劉澤民

【摘 要】公路路基工程試驗(yàn)檢測(cè)主要包括土工試驗(yàn)與路基現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩部分，做好這兩部分的檢測(cè)工作對(duì)于提高路基質(zhì)量意義重大。本文從公路路基土工試驗(yàn)檢測(cè)與公路路基現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩方面分別探討了公路路基試驗(yàn)檢測(cè)方法。

【關(guān)鍵詞】含水量；抗剪；灌砂法

一、公路路基土工試驗(yàn)檢測(cè)

（一）土的含水量的測(cè)量

相對(duì)于土的密度和相對(duì)密度來說，土的含水量測(cè)量是比較困難的。首先土層的不均勻性就導(dǎo)致了土壤各個(gè)部分含水量的差異性。并且水分容易蒸發(fā)，在運(yùn)輸過程中和試驗(yàn)過程中水分的蒸發(fā)也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確性。土中的水分為強(qiáng)結(jié)合水，若結(jié)合水和自由水，在土壤中水分的測(cè)量過程中一般情況下我們使用烘干法進(jìn)行測(cè)量。這種方法適用于粘土質(zhì)，砂類土以及有機(jī)質(zhì)土中水分的測(cè)量。土壤中含水量的測(cè)量還有一些其他的常用的方法，例如紅外線照射法，微波加熱法，碳化鈣氣壓法等等。對(duì)于一些特殊的土質(zhì)我們也有一些特殊的方法來測(cè)量其含水量，比如含有石膏的土和有機(jī)質(zhì)土等。對(duì)于這類圖，我們必須使用特殊的方法才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（二）土的抗剪強(qiáng)度測(cè)量

土的抗剪強(qiáng)度是指土體抵抗剪切破壞的極限強(qiáng)度，包括內(nèi)摩擦力和外摩擦力。如果是粘性土的話這個(gè)數(shù)據(jù)還包括其粘聚力C?？偟膩碚f土的抗剪能力是由摩擦力和凝聚力組成的。早期在實(shí)驗(yàn)中我們使用8字模進(jìn)行抗壓來計(jì)算其凝聚力。在計(jì)算其摩擦力的時(shí)候通常使用直接剪切試驗(yàn)以及三軸壓縮試驗(yàn)等。這是實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的試驗(yàn)，通常我們還可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一些大型的試驗(yàn)，例如十字板剪切試驗(yàn)還有大型直接剪切試驗(yàn)等。這種試驗(yàn)對(duì)實(shí)際工程也有很大的幫助作用，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)土的抗抗剪強(qiáng)度判斷建筑承載重量的能力，或者墻面所能受到的極限壓力。

（三）土體固結(jié)試驗(yàn)

土的固結(jié)試驗(yàn)，是通過測(cè)定土體在各級(jí)垂直荷載作用下的變形來測(cè)定土的壓縮模量和壓縮系數(shù)的手段。在試驗(yàn)過程中，要嚴(yán)格按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，消除各種不利因素。首先，制樣很關(guān)鍵，這是固結(jié)試驗(yàn)成功的前提（具體操作在密度試驗(yàn)中已闡述）。制樣若是出現(xiàn)了錯(cuò)誤，那一切后續(xù)試驗(yàn)的準(zhǔn)確性根本無從說起。第二，所有的儀器設(shè)備都要定期檢定，并做好維護(hù)保養(yǎng)、期間核查、儀器比對(duì)等工作，確保儀器設(shè)備滿足試驗(yàn)要求。第三，濾紙及透水石的濕度應(yīng)接近試樣的天然濕度。若太濕或太干，會(huì)導(dǎo)致土樣吸水或失水，都會(huì)引起土樣結(jié)構(gòu)的變化，進(jìn)而導(dǎo)致固結(jié)試驗(yàn)結(jié)果失真。 第四，嚴(yán)格按照規(guī)范要求安裝試樣。土樣上、下兩面必須緊密接觸上、下帶有濾紙的透水石。第五，百分表的安裝與歸零調(diào)整。百分表的安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確到位，即表頭應(yīng)處于變形傳感器的中央，使得表頭、變形傳感器、荷載作用點(diǎn)于垂直一線上。百分表調(diào)整歸零時(shí)，應(yīng)保證百分表有足夠的量程，以避免遇到高壓縮性土?xí)r因百分表的量程小于土的變形而導(dǎo)致的試驗(yàn)結(jié)果誤差。第六，遵循判穩(wěn)標(biāo)準(zhǔn)。施加每級(jí)荷載后，每小時(shí)變形達(dá)0.01mm時(shí)即判定變形穩(wěn)定，即可施加下一級(jí)荷載。若每小時(shí)的變形大于0.01mm即判定為變形不穩(wěn)定，則需要繼續(xù)讀數(shù)直至穩(wěn)定才能進(jìn)行下一步的試驗(yàn)。

二、公路路基現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

（一）灌砂法

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)壓實(shí)度的方法有灌砂法、環(huán)刀法、核子濕度密度儀及鉆芯法。灌砂法是經(jīng)常使用的方法，試驗(yàn)之前，在室內(nèi)先標(biāo)定筒下部圓錐體內(nèi)砂的質(zhì)量和砂的密度，然后，到施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，工地試驗(yàn)得出的干密度與試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得出的最大干密度的比值即為壓實(shí)度。不同的結(jié)構(gòu)層壓實(shí)度規(guī)定值不同，檢查頻率也不同，大于等于規(guī)定值的合格，小于規(guī)定值的不合格。如果不合格，就要求我們具體檢查、分析、查找原因，并采取相應(yīng)措施。例如，檢查工地的實(shí)際壓實(shí)情況，了解壓路機(jī)的噸位，碾壓遍數(shù)、方式、速度、碾壓時(shí)材料含水量、松鋪厚度等，然后再取樣并重新試驗(yàn)。如果壓路機(jī)碾壓和施工操作程序都符合要求的情況下，那只有兩個(gè)原因出現(xiàn)此誤差：（1）最大密度試驗(yàn)與實(shí)際取樣點(diǎn)的材料不符；（2）試驗(yàn)人員操作過程中的誤差。由于各類材料最大密實(shí)度試驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行時(shí)，條件較好又有充分時(shí)間，一般實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較為正確，而在工地取樣試驗(yàn)時(shí)，因受各種條件的限制，每個(gè)環(huán)節(jié)都容易發(fā)生問題，稍有不慎，就會(huì)影響整個(gè)試驗(yàn)結(jié)果。這就要求我們提高實(shí)驗(yàn)人員的素質(zhì)，增強(qiáng)責(zé)任感；校正實(shí)驗(yàn)儀器，確保儀器的精確度；根據(jù)問題，做不同材料不同摻量的最大密度試驗(yàn)。

（二）環(huán)刀法

環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測(cè)方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便；缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動(dòng)，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，因此干密度有所降低。 試驗(yàn)要點(diǎn)：（1）擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g；（2）在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈，并鏟去表面浮動(dòng)及不平整的部分，達(dá)到一定深度，將環(huán)刀口向下，蓋上壓蓋，用錘敲打，敲打到壓蓋上面的小孔有土冒出即可，用修土刀取出；（3）輕輕取下壓蓋，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測(cè)直至修平為止；（4）擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與試樣合計(jì)質(zhì)量，準(zhǔn)確至0.1g；（5）取具有代表性的試樣，測(cè)其含水量；（6）整理結(jié)果。

（三）核子密度儀法

核子密度儀法是利用放射性元素測(cè)量土或路面材料的密度和含水量。這類儀器的特點(diǎn)是測(cè)量速度快，需要人員少。它的缺點(diǎn)是，放射性物質(zhì)對(duì)人體有害，另外需要打洞，在打洞過程中易使洞壁附近的土體結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響測(cè)定的準(zhǔn)確性，可作施工控制使用，但需與常規(guī)方法（灌砂法）比較，以驗(yàn)證其可靠性。進(jìn)行路基壓實(shí)度評(píng)定時(shí)，核子儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)須經(jīng)對(duì)比試驗(yàn)檢驗(yàn)，以確認(rèn)其可靠性，有關(guān)檢測(cè)規(guī)程規(guī)定，至少測(cè)定 15 處進(jìn)行比對(duì)。核子密度儀法僅適用于施工質(zhì)量的現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)定，不宜用作仲裁試驗(yàn)或驗(yàn)收評(píng)定依據(jù)。灌砂法作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定密度的標(biāo)準(zhǔn)方法，由于其洞深通常為碾壓層的厚度，能較好的反映土基的壓實(shí)狀況，而且每次適用的儲(chǔ)砂筒內(nèi)砂的數(shù)量不變，砂的下落高度和下落速度不變，因此其測(cè)量精度高、準(zhǔn)確性好。環(huán)刀容積小，只要使環(huán)刀取土剛好為碾壓層中間的土，環(huán)刀法測(cè)定結(jié)果與灌砂法相當(dāng)。核子儀測(cè)定的結(jié)果不穩(wěn)定，其值較其他方法偏小，其壓實(shí)度結(jié)果與灌砂法的相關(guān)性較差。

（四）車載式壓實(shí)度檢測(cè)儀法

傳統(tǒng)路基壓實(shí)度的檢測(cè)方法，無論是環(huán)刀法、灌砂法、還是核子測(cè)量法均停留在結(jié)果檢測(cè)，與此同時(shí)換刀法、灌砂法還屬于有損檢測(cè)不但操作麻煩費(fèi)時(shí)費(fèi)工，同時(shí)還耗費(fèi)了大量的財(cái)物等諸多缺陷。

CCC路基壓實(shí)度檢測(cè)儀的使用安裝在作業(yè)壓路機(jī)上，實(shí)時(shí)顯示壓路效果，并將效果圖轉(zhuǎn)化為直觀的壓路區(qū)域圖，以cmv輸出真實(shí)有效的反應(yīng)路基壓實(shí)度質(zhì)量。用于壓路效果的驗(yàn)收及質(zhì)量檢測(cè)，能夠輸出打印檢測(cè)路段的壓實(shí)度效果圖，形象直觀的為壓實(shí)度檢測(cè)提供數(shù)據(jù)的支持。實(shí)現(xiàn)了過程無損傷檢測(cè)，更快速的反應(yīng)問題，大大提高了施工進(jìn)程和效率，避免了結(jié)果檢測(cè)帶來的人力物力的損失。ICCC的儲(chǔ)存?zhèn)鬏敼δ転槭┕みM(jìn)程提供了連續(xù)準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，為路基壓實(shí)質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的保障。連續(xù)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的反應(yīng)了路基斷面壓實(shí)真實(shí)質(zhì)量，避免了以點(diǎn)帶面的檢測(cè)誤差。

參考文獻(xiàn)：

[1]李芳升.公路工程路基CBR指標(biāo)及CBR試驗(yàn)的應(yīng)用實(shí)際與試驗(yàn)問題[J].科學(xué)之友，2012年14期.

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