路基压实度的实验分析

路基压实度的实验分析摘要ABSTRACT一确保路基压实度的重要性1.1路基压实度与路面强度的关系1.2路基压实度与路面稳定性的关系1.3路基压实度与路面平整度的关系1.4路基压实度与路面耐久性的关系二影响公路施工压实度的因素2.1含水量对压实过程的影响2.2碾压厚度对压实的影响2.3碾压遍数对压实的影响2.4碾压方式对压实质量的影响2.5碾压速度对压实的影响2.6压实机械对压实的影响2.7集料级配对压实的影响2.8地基或下承层强度对压实的影响三公路路基压实度检测方法3.1标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法3.1.1路基的最大干密度和最佳含水量确定方法3.1.2路基基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法3.1.3沥青混合料标准密度确定方法3.2现场密度试验检测方法3.2.1环刀法3.2.2灌沙法3.2.3核子湿度密度仪法四总结参考文献致谢摘要随着社会对公路工程质量要求的提高，公路建设项目管理水平、质量监控体系、监控办法和机械化施工水平也随之提升。路基、路面压实质量是道路工程施工质量管理最重要额内在指标之一，只有对路基、路面结构层进行充分压实，才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度，并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。公路路基压实是否科学、真实、有效、直接影响着路基评定是否准确。目前，较为常用的现场压实度的测量方法有环刀法、灌沙法、核子密度仪法等。关键词：路基压实度环刀法灌沙法含水量AbstractAlongwithsocietytohighwayengineeringqualityrequirementenhancement，highwayconstructionlevel，qualitymonitoringsystem，supervisingandmanagingmeansandmechanizedconstructionlevelalsoalongwithitpromotion.Theroadbed，theroadsurfacecompactionqualityisoneofroadengineeringconstructionqualitycontrolmostimportantintrinsictargets,onlythentotheroadbed,thepavementstructurelevelcarriesonthefullcompaction,canmayguaranteeandlengthentheroadbed,theroadsurfacesmoothness,andmayguaranteeandlengthentheroadbed,theroadsurfaceprojectservicelife.Thehighwaysubgradecompactionquality,mainlyisdependon,thesequalityexaminationmethodandtheexaminationdatasciencewhichtheconcreteexaminationmethodandtheexaminationdataevaluate,iswhetherreal,iseffective,isaffectingtheroadbedmeritratingdirectlyiswhetheraccurate.Atpresent,themorecommonlyusedscenecompactnessmeasuringtechniquehastheringsamplerlaw,fallsthegranulatedsubstancelaw,thenucleondensitymeterlawandsoon.Keyword:Theroadbedcompactnessringsamplerlawfillsthegranulatedsubstancelawwatercontent公路路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使公路路基具有足够的强度与稳定性，必须予以压实，以提高其密实程度。所以公路路基的压实工作，是公路路基施工过程中一个重要工序，亦是提高公路路基强度与稳定性的根本技术措施之一。长期以来由于压实因素影响公路施工质量的现象经常发生，如何达到要求的施工压实标准，克服由于压实原因带来的不均匀沉降，是公路工程施工中急待解决的重要问题。因此，在实际施工中，只有了解压实形成的原理，克服影响压实的不利因素，才能保证公路工程施工的压实标准，达到预期的使用目的。对于任何道路来说，路基是承受路面上传下来应力，是抵抗应变的主体。对通行能力强、车流量大的高速公路而言，由于大部分是填方，路基高、边坡陡，更要对路基严格要求。路基施工破坏了土体的天然状态，致使其结构松散，颗粒从新组合，土基压实后，土体的密度提高，透水性低，毛细水上升高度减少，防止了水分积聚和侵蚀而导致的土基软化，或因冻胀而引起的不均匀变形，从而提高了路基的强度和水温稳定性。因此，路基的压实工作是路基施工过程中的一个重要环节，是提高路基强度与稳定性的根本措施之一。————路基压实意义一确保路基压实的重要性路基是公路的重要组成部分，它的施工质量好坏，直接影响到整个公路的质量。路基又是路面的基础，它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明，没有坚固、稳定的路基就没有稳固的路面。路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件，也是决定一条公路寿命长短的关键因素。一条公路使用质量的好坏主要从以下几个方面看：线形；路面强度；路面稳定性；路面平整度；路面耐久性；路面抗滑性能；路面扬尘性。以上7个方面，除线形取决于公路技术等级，路面抗滑性能取决于路面材料的粗糙程度，路面扬尘性取决于路面类型外，其它4个方面（也是公路质量的主要方面）均与路基压实度有密切关系。1.1路基压实度与路面强度的关系由于路面的建筑费用一般要占公路总投资的30%—50%，甚至更多，故路面一般做的很薄，因此路面强度主要依仗路基强度，而路基强度是由路基的压实度决定的。例如当砂砾土的压实度为100%时，其强度为100；而当压实度为98%时，其强度则降到74；当压实度为95时，其强度就只有43了。1.2路基压实度与路面稳定性的关系路面的压实度越小，土粒间的颗粒就越大，雨水越容易渗透到土中，当然在土中存留的水分也越多，土的强度也就越低。在荷载作用下，路面就会发生车辙、沉陷等变形，路基的压实度越小，所产生的车辙变形就越大。我们经常在公路上看到的，路面上车辙和大波浪形变很严重，虽然引起这些形变的原因很复杂，但路基压实度不足往往是其主要原因。1.3路基压实度与路面平整度的关系路基压实度不足，将逐渐产生不同的竖向变形。路基各处的填土高度各不相同由于路基压实度不足，在路基土的固结过程中，就会出现不同的沉降。填土高度大的部位沉降多，填土高度小的部位沉降少，这就是我们经常说的不均匀沉降。这种不均匀沉降势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。路面各处渗水程度不一。如果路基压实不足，渗水多的地方，路基土的强度就会显著下降。渗水少的地方，路基土的强度则降低甚微。在荷载作用下，路基土就会受到不同程度的压缩。这种不同程度的压缩，势必引起路基顶部和路面的凹凸不平。1.4路基压实度与路面耐久性的关系路面耐久性，即路面的使用寿命，它是路面强度、路面稳定性、路面平整度的综合指标，既然路基压实度与路面强度、路面稳定性、路面平整度密切相关，自然也与其综合指标—路面耐久性密切相关。正因为路基压实度对公路的质量如此重要，所以《公路工程技术标准》对各级公路的路基压实度都作了明确的规定。二影响公路施工压实度的因素公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。“压实度”是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。《公路工程技术标准》(JTJ041-97)第4.0.5条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。2.1含水量对压实过程的影响压实的机理是通过锤击或碾压克服土颗粒间的内摩擦力和黏结力，使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的，土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某一压实力不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。因此，在现场施工中，细粒土以及天然沙砾土、级配碎石、石灰稳定土和水泥稳定土等多种路基材料都有在一定的含水量条件下才能压实到最大的干密度。若含水量小，要想达到较大的干密度非常困难；若含水量过大，不但不能得到较大的干密度，而且还会出现“弹簧现象”。对于特别干旱或潮湿的地区，更要注意这一点。2.2碾压厚度对压实的影响压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。2.3碾压遍数对压实的影响压实功能对压实效果的影响，是除含水量而外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能，以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。2.4碾压方式对压实质量的影响路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度，又有利于提高平整度。但是，这种方式不是万能的，遇到特殊情况，碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时，由于土基中含有一定的碎石，采用高频低辐，紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整，在有超高路段时，则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序，是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面，既有自然因素，又有人为因素，为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节，保证路基压实质量达到设计要求。2.5碾压速度对压实的影响在公路施工中，不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此，在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所