1、前言
在路基工程中,土方路基壓實(shí)度是一個(gè)非常重要的質(zhì)量評(píng)定指標(biāo)。但對(duì)于無(wú)凝聚性的純砂或略具粘性的砂性土來(lái)說(shuō),壓實(shí)度的檢測(cè)卻往往不做,有些工程技術(shù)人員認(rèn)為純砂的ρdmax確定不易,很難對(duì)其壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè),因而普遍憑經(jīng)驗(yàn)施工,沒有進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)。這其實(shí)是路基施工中的一個(gè)誤區(qū)。筆者結(jié)合廣和大橋橋頭引道(廣州段)的工程實(shí)踐,著重談?wù)創(chuàng)Q填砂壓實(shí)質(zhì)量的控制及其檢測(cè)方法,以供同行參考。
廣和大橋橋頭引道(廣州段)工程K27+700~K28+100段左幅為舊路排水溝,長(zhǎng)400米,寬4米左右,溝中多為腐殖質(zhì)淤泥。在路基施工中,采用換填砂方法進(jìn)行處理,所填砂為附近流溪河中的河砂,略具粘聚性。因換填面積較大,為保證該段路基的施工質(zhì)量,并針對(duì)換填河砂不同于普通回填土施工的特點(diǎn),經(jīng)過(guò)分析研究,我們嘗試了一些比較適合無(wú)粘性砂土施工、檢測(cè)的方法,取得了較好的施工效果。下面結(jié)合實(shí)際情況作簡(jiǎn)要的介紹。
2、換填砂路基的碾壓方法
對(duì)于一般路基,通常采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓即可達(dá)到預(yù)期效果。但對(duì)于純砂或幾乎無(wú)粘性的砂性土來(lái)說(shuō),由于砂是一種散狀材料,通常由固態(tài)(砂)、氣態(tài)(空氣)、液態(tài)(水)三相組成,其突出特點(diǎn)是凝聚性極差,過(guò)分碾壓容易產(chǎn)生砂土液化,影響碾壓效果。因此用常規(guī)壓實(shí)方法很難使純砂達(dá)到較理想的壓實(shí)效果,針對(duì)這種情況,在實(shí)際施工中,經(jīng)不斷嘗試,我們采用了下列方法和措施:首先用水沖密實(shí)法,使砂基本處于飽水狀態(tài),然后在其附近開挖試坑,坑內(nèi)可放有過(guò)濾性作用的網(wǎng)狀過(guò)濾層(如籮筐等),再用小型抽水機(jī)將其中多余水往上抽,直至水抽不上為止。過(guò)一、二天穩(wěn)定后,為達(dá)到更理想效果,亦可采用輕型振動(dòng)式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,碾壓含水量可控制在10%左右,壓實(shí)遍數(shù)視具體情況而定。如果工期允許的話,上述方法可反復(fù)進(jìn)行,效果更佳。經(jīng)過(guò)我們的實(shí)踐和觀察比較證明,采用此種方法,對(duì)于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。實(shí)踐證明,其壓實(shí)度也可滿足規(guī)定要求。
3、壓實(shí)度檢測(cè)方法
通過(guò)試驗(yàn)比較,壓實(shí)后采用常規(guī)的檢測(cè)方法——灌砂法,飽水時(shí)用環(huán)刀法是可行的,但如何獲得砂的最大干密度ρdmax,即檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵。對(duì)于粘聚性較好的土來(lái)說(shuō),通常是采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法,但對(duì)于幾乎無(wú)粘性的砂采用該方法卻不可行。因?yàn)樯安痪哒承郧覟樗缮,不易成型。因此必須另覓他法,想辦法獲得ρdmax.下面筆者簡(jiǎn)單介紹其檢測(cè)方法,供同行參考。
3.1 確定砂的最大干密度ρdmax(即測(cè)定其最小孔隙比)
對(duì)于無(wú)凝聚性粗粒土,其緊密程度可用相對(duì)密度D1表示,其試驗(yàn)方法可采用相對(duì)密度試驗(yàn)法,從中確定該試驗(yàn)的三大參數(shù):最大干密度ρdmax、最小干密度ρdmin.其中對(duì)于最大干密度(最小孔隙比)常采用振動(dòng)臺(tái)法,振動(dòng)錘擊法。由于振動(dòng)錘擊法比振動(dòng)臺(tái)法測(cè)得的ρdmax為大,安全系數(shù)較大。因此我國(guó)以振動(dòng)錘擊法為標(biāo)準(zhǔn)方法;對(duì)于最小干密度(最大孔隙比)通常可用漏斗法、量筒法和松砂器法,一般采用漏斗法。按上述方法進(jìn)行試驗(yàn)后即可按下列公式計(jì)算其最大干密度ρdmax=M/Vmin(m—試樣質(zhì)量,Vmin—試樣最小體積)。試驗(yàn)方法詳見JTJ051—93《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》P97(此略)。
3.2 檢測(cè)方法
對(duì)于純砂或粘聚性差的砂性土,通常采用常規(guī)壓實(shí)度檢測(cè)方法(灌砂法)進(jìn)行檢測(cè),基本步驟為:灌砂筒量砂標(biāo)定→選點(diǎn)→挖試坑→灌砂→稱量→數(shù)據(jù)整理。值得一提的是,純砂經(jīng)過(guò)壓實(shí)后試坑是不易坍孔的。至于其他常規(guī)方法,在此不贅述。
4、施工檢測(cè)中應(yīng)注意事項(xiàng)
因換填砂路基有其特殊的一面,施工方法、檢測(cè)方法也與普通路基略有不同,根據(jù)我們實(shí)踐總結(jié),筆者認(rèn)為施工檢測(cè)中應(yīng)注意下列問(wèn)題:
4.1 用振動(dòng)壓路機(jī)輔助壓實(shí)時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選定壓路機(jī)噸位(一般以輕型為好),確定碾壓遍數(shù),以防止換填砂過(guò)分碾壓,產(chǎn)生砂土液化,影響壓實(shí)效果。
4.2 可采用多種方法確定ρdmax以作比較,盡量獲得較為準(zhǔn)確的ρdmax值,以控制路基壓實(shí)度質(zhì)量。最佳方法為錘擊與振動(dòng)聯(lián)合使用測(cè)定。
4.3 注意振動(dòng)錘擊法與振動(dòng)臺(tái)法的適用范圍。一般來(lái)講,錘擊法較適用于略具粘性砂土;振動(dòng)臺(tái)法較適用于純砂,兩者應(yīng)區(qū)別對(duì)待,選擇最佳方法,盡量減少試驗(yàn)誤差。
4.4 用漏斗法測(cè)ρdmin時(shí),由于受漏斗管徑限制,故該法一般只適用于較細(xì)顆粒的砂樣,而對(duì)于粗粒徑砂不適用。
4.5 純砂或略具粘性砂土不宜作為路基頂層,宜以粘性土或砂性土封頂。
4.5 純砂或略具粘性砂土不宜作為路基頂層,宜以粘性土或砂性土封頂。
4.6 對(duì)于特殊部位(涵臺(tái)背等)回填砂工作面小,水沖密實(shí)
實(shí)后應(yīng)想辦法擴(kuò)大工作面碾壓或采用人工夯實(shí)法,以獲得較好的密實(shí)效果。
4.7 檢測(cè)時(shí),砂的含水量宜控制在10%左右,此時(shí)壓實(shí)度最佳。
上述換填砂路基(純砂或略具粘性砂土)的施工、檢測(cè)方法是我們?cè)趶V和大橋橋頭引道(廣州段)工程實(shí)踐中的一種嘗試,經(jīng)實(shí)踐證明是可行的。在此撰寫成文,旨在拋磚引玉,望同行予以斧正。
參考文獻(xiàn)
中華人民共和國(guó)交通部。JTJ051—93公路土工試驗(yàn)規(guī)程。北京:人民交通出版社