談換填砂路基的施工及壓實度檢測方法
發布時間：2010-01-14 共1頁
1 前言
在路基工程中，土方路基壓實度是一個非常重要的質量評定指標。但對于無凝聚性的純砂或略具粘性的砂性土來說，壓實度的檢測卻往往不做，有些工程技術人員認為純砂的ρdmax確定不易，很難對其壓實度進行檢測，因而普遍憑經驗施工，沒有進行壓實度檢測。這其實是路基施工中的一個誤區。筆者結合廣和橋橋頭引道(廣州段)的工程實踐，著重談談換填砂壓實質量的控制及其檢測方法，以供同行參考。
廣和橋橋頭引道（廣州段）工程K27+700～K28+100段左幅為舊路排水溝，長400米，寬4米左右，溝中多為腐殖質淤泥。在路基施工中，采用換填砂方法進行處理，所填砂為附近流溪河中的河砂，略具粘聚性。因換填面積較，為保證該段路基的施工質量，并針對換填河砂不同于普通回填土施工的特點，經過分析研究，我們嘗試了一些比較適合無粘性砂土施工、檢測的方法，取得了較好的施工效果。下面結合實際情況作簡要的介紹。
2 換填砂路基的碾壓方法
對于一般路基，通常采用壓路機進行碾壓即可達到預期效果。但對于純砂或幾乎無粘性的砂性土來說，由于砂是一種散狀材料，通常由固態（砂）、氣態（空氣）、液態（水）三相組成，其突出特點是凝聚性極差，過分碾壓容易產生砂土液化，影響碾壓效果。因此用常規壓實方法很難使純砂達到較理想的壓實效果，針對這種情況，在實際施工中，經不斷嘗試，我們采用了下列方法和措施：首先用水沖密實法，使砂基本處于飽水狀態，然后在其附近開挖試坑，坑內可放有過濾性作用的網狀過濾層（如籮筐等），再用小型抽水機將其中多余水往上抽，直至水抽不上為止。過一、二天穩定后，為達到更理想效果，亦可采用輕型振動式壓路機進行碾壓，碾壓含水量可控制在10%左右，壓實遍數視具體情況而定。如果工期允許的話，上述方法可反復進行，效果更佳。經過我們的實踐和觀察比較證明，采用此種方法，對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。實踐證明，其壓實度也可滿足規定要求。
3 壓實度檢測方法
通過試驗比較，壓實后采用常規的檢測方法——灌砂法，飽水時用環刀法是可行的，但如何獲得砂的最干密度ρdmax，即檢測標準是關鍵。對于粘聚性較好的土來說，通常是采用標準擊實法，但對于幾乎無粘性的砂采用該方法卻不可行。因為砂不具粘性且為松散狀，不易成型。因此必須另覓他法，想辦法獲得ρdmax。下面筆者簡單介紹其檢測方法，供同行參考。
3．1 確定砂的最干密度ρdmax（即測定其最小孔隙比）
對于無凝聚性粗粒土，其緊密程度可用相對密度D1表示，其試驗方法可采用相對密度試驗法,從中確定該試驗的三參數:最干密度ρdmax、最小干密度ρdmin。其中對于最干密度（最小孔隙比）常采用振動臺法，振動錘擊法。由于振動錘擊法比振動臺法測得的ρdmax為，安全系數較。因此我國以振動錘擊法為標準方法；對于最小干密度（最孔隙比）通常可用漏斗法、量筒法和松砂器法，一般采用漏斗法。按上述方法進行試驗后即可按下列公式計算其最干密度ρdmax=M/Vmin(m—試樣質量，Vmin—試樣最小體積）。試驗方法詳見JTJ051—93《公路土工試驗規程》P97（此略）。
3．2 檢測方法
對于純砂或粘聚性差的砂性土，通常采用常規壓實度檢測方法（灌砂法）進行檢測，基本步驟為：灌砂筒量砂標定→選點→挖試坑→灌砂→稱量→數據整理。值得一提的是，純砂經過壓實后試坑是不易坍孔的。至于其他常規方法，在此不贅述。
4 施工檢測中應注意事項
因換填砂路基有其特殊的一面，施工方法、檢測方法也與普通路基略有不同，根據我們實踐總結，筆者認為施工檢測中應注意下列問題：
4．1 用振動壓路機輔助壓實時，應根據實際情況選定壓路機噸位（一般以輕型為好），確定碾壓遍數，以防止換填砂過分碾壓，產生砂土液化，影響壓實效果。
4．2 可采用多種方法確定ρdmax以作比較，盡量獲得較為準確的ρdmax值，以控制路基壓實度質量。最佳方法為錘擊與振動聯合使用測定。
4．3 注意振動錘擊法與振動臺法的適用范圍。一般來講，錘擊法較適用于略具粘性砂土；振動臺法較適用于純砂，兩者應區別對待，選擇最佳方法，盡量減少試驗誤差。
4．4 用漏斗法測ρdmin時，由于受漏斗管徑限制，故該法一般只適用于較細顆粒的砂樣，而對于粗粒徑砂不適用。
4．5 純砂或略具粘性砂土不宜作為路基頂層，宜以粘性土或砂性土封頂。
4．6 對于特殊部位（涵臺背等）回填砂工作面小，水沖密實后應想辦法擴工作面碾壓或采用人工夯實法，以獲得較好的密實效果。
4．7 檢測時，砂的含水量宜控制在10%左右，此時壓實度最佳。
上述換填砂路基（純砂或略具粘性砂土）的施工、檢測方法是我們在廣和橋橋頭引道（廣州段）工程實踐中的一種嘗試，經實踐證明是可行的。在此撰寫成文，旨在拋磚引玉，望同行予以斧正。
（巖土工程師）
在路基工程中，土方路基壓實度是一個非常重要的質量評定指標。但對于無凝聚性的純砂或略具粘性的砂性土來說，壓實度的檢測卻往往不做，有些工程技術人員認為純砂的ρdmax確定不易，很難對其壓實度進行檢測，因而普遍憑經驗施工，沒有進行壓實度檢測。這其實是路基施工中的一個誤區。筆者結合廣和橋橋頭引道(廣州段)的工程實踐，著重談談換填砂壓實質量的控制及其檢測方法，以供同行參考。
廣和橋橋頭引道（廣州段）工程K27+700～K28+100段左幅為舊路排水溝，長400米，寬4米左右，溝中多為腐殖質淤泥。在路基施工中，采用換填砂方法進行處理，所填砂為附近流溪河中的河砂，略具粘聚性。因換填面積較，為保證該段路基的施工質量，并針對換填河砂不同于普通回填土施工的特點，經過分析研究，我們嘗試了一些比較適合無粘性砂土施工、檢測的方法，取得了較好的施工效果。下面結合實際情況作簡要的介紹。
2 換填砂路基的碾壓方法
對于一般路基，通常采用壓路機進行碾壓即可達到預期效果。但對于純砂或幾乎無粘性的砂性土來說，由于砂是一種散狀材料，通常由固態（砂）、氣態（空氣）、液態（水）三相組成，其突出特點是凝聚性極差，過分碾壓容易產生砂土液化，影響碾壓效果。因此用常規壓實方法很難使純砂達到較理想的壓實效果，針對這種情況，在實際施工中，經不斷嘗試，我們采用了下列方法和措施：首先用水沖密實法，使砂基本處于飽水狀態，然后在其附近開挖試坑，坑內可放有過濾性作用的網狀過濾層（如籮筐等），再用小型抽水機將其中多余水往上抽，直至水抽不上為止。過一、二天穩定后，為達到更理想效果，亦可采用輕型振動式壓路機進行碾壓，碾壓含水量可控制在10%左右，壓實遍數視具體情況而定。如果工期允許的話，上述方法可反復進行，效果更佳。經過我們的實踐和觀察比較證明，采用此種方法，對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。實踐證明，其壓實度也可滿足規定要求。
3 壓實度檢測方法
通過試驗比較，壓實后采用常規的檢測方法——灌砂法，飽水時用環刀法是可行的，但如何獲得砂的最干密度ρdmax，即檢測標準是關鍵。對于粘聚性較好的土來說，通常是采用標準擊實法，但對于幾乎無粘性的砂采用該方法卻不可行。因為砂不具粘性且為松散狀，不易成型。因此必須另覓他法，想辦法獲得ρdmax。下面筆者簡單介紹其檢測方法，供同行參考。
3．1 確定砂的最干密度ρdmax（即測定其最小孔隙比）
對于無凝聚性粗粒土，其緊密程度可用相對密度D1表示，其試驗方法可采用相對密度試驗法,從中確定該試驗的三參數:最干密度ρdmax、最小干密度ρdmin。其中對于最干密度（最小孔隙比）常采用振動臺法，振動錘擊法。由于振動錘擊法比振動臺法測得的ρdmax為，安全系數較。因此我國以振動錘擊法為標準方法；對于最小干密度（最孔隙比）通常可用漏斗法、量筒法和松砂器法，一般采用漏斗法。按上述方法進行試驗后即可按下列公式計算其最干密度ρdmax=M/Vmin(m—試樣質量，Vmin—試樣最小體積）。試驗方法詳見JTJ051—93《公路土工試驗規程》P97（此略）。
3．2 檢測方法
對于純砂或粘聚性差的砂性土，通常采用常規壓實度檢測方法（灌砂法）進行檢測，基本步驟為：灌砂筒量砂標定→選點→挖試坑→灌砂→稱量→數據整理。值得一提的是，純砂經過壓實后試坑是不易坍孔的。至于其他常規方法，在此不贅述。
4 施工檢測中應注意事項
因換填砂路基有其特殊的一面，施工方法、檢測方法也與普通路基略有不同，根據我們實踐總結，筆者認為施工檢測中應注意下列問題：
4．1 用振動壓路機輔助壓實時，應根據實際情況選定壓路機噸位（一般以輕型為好），確定碾壓遍數，以防止換填砂過分碾壓，產生砂土液化，影響壓實效果。
4．2 可采用多種方法確定ρdmax以作比較，盡量獲得較為準確的ρdmax值，以控制路基壓實度質量。最佳方法為錘擊與振動聯合使用測定。
4．3 注意振動錘擊法與振動臺法的適用范圍。一般來講，錘擊法較適用于略具粘性砂土；振動臺法較適用于純砂，兩者應區別對待，選擇最佳方法，盡量減少試驗誤差。
4．4 用漏斗法測ρdmin時，由于受漏斗管徑限制，故該法一般只適用于較細顆粒的砂樣，而對于粗粒徑砂不適用。
4．5 純砂或略具粘性砂土不宜作為路基頂層，宜以粘性土或砂性土封頂。
4．6 對于特殊部位（涵臺背等）回填砂工作面小，水沖密實后應想辦法擴工作面碾壓或采用人工夯實法，以獲得較好的密實效果。
4．7 檢測時，砂的含水量宜控制在10%左右，此時壓實度最佳。
上述換填砂路基（純砂或略具粘性砂土）的施工、檢測方法是我們在廣和橋橋頭引道（廣州段）工程實踐中的一種嘗試，經實踐證明是可行的。在此撰寫成文，旨在拋磚引玉，望同行予以斧正。
（巖土工程師）
