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标准击实试验和表面振动压实试验在公路工程土方填料中的应用

作者:段泽伟 来源:建材发展导向 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2019-02-11   浏览

段泽伟

标准击实试验和表面振动压实试验在公路工程土方填料中的应用

标准击实试验和表面振动压实试验在公路工程土方填料中的应用

摘要:文章通过实例阐述了标准击实试验和表面振动压实试验在公路工程中的应用。

关键词:标准击实;表面振动压实;公路;应用

在公路路基、路面土石方工程施工压实度检测是重要的指标之一。而压实度检测标准的最大干密度和最佳含水率是控制土方压实标准重要指标。随着工程机械不断改进,击实功和击实效率的提高,室内常用的标准击实试验检测的(最大干密度和最佳含水率)两项指标在新疆不少地区已不能很好控制现场,尤其是粗粒土和巨粒土填料的土方填筑压实度检测的工程中。在工程中对粗粒土和巨粒土填料的土方填筑控制方法有不少好的方法,如:试验段最高压实次数作为最大干密度、用不同含石量与标准击实密度曲线等。结合所有的现场控制方法中用表面振动压实试验结果控制现场效果很好。

现将标准击实试验检测和表面振动击实试验检测中两者的适用范围及主要参数,如下:

1.标准击实

适用于细粒土,轻型击实试验适用于粒径不大于20mm的土。中型击实试验适用于粒径不大于40的土。当土中最大颗粒粒径大于或等于40mm,并且大于等于40mm颗粒粒径的质量含量大于5%且小于30%,则使用大尺寸试筒进行击实试验,大尺寸试简要求其最小尺寸土样中最大颗粒粒径的5倍以上,并且击实试样的分层厚度应大于土样中最大颗粒粒径3倍以上。

2.表面振动压实仪法

采用表面振动压实仪法测定无粘性自由排、0.075mm标准筛的土颗粒质量百分数不大于15%的粗粒土和巨粒土的最大干密度。对于最大粒径尺寸大于60mm的巨粒土,受试筒允许最大粒径的限制,按照相似级配法制备缩小粒径的系列模型试料处理。

我们把常用土方填筑中的路基、底基层、基层与上表中项关联可以发现,标准击实用于细粒土;后者用于粗粒土和巨粒土与之相关的就是土粒最大粒径。在标准击实中如果土中有较大颗粒,如40mm筛上颗粒较多在3%-30%,对于求的最大干密度和最佳含水率所检测的误差较大。在击实过程中粒径对检测结果的影响是不可忽视的,在规范中土方填筑的路基、底基层、基层的粒径要求:如下图

在上表显示中在路基填料中最小粒径为100mm,最大粒径为500mm;底基层填料中最小粒径为31.5mm,最大粒径为63mm;基层填料中最小粒径为31.5mm,最大粒径为53mm。从填料粒径大小与标准击实和表面振动击实试验分析,后者更加接近现场用料的情况。

国道315线叶城一墨玉公路建设项目中多个料场大于40mm颗粒含量比较严重。用标准击实检测结果控制现场时压实度常有超百情况,用表面振动击实检测结果很理想。下面是该工程中部分料场中结果对比:

如路基按照试验段施工工序碾压,以标准击实检测的最大干密度控制现场。經过检测压实度单点值在99%以上,特别是k156和k136料场在路基压实度检测中超百的频率在60%以上。因为k156料场在河床旁边开挖,k136料场是由河床沉积形成,0.075以下的含量偏少,粗集料偏多,尤其大于40mm以上的颗粒偏多。相对表面振动击实来控制现场时比较结合现场施工工艺。因此我们结合现场土粒形成的特点在此工程中从料场总取样分筛后模拟现场按照细颗粒不同比例合成进行标准击实和表面振动压实试验的检测。结果汇总如下:

从检测结果中反映的标准击实检测含水率比表面振动击实高。含水率随着≤2mm颗粒含量的增加之间偏差逐渐增加,反之土粒在偏粗的情况下标准击实和表面振动压实所检测的含水率越相近,同一种料源中粗颗粒含量到达一定比例时检测含水率结果相同。含水率随着≤2mm颗粒含量的增加之间偏差逐渐增加,反之土粒在偏粗的情况下标准击实和表面振动压实所检测的含水率越相近,同一种料源中粗颗粒含量到达一定比例时含水率检测结果相同。在此料场中标准击实检测含水率平均值结果比表面振动击实检测结果高0.8%,因此可以在现场土方填料碾压前含水率控制(考虑期间的蒸发损失)我们比最佳含水高1.5%为宜。

表面振动压实检测最大干密度结果比标准击实检测结果高。并且在检测结果中标准击实最大干密度圆曲线比表面振动压实最大干密度曲线陡,两者圆曲线的两边偏差渐大。表面振动压实检测结果比标准击实试验检测结果的离散型好,在土粒中细颗粒颗粒且在土粒中粗粒组中砾比例增加到一定比例会达到该土粒最大干密度,土的稳定性和强度将达到最大值。

标准击实和表面振动压实检测过程中,最明显的地方就是前者为冲击功后者则为振动频率、激振力。更加符合现场振动压路机的施工方法。因此在粗粒土土方填筑施工地区,表面振动压实检测的指标来控制土石方填筑的压实度更加结合现场施工要求。

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