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路基压实效果的影响因素分析

众所周知,将压实法广泛应用于路基施工中,可以有效提升路基的承载力,降低路基压缩形变的几率,使路基的稳定性得到增强。现阶段,在路基施工验收中,压实度是其中一项重要的控制指标,同时也是不容易实现的指标。鉴于影响路基压实效果的因素众多,笔者建议施工单位在进行压实作业时,要结合实际情况详细分析各种影响因素,从而提出有针对性的解决策略。

一、路基压实的作用及压实度的含义

土属于一种三相体,土粒为基本骨架,颗粒间充斥着水分和气体。在路基施工过程中,不可避免会对土体自然状态造成破坏,使土体结构变得松散。而压实作业能让土体颗粒发生重组,土体的密度得到增加,最终达到提升路基强度和稳定性的效果。大量的试验数据以及工程经验表明,路基得到压实后,不仅强度和稳定性会得到增强,渗透性、隔温性能等也会得到一定程度的加强。

文献[3]报道了一种采用芬顿氧化和沸石吸附联合处理化学镀镍废水的方法,处理后按所述镍的最高去除率99.72%计算(事实上文献[3]中所列的试验数据都明显低于该值),出水中镍的质量浓度为0.11 mg/L,勉强接近“表3”的限值要求。

压实度是指经过压实后,相关材料的干密度与其标准最大干密度之间的比值,一般情况下用百分数表示。

由表5和表6可以看出A、B、C三个影响因素中,影响因素顺序为A>C>B。由表5的均值结果分析,因素A的优劣顺序为3>2>1;因素B的优劣顺序为3>2>1;因素C的优劣顺序为3>1>2。最终选择以A3B3C3为最佳水提工艺条件,即加10倍量水,煎煮3次,每次煎煮1.5 h。

体育适性课堂教学应在教师的指导下,以学生为主,设置合适的、能突破重难点的、能激发学生学习兴趣的问题串,从而运用“一二·三六”教学模式探索实践技能来完成整个学习过程。

二、影响路基压实效果的主要因素

(一)含水率

土体含水率在保证土质路基压实效果中发挥着至关重要的作用,含水率过高或者过低,都会在一定程度上影响路基压实效果。在开展土方路基填筑作业前,要先按照相关的标准选取土样,然后在试验室中开展标准击实试验,从而得到含水率与干密度的关系曲线。一般情况下,最大干密度的含水率为最佳含水率,换言之,在相同的压实作业下,当含水率最接近最佳含水率时,土体的干密度最大。在路基压实作业过程中,如果土体的含水率偏低,经过压路机碾压后,土体仍然会呈现松散状态,压实效果往往不够理想;如果土体含水率偏高,则容易导致“弹簧现象”发生,同样会影响路基的压实效果。

(二)压实功能

相关试验数据表明,对于同一种土体,压实功能与土体最佳含水率成反比,与土体最大干密度成正比。在土体含水率不变的前提下,土体密实度会随着压实功能的增强而提升,如果在开展路基压实作业时,土体含水率较低且加水较为困难,为了确保取得良好的压实效果,可以采用提升压实功能的方式,但这种方法具有一定的局限性,当压实到一定程度后,土体压实度的提升将十分缓慢。在土体含水率一定的情况下,土体压实功能与其密实度呈正相关关系,如果在开展路基施工作业时,土质实际含水率低于最佳含水率参数,且加水难度较大,则需要及时进行土体密度的增大化控制,一般选择增加压实功能的方法进行处理,但是借助改善压实功能来提升土体密度也存在较大的局限性,当压实功能增加到一定程度后,土体密度将无法保持原有上升速率,此时,为了取得良好的压实效果,可以对最佳含水率进行全面控制,建议采用分层填土法施工。

(三)土质

在路基压实施工中,土质对压实效果的影响巨大,因为不同土质的含水率、干密度等截然不同。当土体具有较高的塑性时,一般也会具有较高的含水率,但其最大干密度会相对较低;与粘性土相比,砂性土具有更好的压实效果,主要原因在于粘性土表面积大、细度高,因此必须提供大量的水分,才能将土粒完全包裹,从而形成均匀的水膜,而砂性土颗粒大、松散性强、水分流失快,易取得较好的压实效果。一般来讲,亚黏土、亚砂土的压实性能相对突出。

(四)压实机具及压实方法

当压实力传递深度或压路机吨位存在差异时,一般会导致土体压实效果存在较大差异。结合相关规定可以看出,在土基压实过程中,必须秉承先静后振、先慢后快、先轻后重的处理模式,避免速度过快等造成的负面效应,才有可能获得良好的压实效果。

三、路基压实效果的优化

(一)最佳含水量的调控

为了提高路基压实强度,必须及时对土体最佳含水率进行调控。对于土体而言,含水率是核心考核指标,借助含水率可快速衡量土体状态。路基填方施工中,确定取土料场后方可进行含水率的控制。在实际施工环节,一般建议采用湿土法,在施工时,首先要采集5个及以上的土样并测定其含水率,单个土样的质量维持在3kg左右。根据施工经验,将不同样本晾干碾压到最佳含水量后,低于最佳含水量的样品数量要大于或等于3个,高于最高含水量的样品要大于或等于2个。随后借助常规试验方法进行分析,测试样品在最大干密度条件下的含水量,一般建议将其作为施工最佳含水量。

确定最佳含水量主要是为了方便后续对碾压施工进行有效处理,施工环节中,在每层碾压前要都要开展含水量的合理测试,当填土量小于最佳数值时,便可做洒水处理,倘若无法进行加水操作,建议采用增加压实功能的方法对路基压实度进行优化。

(二)回填材料的合理选用

大量研究实验表明,选择粗粒土时,为了保证压实效果,含石率需要控制在70%以下。一般情况下,并非所有路段都可以获得粗粒土,此时可以进行巨粒渗配处理。无论何种土质,施工中都必须考虑塑性指标管理。当土体塑性指数大于26、液限大于50时,相应土质禁止用于路基填料,当土石达到液限塑性标准时,必须对相应粒径进行控制。相关数据表明,填料最大粒径一般在0.15m左右,可结合压实厚度调整最大粒径。一般规定土石的最大粒径要低于压实层厚度的2/3。

(三)压实厚度的控制

相关规定表明,在土基压实作业中必须及时开展分层夯压操作,但对于分层厚度的规定并不明确。笔者认为,采用水平分层填筑法施工更具合理性。考虑到地面平整度不一致,可从地面最低处开展分层填筑施工。待一层填筑施工完成后再进行后续压实作业,需要注意的是,每层压实作业完成后都要进行压实度校验,测定合格后方可开展上层填筑施工。结合行业规范,铺筑分层厚度要尽量控制在0.3m~0.5m之间。如果土质种类不同,可借助试验进行碾压遍数、压实机具功能的分析,一般可选择12t~15t的压路机开展操作,松铺厚度尽量小于0.3m,碾压遍数控制在8~10遍较为合理。确定最大松铺厚度后,必须考虑压实厚度小、整体结合性不好的后果,尤其是填筑到路床顶面一层之后的处理,如果厚度过小,可能会导致路面结构层连接不当,此时还可进行最小铺筑厚度的调控,从提高整个填方强度的角度出发,压实厚度应低于0.08m。如对分层夯压要求较高,切记不可随意分层碾压,必须结合填方厚度确定分层事宜,保证松铺厚度在规定范围内。大量施工经验表明,从提高压实层均一性的角度出发,一般松铺厚度维持在0.3m是较为合理的。

压力变送器、温度变送器应具备限值报警、修改保护等功能。现场人员应定时核查计量系统中压力值、温度值与现场变送器就地显示值是否一致,定期利用校准仪器检查仪表的零位,防止零位漂移,对于超过仪表允许误差的应及时更换或者送专业授权机构检定、校准。

(四)压实机具的选择

在路基压实施工中,一定要慎重地选择合适的压实机具,以确保在规定宽度范围内进行相应的碾压、摊铺作业,当填料含水量高于或等于最佳含水量时,建议采用12t~15t振动压路机或8t两轮压路机碾压3~4次,保证粗细料的稳定性。在直线部位施工时,建议从两边向中心操作;在超高段区域施工时,应由内向外碾压。单次静压施工后,方可开展找平处理。完成静压操作后,还要充分考虑路面平整性要求。在振压施工中,一般采用12t~15t的压路机施工,振动碾压次数为6~7遍,每次加压后均需进行密实度的测试,在相应指标满足预期要求后方可开展后续施工。

四、结语

实践经验表明,路基压实质量对道路使用寿命具有直接影响,因而在压实作业中,必须对相应影响因素进行详细分析,确保路基压实度满足预期要求,保证道路质量达到预期目标。

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