一、壓實(shí)度的依據(jù)--擊實(shí)試驗(yàn)
最大干密度及最佳含水量的確定
。ㄒ唬⿹魧(shí)試驗(yàn)方法的選取
《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2004)中明確規(guī)定,路基壓實(shí)度以重型擊實(shí)試驗(yàn)法為準(zhǔn),F(xiàn)在各國使用的擊實(shí)試驗(yàn)方法分為輕型擊實(shí)試驗(yàn)法和重型擊實(shí)試驗(yàn)法,兩種擊實(shí)試驗(yàn)法的差異主要是擊實(shí)功能的差別,重型擊實(shí)試驗(yàn)法的單位擊實(shí)功比輕型擊實(shí)試驗(yàn)法要提高4.5倍,這樣對(duì)同樣的土質(zhì)來講,采用重型擊實(shí)試驗(yàn)法時(shí)其最大干密度提高(經(jīng)試驗(yàn)一般可提高6%~20%)。但有的施工單位卻仍使用輕型擊實(shí)試驗(yàn)法,這樣得出的最大干密度值比實(shí)際要小,導(dǎo)致計(jì)算得到的壓實(shí)度值偏大。
。ǘ┎煌愅磷畲蟾擅芏鹊拇_定
不同性質(zhì)的土其最大干密度差別很大,因此應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范中相關(guān)規(guī)定來確定不同土類、不同取土場(chǎng)的土的最大干密度及最佳含水量。當(dāng)用土數(shù)量、土類發(fā)生變化和取土場(chǎng)更換時(shí)要重新做擊實(shí)試驗(yàn)來確定該類土的最大干密度及最佳含水量,這樣所取的最大干密度才能有代表性,從而使計(jì)算得到的壓實(shí)度才能真正反映實(shí)際壓實(shí)質(zhì)量。
。ㄈ┏叽珙w粒的修正
JTG E40-2007規(guī)程中明確規(guī)定:當(dāng)土中最大顆粒粒徑大于或等于40mm,并且大于或等于40mm顆粒粒徑的質(zhì)量含量大于5%時(shí),則應(yīng)使用大尺寸試筒進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),或按相關(guān)條款進(jìn)行最大干密度修正。 由于實(shí)際施工中路基土多數(shù)都含有超顆粒,所以這一步驟顯得尤為重要。
二、量砂松方密度的標(biāo)定
。ㄒ唬﹥(chǔ)砂筒中砂面高度、砂的總重對(duì)量砂密度的影響
《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》及《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》中對(duì)筒內(nèi)砂的高度和質(zhì)量都做了明確規(guī)定。筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x為15mm,原因是不同高度的砂,其下落速度不同,因而灌進(jìn)標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實(shí)程度也不同,這就直接影響了量砂的密度。試驗(yàn)證明:儲(chǔ)砂筒中砂面的高度降低5cm,砂的密度約降低1%。因此,儲(chǔ)砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制。另外,筒內(nèi)砂的質(zhì)量準(zhǔn)確至1g,每次標(biāo)定及以后的試驗(yàn)都維持這個(gè)質(zhì)量不變,因?yàn)闃?biāo)定時(shí),只要砂總重相同,即砂的自重一樣,顯然其下落速度也能保持一致,從而提高量砂使用的準(zhǔn)確性。實(shí)踐證明,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí),儲(chǔ)砂筒中砂面高度和重量與室內(nèi)標(biāo)定時(shí)保持一致,大大提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(二)標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響
砂的密度隨著標(biāo)定罐深度的變化其數(shù)值有較明顯的變化。《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中說明:標(biāo)定罐深度減少2.5cm,砂的密度約降低1%。現(xiàn)在假定土樣最大干密度為1.78g/cm3,灌砂筒和砂的總質(zhì)量為7000g,錐體及基板和粗糙面間砂的總質(zhì)量為850g,灌砂后筒和砂的質(zhì)量為3100g,濕土重4000g,含水量10%,如果采用20cm標(biāo)定罐標(biāo)定的砂的密度1.433g/cm3,得出碾壓層的壓實(shí)度為96.0%,如果采用15cm標(biāo)定罐來標(biāo)定砂的密度,其數(shù)值應(yīng)該是1.405g/cm3,那么,此時(shí)壓實(shí)度為94.1%。由此看來,對(duì)于同一個(gè)試坑,采用不同標(biāo)定罐標(biāo)定的砂密度,對(duì)壓實(shí)度數(shù)值產(chǎn)生了較大影響。因此,現(xiàn)場(chǎng)試洞深度應(yīng)與室內(nèi)標(biāo)定罐深度一致。
。ㄈ┝可暗念w粒級(jí)配組成對(duì)量砂密度的影響
不同顆粒粒徑組成的砂,其級(jí)配不同,密度也明顯不同,故每次檢測(cè)使用時(shí)量砂必須采用粒徑0.25~0.50mm 或0.30~0.60mm的標(biāo)準(zhǔn)砂(0.30~0.60mm的重現(xiàn)性更好一些),而且要保持砂的潔凈干燥,如果重復(fù)使用時(shí)一定要注意晾干,篩除雜質(zhì),并且經(jīng)常標(biāo)定,否則影響量砂的松方密度。
由上述可見,儲(chǔ)砂筒砂面高度、砂的總重、標(biāo)定罐深度、砂的顆粒組成等均在一定程度上影響量砂的密度。量砂密度標(biāo)定準(zhǔn)確與否,將影響路基壓實(shí)度的檢測(cè)精度。所以,在進(jìn)行路基壓實(shí)度檢測(cè)之前,標(biāo)定工作不容忽視,必須引起足夠的重視。
三、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)的注意事項(xiàng)
。ㄒ唬╆P(guān)于試坑深度的探討
現(xiàn)在很多單位對(duì)灌砂法所挖試坑的深度要求不太統(tǒng)一,有的要求15cm,有的要求20cm,有的則要求碾壓層有多厚挖多厚。
要確定這個(gè)問題并不難。首先,我們對(duì)灌砂筒應(yīng)了解,一般灌砂筒總高36cm,而錐體部分9cm,所以盛砂筒就只有27cm了。在灌砂時(shí)扣除錐體的砂量(大約3cm的厚度)和筒頂預(yù)留的高度(1.5cm),那么能灌進(jìn)試坑的砂的深度就只有不到22.5cm。因此,一般灌砂法只能測(cè)定小于或等于20cm厚度的碾壓層,大于20cm的情況,則采用別的辦法。
其次,實(shí)驗(yàn)室中的標(biāo)定罐一般只有15cm和20cm兩種,而《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》6.5.2.2條注解中規(guī)定,如由于某種原因,試坑不是15cm和20cm時(shí),標(biāo)定罐深度應(yīng)該與擬挖試坑深度相同。6.5.4.2條又規(guī)定試坑深度等于碾壓層厚度,由此看來,在標(biāo)定灌砂筒前,應(yīng)先根據(jù)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)、和其他方法來確定一個(gè)擬挖深度,然后根據(jù)此厚度來定制標(biāo)定罐,定制出標(biāo)定罐后再標(biāo)定灌砂筒和量砂的密度。由此可見:現(xiàn)場(chǎng)所挖試坑深度應(yīng)與標(biāo)定灌的高度及碾壓層厚度相同。
由于現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí),挖坑這道工序往往由工地務(wù)工人員完成,其挖坑深度經(jīng)常達(dá)不到要求。壓路機(jī)在碾壓過程中其應(yīng)力分布呈倒三角形,所以就每一壓實(shí)層而言,越向下的部位其壓實(shí)度越小。因此,坑的深度不夠,將導(dǎo)致測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。
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