公路工程壓實度檢測超密問題分析

廖秀平

摘要：在日趨發展的交通樞紐中，公路建設越來越完善，交通也越來越便利，為加快我國經濟的進一步發展提供更堅實的基礎。但是在公路工程建設過程中仍然存在著一些問題需要我們解決，其中較為常見的是壓實度檢測超密問題。本文主要研究公路工程壓實度檢測超密的相關問題，通過對公路各種壓實度方法的介紹，深入分析公路工程壓實度檢測超密問題及影響因素，并提出解決壓實度檢測超密問題的相關方法，進而提高公路工程施工的質量。

關鍵詞：公路工程；壓實度檢測；超密問題

中圖分類號： U412 文獻標識碼： A

壓實度主要是根據在公路建設中壓實材料的標準和設計時的要求來決定的，它也是公路工程質量檢查的重要指標，它在公路工程中占有著十分重要的地位。壓實度表示的是公路壓實后的路面的情況，它是一個比值，是工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗所得的最大干密度的比值。當一個公路的壓實度越大時，那么這個公路的密集度就越好，那么這條公路就越結實，使用壽命較長。我們所說的超密問題就是工地實際達到的干密度與室內標準擊實試驗所得的最大干密度的比值大于100%的現象。這個問題一般不存在比較嚴格的標準，但一旦這個指標過大那么這個指標就當作不合格處理。灌砂法、環刀法、核子法、鉆心法等方法是我們測量壓實度的主要方法，在使用這些方法時一旦操作不當就會非常容易出現超密現象。本文分析了理論推導的絕對最大干密度、實試驗求得的最大干密度及實驗室標準擊實的最大干密度，在此基礎上提出了一些方法來對超密問題進行解決。

1、主要影響壓實度的因素

1.1含水量對壓實度的影響

我們在進行公路壓實度檢測時，通常會發現含水量較低或較高或者是水分分布不均等情況，這些問題對公路的壓實有很大的影響。在整個公路壓實過程中，施工材料的含水量對于公路的壓實度有著十分重要的作用。細顆粒土以及天然砂礫土、石灰穩定土和水泥穩定土等多種材料都只會在某一確定的含水量的條件下才會有最好的壓實效果。在公路有最好效果的時候的含水量，叫做最佳含水量。

1.2 碾壓速度對壓實的影響

在相同的碾壓遍數的情況下，碾壓速度與壓實度呈反比關系。當碾壓速度越大時壓實度就越小，例如當自然砂礫碾壓3遍的時候，如果速度為1.6千米/小時，那么壓實度就能達到97.3%；在速度為4.5千米/小時，壓實度只能達到94.1%。

2、公路檢測中壓實度超密問題

根據標準擊實的最大干密度和現場實測干密度來確定壓實度，計算公式是：K=ρd／ρdmax，在公式中，K表示壓實度，ρd表示實測干密度，ρdmax表示試驗室標準擊實的最大干密度。從這一點我們可以看出當標準擊實取得的最大干密度值變大與施工現場實測干密度的不斷增大共同促成了超密現象。在對原因進行分類，主要有以下幾類：

2.1測量干密度實值的偏差問題

在干密度進行測定時用的是灌砂法對標本進行測定。在實際操作中由于檢測人員動作不規范等原因，會導致測到的干密度比正常值大一些，而測量的試坑體積比正常值小一點。這種誤差的原因主要有：第一，在對壓實度進行實測的過程中用到基扳找平的方法，其實只能在肉眼看來是平整的。在基扳控制中由于平整度的原因，導致坑口范圍不平整，有較少質量的標準砂存在于產生的麻面中，一般不計算這部分砂的重量，這是導致左右壓實度超密的原因之一。第二，由于錐體砂質量受標準砂密度變化的影響產生了變化，導致在標定灌砂筒錐體時，試坑體積在測量時的準確無法得到保障。在實踐中，我們可以發現，大量的標定錐體體積可以是較為準確的測量試坑的體積。第三，在施工現場雖然標準砂現場過篩，但是由于過于頻繁的使用，里面就會摻雜一些雜質，例如：細砂粒。而在實際操作檢測的時候，由于種種原因，只會進行一次標定，這就會使常用標準砂的密度減小，但是在計算時依舊使用原來的數值，所以，計算出的結果就會產生誤差，導致干密度偏大。

2.2材料的含石量比例問題

含石量的比例對壓實度的測量也有很大的影響，例如會直接影響標本的干密度值。粒徑超過5mm的石質材料被稱為含石量，在對路面基層進行施工的施工人員主要采用的材料是將穩定天然砂礫、石灰和水泥混合起來，路面為20cm厚，而壓實度的標準則是98%。在相關部門檢查時，如果想要合格，那么施工的技術就要比較好，材料的搭配也要合理。其實在對公路工程抽樣檢查時發現，由于標準擊實干密度是不變的，這就會導致超密現象，隨著施工材料的含石量比例不斷的增加，實際測得的干密度也會增大，那么就會出現壓實度超密問題。在這些問題中，我們可以先將施工材料的含石量測定好，再探索施工材料與擊實干密度比例的對應關系,接著就是無機結合料標準的測定。為了較為準確的測量公路的壓實度消除公路中壓實度的超密現象，在檢測的時候，我們要先將施工材料的含石量確定好，再對標本進行篩選。利用我們在檢測中探討出來的含石量與干密度的對應關系，對相應的標準擊實干密度進行確定，然后把實測壓實度計算出來。

表1 XXX高速公路XXX段第B標段檢測數據

試樣 實測干密度

/g*cm-1 標準擊實干密度/g*cm-1 壓實度/% 含石量/%

1 2.20 2.25 97.8 26.0

2 2.23 2.25 99.1 46.5

3 2.24 2.25 99.6 54.0

4 2.29 2.25 101.8 86.5

實測干密度會根據粒料的含石量的增多而不斷增大，比例變化圖如下圖所示。在檢測時，通過篩分試驗，確定出含石量的比例，通過對應關系確定標準擊實干密度，最終對實測壓實度進行計算。

圖一實測干密度與含石量比例的線性關系

2.3 ρ dmax值（最大干密度）偏大的問題

通過查閱資料我們得到了廣東某駐地辦在對某公路工程路基壓實度進行抽檢的過程中，得到一組數據，見表2．用天然級配砂礫作為路基的主要填充材料，施工層位為95區。有兩組數據壓實度比較高，標本2、4有超密現象的出現。在排除其他干擾因素的作用下，經過不斷的深入分析，我們認為主要問題是路基填充材料的最大干密度。正開挖的斷面中經實際到取料場查看后發現，粗集料增加的增加趨勢比較明顯。對其取樣篩選，標準擊實的料樣比方孔篩9.5 mm以下的粒徑累計篩余多出10.6%，這就表明用于目前施工的天然砂礫料比正常的材料粗一點。然后再重新取樣，對三組標準擊實進行試驗，得到的數據見表3。

表2XXX高速公路XXX段第B標段抽檢數據

試樣 實測干密度/g.cm-1 擊實標準干密度 /g.cm-1 壓實度 %

1 2.16 2.17 99.5%

2 2.19 2.17 100.9%

3 2.15 2.17 99.1%

4 2.20 2.17 101.4%

表3 三組標準擊實試驗數據

試樣 最大干密度/g.cm-1 最佳含水量%

1 2.19 7.12

2 2.21 7.30

3 2.20 7.36

由此我們可以看出，在先期的標準擊實試驗中對干密度進行確定值的比較較為片面，有很多不確定的因素。采用w=7.30%．ρdmax= 2.21g/cm這種擊實標準，可以較好的解決路基中壓實度超密問題。在施工過程中及時進行液、塑性聯合測定和篩分試驗，結合料源變化，填料的性質變化粒徑和其組成進行正確判定，對擊實重新進行試驗，及時找到有代表性的、科學的最大干密度值，以此對檢測進行指導，這是目前解決最大干密度偏大問題的主要方法。

3、解決方法

1) 應采用與所用壓實設備擊實功能相同的室內擊實試驗來對控制工程施工壓實填料的標準進行確定。這樣可以更準確地對控制施工質量和施工進行指導，求出的最佳含水量和最大干密度更符合施工需要。

2)可以根據理論公式來求得絕對最大干密度，對某一含水量的填筑材料出現超密的情況進行數據正確性的檢測。

3)在不同巖層面施工料場的粒徑和粒石含量各有不同，所用土料變化復雜。所以，應根據料質不同對同一料場求得相應的最大干密度值，而擊實試驗中取得的最大干密度只是一個相對值。

4、結束語

總而言之，由于在室內按施工規范的要求和土工試驗規程進行擊實試驗，有一定的出入存在于從材料到測量工具的現場抽檢中。所以，會有超密情況發生在道路施工檢測路面基層的壓實度、路面底基層、路基的過程中。因此，實值和檢測結果有一定的客觀偏差。為了在實際中杜絕超密點的出現，需采取科學的手段正確分析具體情況。

參考文獻：

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