公路工程建设中的CBR试验检测技术.pdf

公路工程建设中的 试验检测技术舒雅南(浙江浙交检测技术有限公司浙江 杭州)收稿日期:作者简介:舒雅南()男浙江缙云人本科助理工程师主要从事公路水运试验检测工作摘 要:试验检测技术可检测工程原材料的质量为公路工程建设活动的开展打下坚实的基础为公路工程施工质量提供保障 试验检测技术所含细节丰富鉴于此简述 试验检测原理梳理 试验检测涉及的流程以及具体操作要点包含前期准备、试件的制备、膨胀量的测量等并结合工程实例做深入的分析强化对 试验检测技术的认识总结浸水时间、掺灰量对 的影响机制确定适应实际公路工程的关键参数关键词:公路工程 试验浸水时间掺灰量影响机制中图分类号:文献标志码:文章编号:():/公路工程 值概述 即加州承载比是评价公路路基及路面材料的强度指标其中回弹模量属于重要的设计参数 随着理论的深化和经验的积累 试验检测技术的应用水平逐步提高 值可作为公路路基填筑材料选择中的重要依据对填料的合理选择有指导意义 试验检测的关键在于测定标准面积压头真实灌注的试样压力用测定结果除以标准压力后获得的数据则为 值 值对材料性质有指向作用若 值偏高表明现场土壤硬度大不同区域的 值存在差异通常开垦处置后的农田 值约为 湿度较大的沙土约为部分地区的高质量碎石的 值高达即 值可以作为现场土壤特性的重要反映途径 试验检测的基本原理是:公路工程建设环境复杂材料在使用中难免遇到不良因素为模拟材料在此工况下的应用状况以及评估材料是否具有可行性需在加载前对材料做持续 的浸泡处理再安排贯入试验借助此模拟方式反映路基施加给土基的附加应力在施加应力时为尽可能准确地模拟真实状况在试件顶面施加 荷载板若建材强度增加贯入量为 或 的荷载加大 值增加 影响 值的主要因素不同路基填料的贯入度不尽相同建设成型路基的强度也存在差异 为保证路基填料达到质量要求宜组织 试验检测根据试验测定的 值评价填料的强弱以测定的结果为参考进行路基的合理化设计与建设 值受多项因素的影响此处对几项主要的影响因素展开分析)土的矿物构成及成分 原生矿物、次生矿物、有机矿物等均是公路路基填料种常见的矿物材料其中原生矿物包含石英、云母、钾长石等次生矿物包含可溶性与不可溶性两种类型的矿物 黏土矿物属于颇具代表性的不可溶性矿物在与水接触后产生水膜有润滑、减摩的作用根据此特点可知若土壤由高岭石、蒙脱石、伊利石组成土壤的摩擦力相对较小)土体的剪切强度 粘聚力和内摩擦力是决定土体剪切强度的两项关键指标即便剪切阻力、内摩擦、孔隙比等均会对路基填料的土体剪切强度造成影响但对于塑性指数一致或较接近的土体而言影响程度相对有限矿物成分、颗粒大小、水含量等仍是对 值造成影响的主要因素 公路土工 试验检测方法 试验参数)确定最大载荷取值为 具体根据公路工程现场状况在该区间内做合理的选择)确定载荷速度主要是从 /中予以选择)准备贯入杆、工作台尺寸分别为 、进场时安排检验要求规格、表观形态、稳定性各方面均无误)配置测量仪器尺寸为 使用前安排检验保证测量仪器的精度满足 试验检测要求以便试验检测的高效进行 试验检测采用的仪器体积偏小功能可靠且操作便捷是承载力试验检测中的重要工具同时也可借助仪器精准测量材料浸水膨胀量 试验材料的准备干燥、振捣破碎、过筛、含水量测定、重量控制均是 试验检测中重要的原材料准备工作具体要点如下)对试料做风干或烘干处理连续振捣直至达到破碎状态经过处理后的土团需顺利通过 的筛网)取 的筛网对 的试料做过筛处理剔除粒径超 的颗粒并确定此部分颗粒在总质量中的占比)材料的强度由于含水量的变化而存在差异因此在正式试验前 安排试料风干含水量的测定供后续对比分析使用 根据材料类型控制试件的重量考虑细粒土、中粒土及粒径 的粗粒土三类各自的试样重量要求分别为:超过 、不低于 、不低于 试件的制备 试验所需的试件采用夯击法制作成型具体作业要点如下)精准测量试筒自重记录数据随后置于底板上向试筒内依次放入垫块、滤纸、套环将试验所需的材料配置到位)试件类型取 种每种为 个分别对各试件做 层夯击处理依次夯击、次有序夯击后借助外力作用促进试料由松散转变为密实直至达到最大干密度 在本次 试验检测中共采用 个试件总重量达到)试料经过过筛处理后保证粒径的合理性再以四分法筛分最终获得满足试验要求的试料(共 )根据试件数量要求均匀划分为 份)以材料的最佳含水量为准以规范的方式制备试件向金属盘内平铺试料根据预先设定的用水量将适量的水均匀洒在试料上用工具铲子做充分的拌和得到均匀性较好的试料 若采用的是石灰稳定土则直接将试料与石灰混合至均匀的状态随后装至密闭的容器内 在试件制备环节操作人员必须严格检测材料浸润时间并采取控制措施不同材料的浸润时间要求各异例如重黏土、轻黏土的浸润时间分别在 以上、砂土、碎石的浸润时间以 为宜级配砾石以 为宜)若 试验检测围绕水泥稳定土进行提前对土料做浸润处理再向其中掺入水泥试料用铲子搅拌直至试料达到均匀分布状态 细粒土搅拌环节以最佳含水量为依据动态控制掺水量尽可能使实际水量接近最佳含水量以保证试验的顺利进行以及试验结果的可靠性 试料搅拌完成后及时覆盖湿布以免出现水分蒸发、散失问题 试验材料中需掺入水泥时考虑到水泥易固结的特点制作时间需控制在 以内以免由于水泥固结而导致试验材料无法正常使用 若由于安排不善或其他原因而导致掺入水泥的试件搁置时间在 以上的不具备使用的价值视为废料处理)向平整、稳固的地面放置击实筒取出 制备好的试样后完全倒入其中采取整平、压实措施使表面具有平整性和密实性 逐层依次击实试验人员用击锤沿着垂直方向下落下落高度以 较为合适此击实方式下可取得较好的击实效果 首层击实完成后检测此层的高度将实测结果与设计要求做对比分析根据实测结果对后续各层的用量做灵活的调整 试验材料经过击实处理后用专用工具拉毛 按前述提及的方法逐层施工这期间加强对每层质量的检验与控制)取下套环顺试筒的顶面适度修整试件并予以压实若表层缺乏平整性取细粒土进行填补使表层修复至平整的状态 在确认表观质量无误后取出垫块经过称量后确定筒和试件的重量记录检测数据再用湿气安排养生 浸水并测算膨胀量按如下方法做浸水处理根据浸水期间的测量数据测算试件的膨胀量)对制备成型的试件做 的湿气养生若试件由素土制备而成取出顶面原有的滤纸置入新的滤纸 在试件顶面放置多孔板以此优化试件的顶面压力获得足够的荷载更有效地满足结构层压力要求)向未采取防水措施的水槽中置入试筒与多孔底板拉紧模具使其保持稳定的状态配置百分表采集初始数据并予以记录作为后续对比分析的依据)向水槽中充水使水进入试件的顶、底部水槽内水面应在顶面以上 左右 为满足浸水要求通常需持续 的浸水处理)原试件高度取 浸水后读取百分表的数值基于实测数据测算膨胀量)将水槽中的试件取出清理附着在试件顶面的积水转至室温环境中放置约 尽可能加速排水 此后依次卸去滤纸、多孔板与底板称量试件的重量根据实测数据计算密度并与初始数据做对比分析 分析密度的变化特性 贯入试验贯入试验过程中的关键控制参数主要指的是给贯入杆的荷载和标准压入试件的速度前者最大不超过 后者以 /的速度平稳进行具体按以下方式进行贯入试验)向强度试验仪平台上放置经过浸水处理且质量达到要求的试件微调整偏球座使贯入杆与试件顶面紧密接触取适量荷载板将其置于贯入杆周边位置 荷载板的应用可更加有效地模拟真实工况但最大高度不超过 块)对百分表指针调零给贯入杆施加 的荷载用百分表精准测量力和变形试验检测人员采集测量数据并做完整的记录根据数据评价力和变形的动态变化特征)加荷使 贯 入 杆 压 进 试 件 全 程 速 度 稳 定 在 /压入过程中用测力计测量贯入量采集数据并做完整的记录 试验检测技术在公路工程实例中的应用分析 工程概况某公路工程项目部分路段存在不良地基不利于工程建设活动的顺利进行未经处理直接施工后公路的使用效果较差耐久性不足 为保证公路的强度和稳定性拟采用掺拌生石灰的方法予以处理 不同处理工艺参数对应的地基改良效果存在差异为此安排 试验检测测定各夯击次数、掺灰量等特定条件下的具体 值根据试验检测结果评价不同处理方案的可行性经对比分析后选择最佳的不良地基改良方案 根据工程建设资料施工现场地基的处理采用的是重型夯击法生石灰掺拌量取 、对试件的夯实分 层有序进行各层夯击次数依次为、次考虑浸水和不浸水两种条件分别测定各试件在、的 值再根据测试结果展开分析给出相应结论 浸水时间对 值的影响以击实 次为例黄土试样在不同浸水时间的 值如表 所示表 浸水时间为 时掺灰量夯击次数与 值统计浸水时间/以下掺灰量()下 值 结合表 数据展开分析:对比掺入和不掺入石灰的试样若不掺拌石灰试件的 值将由于浸水时间的延长而逐步降低试件的稳定性欠佳进水时间由 时 值大幅降低后续依然呈现降低的变化趋势但变化幅度较小掺拌石灰后试件 值的变化规律发生改变浸水时间由 值有一定程度的下降但随着浸水时间的延长 值呈现出增加的迹象 究其原因在经过一定时间的浸水处理后灰土间存在离子互换、固结反应等多种变化带来试件性能的改变 值有所增加 掺灰量对 值的影响浸水时间统一取 分别测定在、灰量对应的试样 值结果如表 所示表 夯击 次试件浸水时间 对应的 值夯击次数/次以下掺灰量()对应 值 结合表 数据展开分析:在浸水时间一致的前提下若夯击次数存在差异则 值将由于石灰掺量的增加而加大其中以 的石灰掺量最为特殊 值达到峰值状态后续无论如何增加石灰的掺拌量均未出现 值增加的变化甚至由于掺灰量的增加而降低对于前述提及的 值变化特性做出以下解释在较低石灰掺拌量的工况下黄土试样的稳固性较佳试样维持相对稳定的状态 同时石灰的膨胀率、塑性的降低将带来其密度的增加 若持续增加石灰的掺量试样中石灰的分布均匀度降低部分区域的石灰以自由灰的形式存在由于石灰分布状态的变化公路路基强度因此而下降根据前述分析可知石灰掺量的不同将带来试样性质的变化 值呈现先增加、后减小的变化规律因此在确定石灰掺量时可以考虑 值达到峰值状态对应的数据即 是适应于黄土的最佳石灰掺量但不同公路工程的建设条件和建设要求存在差异因此 的石灰掺量仅供参考 结 语本文首先对公路建设中 试验检测技术的原理及应用要点进行分析再结合公路工程实例着重探讨不同参数下石灰换土改性路基的 值结果表明公路路基压实度是掺灰量、压实次数、含水量多项因素共同作用的结果因此为提高施工质量可以围绕各项关键的影响因素采取优化措施在合适的参数组合方案下发挥材料的性能优势利用材料改良路基保证路基的施工质量 研究发现路基 值将由于材料浸水时间的延长而降低但浸水进入后期时路基强度呈现出增加的变化特性出于提升路基稳定性和强度的目的可用石灰进行改良处理 在掺灰量一致的前提下不同夯击次数对应的 值存在差异其中以夯击 次时 值最大掺灰量的改变也会引起 值的变化在浸水时间一致的工况下最佳掺灰量为 研究所得结论可作为类似工程的参考但具体仍需结合工程现状予以优化:参 考 文 献:马翔.公路工程中 试验检测技术的应用研究.安徽建筑():.张宁宁.分析公路建设中试验检测技术的应用.工程建设与设计():.严永兴.高速公路试验检测的常见问题及对策分析.工程建设与设计():.李仁增.高速公路建设中的承载比()试验研究.交通世界():.(上接第 页)参 考 文 献:孙宁许亚楠连琨.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用探讨.砖瓦世界():解文琴.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用研究.城镇建设():.潘艳.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用.中国建筑金属结构():曹爱贞.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用.经理世界():.韦文雷.房建工程主体结构检测技术的应用.建筑工程技术与设计():王鑫.建筑工程主体结构质量检测方法及应用.城市建设理论研究():.陈来文.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用.建筑工程技术与设计():职文超申雪梅刘梦.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用.百科论坛():侯向勇.质量控制在建筑工民建施工过程中的应用探究.建材与装饰():李霖霖曹树胜.建筑工程中土建施工的监理质量控制要点探析.居业():任少青.质量控制监督管理在土建工程管理中的应用.建筑建材装饰():.孙鹤家.基于 技术的高层建筑工程质量监督管理研究.中国勘察设计():吴振宇.主体结构检测在建筑工程质量监督控制中的应用研究.安防科技():.程亮.建筑工程主体结构检测在工程实体质量监督中的作用研究.环球市场():.郭志强.浅析建筑工程主体结构检测相关规定在工程质量监督中的作用.建材发展导向():.张磊.建筑工程主体结构检测在工程实体质量监督中的作用分析.