路基路面压实度检测方法与控制要点分析
张展铭
广东珈源检测有限公司 广东省肇庆市 526100
引言
在道路工程建设领域,路基路面的压实状况与道路结构安全紧密相连。压实程度若未达理想状态,路面或在使用初期出现沉降、裂缝、车辙等问题,不仅可能影响道路的使用寿命,还会带来养护成本的增加;而压实力度过大,也可能对材料结构产生不利影响,进而对工程质量造成一定干扰。在道路建设标准逐步提升的当下,压实度检测与控制技术持续发展,在实际工程中,需综合考量多方面因素选择适配方案,以更好地兼顾质量与效率。
1 路基路面压实度常用检测方法
1.1 环刀法
环刀法作为一项具有悠久应用历史的压实度检测手段,在细粒土(如黏性土、粉土)路基及基层的压实度检测中,有着较为广泛的适用性。其检测过程基于这样的原理:通过环刀对土样进行切割并取出,在获取土样质量后,计算其湿密度,再结合室内测定的最大干密度,进而得出压实度(压实度=现场干密度/最大干密度 ×100% )。
在实际操作环节,存在若干值得关注的要点。检测点的选取宜尽可能具有代表性,并对表面浮土进行妥善清理;在将环刀压入土中的过程中,需尽量保持垂直,减少歪斜情况的出现,从而降低对土样造成扰动的可能性;完成土样取出后,应及时对环刀两端的土样进行刮平处理,并尽快完成称量工作,以此避免因水分散失对检测结果产生影响。该检测方法凭借其所需设备较为简易(仅需环刀、天平、削土刀等)、操作流程相对简便、实施成本不高等优势,在工程检测领域中占据一定地位。不过,需要留意的是,环刀法对土样扰动较为敏感,在砂类土、砾石土等粗粒料路基的检测中,其适用性可能存在一定局限,并且检测结果在一定程度上会受到操作人员主观因素的影响。
1.2 灌砂法
灌砂法凭借其广泛的适用性,在路基路面压实度检测领域占据重要地位,可应用于土、砂石、石灰土等多种材料,尤其在粗粒料较多的基层与底基层检测中优势明显,且检测精度相对较高,故而成为常用检测方法之一。其检测原理基于标准砂已知密度,通过向试坑内灌砂来测定试坑体积(即土样体积),再结合土样质量计算湿密度与干密度,进而得出压实度。
该方法的操作流程相对复杂,各环节均需谨慎把控。首先需对检测点表面进行清理,随后放置基板并开挖试坑,试坑尺寸应与材料粒径相适配,例如当最大粒径 ⩽15mm 时,坑径宜控制在 150mm 左右。接着需完整收集挖出的土样并准确称重,之后分次向试坑内灌入标准砂,直至砂面与基板保持平齐,同时详细记录灌砂质量,最后依据标准砂密度计算试坑体积。值得注意的是,在检测过程中,标准砂密度的稳定性、试坑形状的规整性(尽量避免出现上大下小的情况)以及土样收集的完整性等因素,均会对检测结果产生影响,可能导致误差的产生。相较于环刀法,灌砂法在粗粒料检测方面表现更为出色,但存在检测耗时较长的问题,并且现场环境条件,如大风、降雨等,也可能在一定程度上干扰检测工作的顺利开展。
2 路基路面压实度控制要点
2.1 施工过程阶段控制
2.1.1 摊铺厚度与均匀性把控
摊铺厚度对压实效果存在显著影响,若厚度偏大,易致使下部压实难以达标;若厚度偏小,又可能引发过度压实的情况。一般而言,采用振动压路机作业时,路基每层摊铺厚度宜控制在 30cm 以内,基层不超过 20cm ,沥青面层则需依据集料粒径差异,将厚度保持在 4⋅10cm 区间。在摊铺作业过程中,确保材料分布均匀至关重要,需尽量规避离析现象,比如沥青混合料出现粗细料集中分布的问题。实际操作时,可借助摊铺机的螺旋布料器与熨平板进行适当调节,并配合人工辅助补料,从而使表面达到平整状态,避免出现局部堆积或凹陷的状况。
2.1.2 碾压工艺参数优化
碾压环节在实现压实度目标中发挥着关键作用,需对参数进行严格把控。在碾压顺序方面,通常遵循“先轻后重、先慢后快、先边后中(曲线段宜先内侧后外侧)”的原则,这样有助于减少推移、起皮等问题的发生。
碾压速度:初压(稳压)阶段,速度控制在 2⋅3km/h 较为适宜;复压(主压实)阶段,速度可调整至 3⋅5km/h ;终压(收光)阶段,速度宜保持在 2⋅4km/h 。速度过快可能导致压实不充分,过慢则会影响施工效率,需在两者间寻求平衡。
碾压遍数:具体碾压遍数可参考试验段数据确定,一般控制在 4-6 遍。使用振动压路机时,应根据不同土质特性,合理调节振幅和频率,如砂类土可采用高振幅、低频率的组合,黏性土则更适合低振幅、高频率的模式,同时要确保压实区域无遗漏、无过度压实情况。
沥青路面温度:初压温度宜保持在 130-150∘C ,复压温度控制在 110-130% ,终压温度不低于 70–90∘C (改性沥青路面相应温度要求更高)。若温度过低,应立即停止碾压作业,避免路面因碾压产生开裂。
在整个碾压过程中,建议安排专人进行全程跟踪检查,对于边角、检查井周边等易出现压实不足的区域,可采用振动夯、手扶压路机等小型压实设备进行补充压实,力求实现全断面压实效果的均匀性。
2.2 施工后验收阶段控制
2.2.1 检测频率与布点规范
在进行压实度检测工作时,建议参照相关标准规定的检测频率:路基工程每 1000m2 可选取至少 2 个检测点位,基层部分每 1000m2 设置 1 个检测点为宜,沥青路面检测宜按每 200m 每车道布置 1 个检测点。布点过程中,应尽量保证点位分布的随机性,充分覆盖不同压实段落,同时对容易出现压实问题的部位(如施工接缝、边角区域)予以重点关注。当高速及一级公路路段的压实度合格率未达到 95% 时,可进一步分析查找影响因素,并采取相应的整改措施,直至复检结果满足设计要求。
2.2.2 不合格区域处理措施
针对压实度未达标的区域,可结合实际情况制定处理方案:若因含水量控制不当致使路基出现“弹簧”现象,可考虑采用翻挖晾晒或换填合格材料等方式,处理完成后再进行重新压实;对于因摊铺厚度过大或碾压次数不足导致的压实问题,可尝试分层补压或返工摊铺处理;当沥青路面局部压实效果欠佳时,可利用小型压路机进行补充碾压,若出现较为严重的离析或松散情况,则可通过铣刨后重新摊铺的方式进行修复。处理完成后,应及时对相关区域进行复检,确保压实度满足设计及规范要求。
结束语
在道路工程建设过程中,路基路面压实度的检测与控制无疑是确保工程质量的关键所在。不同的材料特性和施工阶段,对应着不同的检测手段,它们各有优劣,相辅相成。合理运用各类检测方法,妥善落实各环节控制要点,或能在一定程度上减少压实度偏差问题的出现,对延长道路使用周期、降低养护成本具有积极意义。展望未来,随着智能化检测技术的逐步发展,路基路面压实度控制或将迎来新的突破,为道路工程质量的进一步提升提供更多可能。
参考文献
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