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压实度检测在市政路基质量控制中的应用与比较

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第11期(总第199期)标准与检测■

压实度检测在市政路基质量控制中的应用与比较

倪灵光

(福建中冶永行建设工程有限公司,福建福州350000)

在市政道路路基质量控制中,通过灌砂法、环刀法、落锤频谱仪法三种压实度检测方法之间的现场实地比

对试验,通过分析这三种压实度检测方法的相关性,找到更有效率的检测方法,保证市政道路路基的质量。分析了城市 道路路基质量控制中十分重要的检测指标压实度的现行检测方法,比较压实度指标不同检测方法的适用性。

关键词市政道路路基;压实度检测方法;适用性

0引言

城市道路在一座城市中起着至关重要的作用,随着经济 的发展和科技的进步,城市道路也在快速发展,城市道路路 基质量的控制也面临巨大挑战。道路路基影响着整个城市的 道路状况,决定着今后整个城市交通面貌。在对市政公路路 基质量检测过程中,最为重要的控制指标就是路基的压实度 情况。本文从现场实际开展压实度检测工作角度出发,对比 分析三种常用的压实度检测方法所检测出的结果,研究不同 检测方法的适用性。

验。

⑵在检测前一定要确保地面表面十分平整,可先放基 板测定一次不整面所耗量砂用量。

⑵在挖坑时试坑周壁应笔直,正确的坑洞应该一个圆 柱体,否者就会使检测密度偏差。

⑵)灌砂法测定的厚度是整个碾压层的厚度,试坑的深 度不可随意的改变,要根据相关规定执行。

⑵如果试坑实际材料组成情况与标准击实实验材料有 差异时,其最大干密度取值应当以实际试坑情况为准。表1 是采用灌砂法检测得出的某市政公路工程路基压实度情况 数据。

1路基压实度检测灌砂法

1.1灌砂法的适用性及缺点

灌砂法是公路工程路基压实度检测最为常用的-种方 法。此方法适用性极为广泛,不但可以检测不同土质填筑路 基时的压实度,还可以检测路面工程材料压实效果。灌砂法 也存在一定的缺陷,就是要涉及多次称量砂的重量,来推导 出压实物质量的多少,从而得出压实度,工作效率相对较低。 具体施工过程中在使用灌砂法检测时需满足以下要素:

(1)当所测定的路基压实段,其所填原材料最大粒径值 不超过15mm,每层填料压实厚度按15cm标准值控制时,可 采用直径为l〇〇mm的灌砂筒来检测压实度实际情况。

⑵当所测定的路基压实段,其所填原材料最小径为1 mm、最大粒径值不超过40mm,每层填料压实厚度按15 ~

2路基压实度检测环刀法

2.1环刀法的适用性及缺点

压实度检测方法中最传统是环刀法,环刀本身深度较 浅、体积较小,碾压层的密度从上到下是逐渐减小的,故环刀 所测得的密度只是一定深度范围内的密度,具有很大局限 性。环刀取土部位十分关键,若取碾压层上部,则测得的密度 值偏大,若取碾压层下部,则测得的密度值偏小,所以环刀法 要使测得的密度为平均密度,存在极大的困难。故此环刀法 一般情况下测得的密度都是碾压层的面层情况,适用范围 窄,如果是松散性材料、粒料状稳定土,就不能采用环刀法。 2.2环刀法检测的注意事项

(1)环刀法检测压实度之前,对环刀的质量和体积进行 标定,是准备工作阶段十分藤的内容。

⑵环刀法检测压实度最为关键的一个环节,就是选定 具有代表性的测点,测点的选定既要考虑随机抽取又要兼顾 代表性。

⑵环刀法检测压实度主要针对细粒土。压实度检测过 程中含水量的检测通常采用酒精燃烧法,但细粒土中一般有 机物含量偏大,有机物在燃烧过程中会释放水分子,造成测 得的含水量偏高。故此细粒土检测含水量采用烘干法更为准 确。表1是采用环刀法检测得出的某市政公路工程路基压实 度情况数据。

20cm的值控制时,可采用直径为150mm的相对大型的灌砂 筒来检测压实度实际情况。1.2灌砂法检测的注意事项

灌砂法操作较简单,但由于需要称量的量较多,造成工 作效率低且易产生误差,使得施工单位与检测机构对于检测 结论易产生矛盾。为了减少误差,提高检测的准确性,应该注 意以下几点:

(1)量砂要规则。量砂时经常会反复使用砂,注意一定要 晾干使用,不然会影响量砂的松方密度。

⑵每换一次量砂,都必须测定砂的堆积密度,因此量砂 宜事先准备充足,切勿零时找砂而又不作标定试验,仅凭经

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■标准与检测2017 年

3路基压实度落锤频谱仪法

3.1落锤频谱仪法的适用性及缺点

压实度检测落锤频谱仪法是利用落锤冲击土体产生反 弹,而得出土体响应值。这种仪器可以不用测含水量直接测 得路基的压实度。落锤频谱仪法是利用动荷发生器对路面施 加周期性荷载,然后由分布于路面的一组传感器采集弯沉盆 信息。

落锤频谱仪检测压实度,检测速度十分快捷,每一个数 据的检测仅仅需要2min左右。落锤频谱仪质量轻、体积小, 携带十分方便,现场及室内都可采用此法。缺点是土体中水 分会影响麵冲击土体产生反弹的力度,而得出的土体压实 度会有重大差别,消除土体中水分干扰,成为落锤频谱仪法 检测效果准确与否的首要任务。3.2落锤频谱仪法检测应注意事项

(1)采用落锤频谱仪法时压实度的关系式为:/(K,W), 此公式完整表达了压度实度K含水量W以及冲击响应值a 之间的关系。土体中水分会影响落锤冲击土体产生反弹的响 应值,消除土体中水分干扰,a与K之间的关系就简单化了。

⑵测定压实度之前最为重要的准备工作是选定具有代 表性的测点,测点的选定既要考虑随机抽取又要兼顾代表 性。表1是采用落锤频谱仪法检测得出的某市政公路工程路 基压实度情况数据。

4路基压实度现行的不同方法检测结果比对分析

采用以上所介绍的三种方法,检测某市政工程路基压实 度情况,检测的路段土质为粉质粘土,通过检测所得到的数 据分析三种方法之间关联性。三种方法检测结果见表1。检测 试验中,以灌砂法为标准,另外两种方法进行回归标定,回归 标定的曲线非常重要,都采取烘干法对含水量进行检测。

表1某市政工程路基不同检测方法所检压实度结果表灌砂检测法

湿密度/ (g/cm3)

K0+130K0+140K0+150K0+160K0+170K0+180K0+190K0+200K0+210K0+220K0+230K0+240K0+250K0+260K0+280maxmin

测点

桩号

环刀检测法

压实度/

%93.195.895.294.797.695.896.496.498.795.294.794.195.895.892.398.792.395.41.6241.71

湿密度/(g/cm3)1.851.911.871.881.921.901.921.901.901.901.821.861.871.881.831.921.821.880.0321.63

含水量 /

%16.715.714.815.715.516.215.416.114.916.413.915.915.115.516.116.713.915.60.7104.58

干密度/(g/cm3)1.581.651.631.621.661.631.661.631.661.631.601.601.621.621.571.661.571.620.0261.65⑵-Y)

压实度/

%92.596.395.194.897.195.497.195.597.195.293.293.595.095.192.197.192.195.01.5801.65

落锤频谱仪法压实度/%93.294.194.594.697.195.195.196.297.194.793.294.195.595.191.497.191.494.71.4841.56

含水量/

%16.715.714.615.614.516.415.615.214.116.314.616.615.215.516.716.714.115.50.8725.61

干密度/(g/cm3)1.591.641.631.621.671.641.651.651.691.631.621.611.641.641.581.691.581.630.0281.70

1.861.901.871.881.921.911.911.901.931.901.861.881.891.901.851.931.851.890.0221.22

平均值标准差变异系数

采用最小二乘法进行数据统计,对各个试验指标验证, 从而找到各项指标之间的相关性和差异性。可以先假设各项参数存在线性关系,则可以设:

y=a+bxb =lxy/Lx

其中:Lxy=移⑵-D

j = 1

(1)

Lxx=移(Xi-X )j = iLyy=移⑵-T )j = 1T=^~ 移 Yi

⑷⑵

得:a=Y -bXr=Lxy/姨L xx-Lyy(2)

30

第11期(总第199期)X=丄移 Xi

(7)

n j = i

式中:x表示假设不同检测方法之间呈线性相关时横座标值; y表示假设不同检测方法之间呈线性相关时纵座标值;a:假

设检测方法中,基准方法的检测值;b:假设检测方法中,其他 检测方法与基准方法之间的差异值;L相关性之间的敏感度; r:表示相关的系数;表示灌砂法所测某一点的值;表示

其他方法所测某一点的值;n表示检测的组数。

路基压实度不同检测方法与灌砂法所测参数相关关系 分析见表2。

表2路基压实度不同检测方法与灌砂法所测参数

相关关系分析表

检测方法

对比参

回归分析公式相关分析数细目y=bx+a系数R含水量y==0.63971x+5.6902

0.8756湿密度

环刀检测法

r=

1.2202x+0.42760.9118干密度y=0.9054x+0.14590.9127压实度

y=0.8957x+9.49020.9164落锤频谱仪法

压实度

y==0.8507x+13.5362

0.9312

通过表2可以得出:落锤频谱仪检测法与环刀法测出来 的压实度和灌砂法测的密实度相关性较大;环刀法测的湿密 度与灌砂法测的湿密度相关性较大。从图2便可看出:环刀 法与灌砂法测得的水量统计相关性较差。通过分析可以得 出:三种检测方法都不是无损检测,都存在一定的误差。详情 可见图1环刀法与灌砂法湿密度散点分布图,图2灌砂法压 实度散点分細。

标准与检测■

图2不同检测方法与灌砂法检测的压实度值分布图

5结论

⑴灌砂法一般是现场测量路基压实度的标准方法。灌 砂法有时麵的压实度会超过100%,是因为测点的土料和

所测的最大干密度的代表土样不一样,土质不同导致结果也 就不同。除此以外,与检验人员的操作规范也有关,检验人员 要严格按照相关规范操作,注重细节,从而提高准确性。

⑵环刀法的适用范围具有局限性,一般应用于细粒土 的路基检测。环刀取土部位十分关键,若取碾压层上部,则测 得的密度值偏大,若取碾压层下部,则测得的密度值偏小,为 确保准确性,环刀取的土样应当为碾压层的中间层次。环刀 体积较小易导致测得的压实度出现突发情况,检测人员在选 取土样时要随机白勺同时保证具有代表性。

(3)落锤频谱仪检测法不易受人为因素影响,结果较稳 定,但土体中水分会影响落锤冲击土体产生反弹的响应值, 所以消除土体中水分干扰,成为落锤频谱仪法检测果准确 与否的首要任务。

参考文献

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