照先轻后重,先慢后快,先弱振后强振的原则进行碾压,碾压重叠宽度为轮宽的1/2～1/3,碾压速度控制在3km/h左右。
碾压时由两边向中间纵向进退式进行,确保碾压均匀。
3 检测
3.1 检测数据采集
压实度。
振动碾压完两遍后开始检验压实度,每增加碾压两遍后再次检验压实度,直至压实度达到要求,采用灌砂法按随机取样的方法检验压实度试验。
压实度检测如果合格即可停止碾压,否则继续碾压,每碾压完一遍后检验压实度,检测频率为2000m2检测8点。
高程(厚度、松铺系数)。
上料前布点,并按照测点位置测量下承层顶面高程;在精平后,测量填料顶部高程;碾压完毕后检测相同点位的高程,计算厚度、松铺系数。
宽度。
底部通过划边线控制宽度,顶部通过拉钢尺检测压实后中桩至边缘的宽度。
轴线。
上土前按照设计桩位每20m布设中桩,碾压后通过恢复中桩检测中桩偏位情况。
3.2 检测控制指标
做好各项检测指标原始记录的收集工作。
3.3 试验段成果整理及总结报告
认真做好试验段的成果整理,总结如下内容:确定最佳的压实厚度和松铺系数;确定最佳机械组合;确定不同机械组合下的最经济压实遍数; 确定最佳压实厚度和机械组合及压实遍数。
由于试验路段较短,作业面无法大面积展开,在路基的大面积施工中,采取四区标示法(上土区、平整区、碾压区、检测区),规范现场,文明施工。
参考文献
[1] 郭庆国.粗粒土工程特性及应用[M].北京:黄河水利出版社,1998.
[2] 公路土工试验规程(JTG E40-2007)[M].北京:人民交通出版社,2007.。