浅析公路工程路基填料的选用和试验检测工作

浅析公路工程路基填料的选用和试验检测工作

张琼露

湖北利民建设工程咨询有限公司湖北襄阳441000

摘要:现代公路交通对公路工程的安全性和耐久性有更高的要求,为提高公路工程质量,修筑高质量的路基是关键。因此,本文首先对公路工程路基填料的选用进行了概述,又详细探讨了路基填料和施工质量的试验检测方法,旨在促进公路工程质量的更好发展。

关键词:公路工程;路基填料;试验检测

公路路基是道路的主体和路面的基础,承载了由路面传递的交通荷载,公路路面的质量建立在路基足够的强度、稳定性和耐久性的基础上。现代公路交通对公路工程的安全性和耐久性有更高的要求,为提高公路工程质量,修筑高质量的路基是关键。因此,需要通过试验检测工作,选用合适的路基填料,在施工中控制质量,现就针对路基填料的选用和试验检测工作进行汇总分析。

1路基填料的选用

根据JTGF10—2006《公路路基施工技术规范》,路基填料的基本要求有:含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质的土严禁作为路基填料;泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过允许含量的土,不得直接用于填筑路基;液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土,不得直接作为路堤填料;粉质土不宜直接填筑与路床,不得直接填筑于浸水部分的路堤及冰冻地区的路床;最重要的是填料强度和粒径应符合规范规定的最小强度和最大粒径要求。

路基填料的选用,一般按照“就地取材、经济合理”的原则。几种常见的路基填料有细粒土、天然砂砾石、粉煤灰等。

对于细粒土中的低液限黏质土具有较高的强度和足够的水稳定性,在自然界中分部广泛,适用于路基的各个部位,属于较好的路基填料。

天然砂砾石一般级配良好,透水性强,压缩性低,强度高,水稳定性好,采用砂砾石填料可以缩小路基的变形,提高承载力,但由于没有塑性,黏性小,容易松散,受水流冲刷而损坏,因此,需要掺入黏性大的土进行改良。黏性土的粘聚力,让砂砾石容易被压实,形成平整坚实的表面,并且弯沉值和路基沉降量很小,是一种比较理想的填料。

粉煤灰是一种轻质填料,可以减轻路基自重和软土路基的沉降,减少压缩变形,提高路基的刚度和强度。对于用在高速公路和一级公路路堤的粉煤灰,烧失量宜小于20%,粉煤灰的粒径,宜在0.001~1.18mm之间,小于0.075mm的颗粒含量宜大于45%。为避免粉煤灰造成的环境污染,应设置包边土和顶面封层,包边土和顶面封层,宜采用塑性指数不小于12的黏性土。

2填料的试验检测

公路路基的理想填料强度高、水稳定性好、压缩性低,而一种填料是否符合工程需要和规范的技术要求,这就要通过试验检测来提供专业且科学的参考依据,并为施工的顺利开展奠定基础。对来源不同、性质不同的拟作为路基填料的材料,应及时进行复查和取样试验。土的试验项目包括天然含水量、液限、塑限、标准击实试验、CBR试验等,必要时应做颗粒分析、相对密度、有机质含量、易溶盐含量、冻胀和膨胀量等试验。使用特殊材料做为填料时,应按相关标准做相应试验,必要时还应进行环境影响评估,经批准后方可使用。

2.1土的含水量试验

土的含水量试验方法主要有烘干法、酒精燃烧法、比重法。烘干法是工程中最常用、适用范围大、检测结果精度高的一种方法,适用于检测黏质土、粉质土、砂类土、砂砾石、有机质土和冻土土类。对于不同的土类,烘干时温度和时长有不同的要求。试样烘干温度一般在105~110℃,对于细粒土烘干时长不得少于8h,砂类土不得少于6h,而含有有机质超过5%的土或含石膏的土,烘干温度应控制在60~70℃的恒温下12~15h。酒精燃烧法常用于施工现场中需要快速检测含水量的情况,适用于不含有机质的细粒土,方法简易快速,检测结果较准确。而比重法仅适用于砂类土。

2.2土的液限和塑限试验

土的液限和塑限试验方法主要有液限和塑限联合测定法、液限碟式仪法和塑限滚搓法,这些方法均用于测定粒径不大于0.5mm、有机质含量不大于试样总质量5%的土。液限和塑限联合测定法主要用于划分土类、计算天然稠度和塑性指数,使用液塑限联合测定仪测定,简单快捷,难点在于液限点土样的制备。液限碟式仪法和塑限滚搓法分别仅用于测定土的液限和塑限,塑限滚搓法需要试验人员有较多的经验,减少人为因素影响试验结果。

2.3土的标准击实试验

土的标准击实试验主要测定土的最佳含水率和最大干密度,为路基的压实质量提供数据参数。该试验方法适用于细粒土,分为轻型击实和重型击实。根据JTGF80/1—2017《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》中规定,计算压实度的标准参数最大干密度由重型击实试验测定得出。

2.4土的承载比(CBR)试验

土的CBR值是路基土的强度指标,是指试料贯入量达2.5mm时,单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值。土的承载比(CBR)试验,是用按照标准击实试验测定的最大干密度和最佳含水率来制备试件,模拟材料在使用中的最不利状态,饱水四昼夜后,对试件施加荷载,得出在压力下贯入一定深度所需施加的荷载,荷载越大,则材料的承载能力越高。

2.5粉煤灰的试验

对于规范中对粉煤灰的粒径要求,可通过筛分法进行分析检测。用于高速公路、一级公路路堤的粉煤灰,还有烧失量宜小于20%的技术要求,可通过烧失量试验测得。

2.6路基的质量检测试验

路基质量的控制和检测主要有压实度和弯沉值两项指标。路基压实度可采用的试验方法有灌砂法、环刀法和核子密度仪等。灌砂法的适用范围较广,除填石路堤等有大孔洞或大孔隙的压实层外基本使用。环刀法适用于细粒土的压实度检测。核子密度仪属于非破坏性检测,有方便快速的优点,但使用前应与灌砂法的结果进行标定,确认其可靠性。路基弯沉值常用贝克曼梁和落锤式弯沉仪测量。贝克曼梁采用的测试车为后轴10t标准轴载BZZ-100的汽车,在后轮双轮胎间隙中心处,测出路基弯沉值。落锤式弯沉仪测定的是标准质量的重锤落下一定高度发生的冲击荷载作用下,路基表面产生的瞬时变形,通过计算转换为回弹弯沉值。

3结束语

路基作为公路工程的重要组成部分,填筑质量的好坏直接影响着公路的质量,因此,应重视路基的质量检测,不光要通过试验检测来选用适合的路基填料,对填筑施工中的路基质量检测也不能放松,这样才能促进公路工程质量的更好发展。

参考文献:

[1]李浩晗.浅谈路基填料的选用及其检测标准[J].民营科技,2012(8):243.

[2]张会霞.高速公路粉煤灰路基填筑施工技术分析[J].黑龙江交通科技,2011(6):40+42.

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