路基设计交工验收指标是测量路基的回弹模量,弯沉,施工质量控制指标是压实度。路基设计指标(回弹模量)与施工控制指标(压实度)在理论上是不统一的,但存在正向关联。路基的回弹模量反映路基承载能力,压实度反映路基填压密实程度。
弯沉的检测方法常用的有:
1.贝克曼梁(BB)法:操作简单,但轮胎压力和接地面积较难控制,且标准黄河车较难找;
2.FWD法:快速可靠,但成本较高,缺乏可靠统一的控制标准,施工过程质量难以控制,检测时加载条件与路基工作状况不一致;
3.落球法及贯入杆法(动力触探):快速方便,适用于细粒土,不适用于粗粒土和填石路基;
4.CBR 值(路基填土选型指标):现场极少采用,主要用于选择填土土质类型;
5.便携式落锤弯沉仪(PFWD):携带方便,检测快速,使用成本较低,适用范围广(路基和场地压实,粗粒土和细粒土等)
压实度的检测方法常用的有:
1.灌砂法(环刀法)+烘干法:优点是造价低,结果可作为检验检定的裁决依据;缺点是检测比较费时费力,难以满足大规模现代化机械化施工需要;
2.核子密度仪法:优点是快速便捷,可作为全面施工质量统计学管理,人为因素较小;缺点是在不同土质情况需作一次现场标定,含水量测量精度偏低;
3.雷达或电磁波法:与核子密度仪法类似;但测量深度小,平整度要求高;
压实度的测量方法主要用于细粒土,对填石和粗粒含量高的路基不适用。
城市道路路基压实度的控制与检测
城市道路路基内密布着各种管道、检查井、雨水口等地下设施,这些设施把路基从平面上分割成各种大小不一的网格,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,因此对城市道路路基的压实,必须给予足够的重视。
1 压实机械的选择原则
城市道路车流量大,道路设计荷载高,施工周期短,从路基压实度和施工进度方面考虑,压实机械应尽量选择压实功大的重型压实机械。但重型压实机械体积大、废气排放多、噪音大,而城市道路沿线商铺、办公场所和居民点密布,地下管道、检查井、雨水口等设施多,从减少扰民、环境保护和保证地下设施安全方面考虑,路基压实机械应尽量选用体积小、低排放、低噪音的中、小型压实机械。显然2者相互矛盾,因此对压实机械的选择,必须综合考虑。对城市道路压实机械的选择一般应遵循以下原则:
(1)对城市高速路,沿线商铺、办公场所和居民点分散,地下设施采用公用隧洞,路基土石方调集方便顺畅,应优先选择压实功大的振动式或冲击式压实机械。
(2)对一般城市道路,沿线商铺、办公场所和居民点密布,地下管道、检查井、雨水口等设施多,路基土石方调集困难,应优先选择静力光轮压路机、轮胎压路机和小型振动、夯实机械。
2 路基压实重点解决的2个问题
2.1 路基压实度
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、分层压实的原则。在压实过程中,每层铺土必须整平,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、含水量等因素而各异。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。压实厚度是以铺筑层松铺厚度hs来保证的,它们之间的关系为
hs=kh (1)
式中:hs———松铺厚度,cm;
h———各种类型压路机最佳作用深度,cm;
k———松铺系数,它是指压实干密度与松铺干密度的比值,需要通过试验的方法确定。
根据施工作业方式和土壤特性,土壤的松铺系数一般为1.3~1.6。试验表明:当要求95%压实度时,12~15t压路机松铺厚度为20cm;15~18 t压路机为25~28cm;30t羊蹄式振碾为40~50 cm。
2.2 路基压实均匀度
城市道路的特点是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(水沉并用振捣棒振实,此法仅适用于能迅速排水和基层及周围不会受到影响的地方)、灰土或灰土砂砾(捣实)、碎砾石(捣实)、低强度等级混凝土等。需捣实的材料松铺厚度要薄些,捣实工具可选用爆炸夯、蛤蟆夯、小型振动板等,填平捣......