路基壓實(shí)度的檢測(cè)方式及存在問(wèn)題的探討

路基壓實(shí)度路基壓實(shí)度【degreeofcompaction】(原：指的是土或其他筑路材料壓實(shí)后的干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比，以百分率表示。）路基壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)后的密度狀況，壓實(shí)度越高，密度越大，材料整體性能越好。簡(jiǎn)介對(duì)于路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言，壓實(shí)度是指工地上實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所的最大干密度的比值；對(duì)瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。因此路基壓實(shí)度的測(cè)定主要包括室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）確定和現(xiàn)場(chǎng)密度試驗(yàn)。（選于《路基路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)》交通部基本建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督總站組織編寫）路基壓實(shí)度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。先取壓實(shí)前的土樣送試驗(yàn)室測(cè)定其最佳含水量時(shí)的干密度，此為試樣干密度。再取由實(shí)試驗(yàn)后所得的試樣最大干密度，用實(shí)際干密度除以最大干密度即是土的實(shí)際壓實(shí)度。用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實(shí)度比較，即可知道土的壓實(shí)程度是否達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。路基壓實(shí)度=試樣干密度/最大干密度（100%）傳統(tǒng)壓實(shí)度檢驗(yàn)方法通常采用環(huán)刀法，灌砂法和核子密度儀法等。①環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測(cè)方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便；缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動(dòng)，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，因此干密度有所降低。②灌砂法，是一種破壞性檢測(cè)方法，適用于各類土。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定值精確；缺點(diǎn)是操作較復(fù)雜，須經(jīng)常測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度和錐體重。③核子密度儀法，是一種非破壞性測(cè)定方法。能快速測(cè)定濕密度和含水量，滿足現(xiàn)場(chǎng)快速、無(wú)破損的要求，并具有操作方便，顯示直觀的優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)與灌砂法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定后方可使用。灌沙法的檢測(cè)步驟首先要在試驗(yàn)地點(diǎn)選一塊平坦表面，其面積不得小于基板面積，并將其清掃干凈。將基板放在此平坦表面上，沿基板中孔鑿洞，洞的直徑100毫米，在鑿洞過(guò)程中應(yīng)注意不使鑿出的試樣丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出，放在已知質(zhì)量的塑料袋內(nèi)，密封。試洞的深度應(yīng)等于碾壓層厚度。鑿洞畢，稱此袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1克。減去已知塑料袋的質(zhì)量后即為試樣的總質(zhì)量。然后從挖出的全部試樣中取有代表性的樣品，放入鋁盒，用酒精燃燒法測(cè)其含水量。最后將灌砂筒直接安放在挖好的試洞上，這時(shí)灌砂筒內(nèi)應(yīng)放滿砂，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)試洞。打開(kāi)灌砂筒開(kāi)關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。直到灌砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1克。試洞內(nèi)砂的質(zhì)量=砂至滿筒時(shí)的質(zhì)量-灌砂完成后筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量-錐體的質(zhì)量。挖出土的總質(zhì)量除以試洞內(nèi)砂的質(zhì)量再乘以標(biāo)準(zhǔn)砂的密度可計(jì)算路基土的濕密度。干密度就等于濕密度/(1+0.01*含水量)壓實(shí)度就等于土的干密度/土的最大干密度*100%在路基施工過(guò)程中，為控制好路基壓實(shí)質(zhì)量，提高現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)機(jī)械的工作效率，需要重點(diǎn)做好四方面工作：一是通過(guò)試驗(yàn)準(zhǔn)確確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量。二是現(xiàn)場(chǎng)控制填土的含水量。實(shí)際施工中，填土的含水量是一個(gè)影響壓實(shí)效果的關(guān)鍵指標(biāo)，路基施工中當(dāng)含水量過(guò)大時(shí)應(yīng)翻松晾曬或摻灰處理，降低含水量;當(dāng)含水量過(guò)低時(shí)，應(yīng)翻松并灑水悶料，以達(dá)到較佳的含水量。三是分層填筑、分層碾壓。施工前，要先確定填土分層的壓實(shí)厚度。最大壓實(shí)厚度一般不超過(guò)20厘米。四是加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)控制。填筑路基時(shí)，每層碾壓完成后應(yīng)及時(shí)對(duì)壓實(shí)度、平整度、中線高程、路基寬度等指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后方能允許填筑上一層填土。傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在的問(wèn)題傳統(tǒng)路基壓實(shí)度的檢測(cè)方法，無(wú)論是環(huán)刀法、灌砂法、還是核子測(cè)量法均停留在結(jié)果檢測(cè)，與此同時(shí)環(huán)刀法、灌砂法還屬于有損檢測(cè)不但操作麻煩費(fèi)時(shí)費(fèi)工，同時(shí)還耗費(fèi)了大量的財(cái)物等諸多缺陷。公路的路基壓實(shí)質(zhì)量主要由壓實(shí)系數(shù)控制，然而對(duì)于高等級(jí)鐵路和公路，例如鐵路客運(yùn)專線的路基壓實(shí)質(zhì)量主要由地基反力系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、變形模量Ev2、孔隙率n、壓實(shí)系數(shù)K控制。在路基壓實(shí)過(guò)程中，為了檢測(cè)上述指標(biāo)主要依靠現(xiàn)場(chǎng)“抽樣”試驗(yàn)方法。這樣的路基質(zhì)量檢驗(yàn)方法在路基質(zhì)量控制和施工經(jīng)濟(jì)性方面寄生了以下不足之處：1）用個(gè)別點(diǎn)的檢測(cè)結(jié)果代表全斷面的質(zhì)量，因此不能反映路基全斷面壓實(shí)質(zhì)量。2）質(zhì)量控制僅是結(jié)果控制，而不是過(guò)程控制。3）無(wú)法控制超壓現(xiàn)象。4）當(dāng)填料存在不均勻性時(shí)，抽樣點(diǎn)很難具有代表性。綜上所述實(shí)時(shí)、無(wú)損傷路基檢測(cè)儀成為路基壓實(shí)度檢測(cè)的迫切需求，壓實(shí)度過(guò)程檢測(cè)的研究也成為壓路機(jī)行業(yè)的一大發(fā)展方向。智能路基壓實(shí)度檢測(cè)儀基壓實(shí)度檢測(cè)儀ICCC，是由四川瞭望工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)有限公司與西南交通大學(xué)共同研發(fā)，在精度與穩(wěn)定性較同類產(chǎn)品都有了本質(zhì)的提升，該儀器不但能對(duì)壓實(shí)度、振動(dòng)頻率、壓路機(jī)運(yùn)行速度及壓路區(qū)域圖做出準(zhǔn)確測(cè)定，并且以cmv輸出（cmv是國(guó)際對(duì)壓實(shí)度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的一種參數(shù)，通過(guò)系數(shù)擬合，可以方便顯示為用戶習(xí)慣的任何一種評(píng)定參數(shù)）同時(shí)可以作為壓路機(jī)自動(dòng)化，智能化終端平臺(tái)，為“單機(jī)智能化，定點(diǎn)控制，智能機(jī)群化”等壓路機(jī)發(fā)展方向提供了可行路徑！同時(shí)能通過(guò)擴(kuò)展得到用戶需求的"地面溫度"，"滾筒斜度"及各種復(fù)雜環(huán)境下數(shù)據(jù)支持。1、安裝在作業(yè)壓路機(jī)上，實(shí)時(shí)顯示壓路效果，并將效果圖轉(zhuǎn)化為直觀的壓路區(qū)域圖，以cmv輸出真實(shí)有效的反應(yīng)路基壓實(shí)度質(zhì)量；2、用于壓路效果的驗(yàn)收及質(zhì)量檢測(cè)。能夠輸出打印檢測(cè)路段的壓實(shí)度效果圖，形象直觀的為壓實(shí)度檢測(cè)提供數(shù)據(jù)的支持。相對(duì)于傳統(tǒng)路基壓實(shí)度檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了過(guò)程無(wú)損傷檢測(cè)，更快速的反應(yīng)問(wèn)題，大大提高了施工進(jìn)程和效率，避免了結(jié)果檢測(cè)帶來(lái)的人力物力的損失；2、ICCC的儲(chǔ)存?zhèn)鬏敼δ転槭┕みM(jìn)程提供了連續(xù)準(zhǔn)確的檢測(cè)數(shù)據(jù)，為路基壓實(shí)質(zhì)量提供了強(qiáng)有力的保障；3、連續(xù)、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的反應(yīng)了路基斷面壓實(shí)真實(shí)質(zhì)量，避免了以點(diǎn)帶面的檢測(cè)誤差；4、簡(jiǎn)單直觀的反應(yīng)壓實(shí)質(zhì)量，ICCC檢測(cè)儀采用彩色平面圖直觀并實(shí)時(shí)的顯示路基壓實(shí)區(qū)域內(nèi)的壓實(shí)質(zhì)量。5、操縱簡(jiǎn)單，利用壓實(shí)過(guò)程中的實(shí)時(shí)地基反力系數(shù)，壓路機(jī)操作人員可進(jìn)行路基壓壓實(shí)的過(guò)程控制，加強(qiáng)了路基壓實(shí)質(zhì)量控制的針對(duì)性；6、中文顯示、體積小、重量輕、支持壓路機(jī)專屬配件，安裝簡(jiǎn)易；7、設(shè)置壓路機(jī)專屬電源接口，實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)不間斷的檢測(cè)。技術(shù)參數(shù)精度誤差：2%（與灌砂法為參照點(diǎn)）顯示：800×600觸控LED液晶屏，全中文顯示；通信接口：標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)接口、兩個(gè)USB，支持U盤數(shù)據(jù)導(dǎo)出；A/D：24bit，動(dòng)態(tài)范圍：整個(gè)系統(tǒng)達(dá)100dB；直流精度：優(yōu)于0.01%F.S；存儲(chǔ)容量：標(biāo)配4GB果沒(méi)有足夠的時(shí)間，可以采用事后現(xiàn)場(chǎng)數(shù)點(diǎn)(試驗(yàn)后會(huì)留下痕跡)的方法來(lái)控制。②編造虛假報(bào)檢路段。施工單位有時(shí)候會(huì)采用這種方法來(lái)欺騙試驗(yàn)監(jiān)理工程師。在報(bào)檢單上填注的施工路段、層次是未來(lái)的施工部位，還沒(méi)有付諸實(shí)施。而施工單位引導(dǎo)試驗(yàn)監(jiān)理工程師所檢測(cè)的部位卻是不久前已經(jīng)檢測(cè)合格的該路段的前一層次。由于該路段已經(jīng)檢測(cè)合格，所以二次檢測(cè)也沒(méi)有問(wèn)題。這樣施工單位的報(bào)檢單上的虛擬路段和層次就可以不經(jīng)檢測(cè)而直接進(jìn)行下道工序了。針對(duì)這種情況，監(jiān)理工程師可以采取以下措施來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師應(yīng)該增強(qiáng)責(zé)任心，對(duì)所屬路段的報(bào)檢情況認(rèn)真核實(shí)，把住第一關(guān)；試驗(yàn)監(jiān)理工程師應(yīng)該積極與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師配合，以確定報(bào)檢路段、層次的符合性；試驗(yàn)監(jiān)理工程師可以采用在抽檢前全面檢查路段的方法來(lái)確定真實(shí)性，如果發(fā)現(xiàn)有抽檢所形成的松散坑，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師證明非自檢原因造成后，可以認(rèn)定為虛假路段。③故意漏檢。施工單位為了搶進(jìn)度而將某些層次故意漏檢。這是普遍存在的不正?，F(xiàn)象，但也是最容易露馬腳的作弊手法，因?yàn)樽詈笕魶](méi)有這些層次的報(bào)告，將使工程的內(nèi)業(yè)有缺陷，同時(shí)也會(huì)給計(jì)量支付帶來(lái)麻煩，給施工單位自己造成損失。所以，最終施工單位總是要坦白交待的。但屆時(shí)木已成舟,工程質(zhì)量隱患已經(jīng)既成事實(shí)。所以，應(yīng)該采取措施將這種情況防患于未然?？梢钥隙?，如果現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師認(rèn)真負(fù)責(zé)，完全可以避免此類事情的出現(xiàn)。④篡改抽檢結(jié)果。按照規(guī)范要求，試驗(yàn)監(jiān)理工程師所得出的數(shù)據(jù)應(yīng)該直接通告給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師。但施工單位由于急于搶進(jìn)度，經(jīng)常自己去取抽檢報(bào)告。有的時(shí)候，會(huì)將不合格的結(jié)果篡改成合格通知現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師。這樣舞弊的手法比較拙劣，很快就會(huì)水落石出而引起紛爭(zhēng)。但若工程已然開(kāi)始了下道工序，則損失必將發(fā)生。所以，試驗(yàn)監(jiān)理工程師應(yīng)該增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，在第一時(shí)間里將抽檢報(bào)告單交給現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師，而不要通過(guò)施工單位轉(zhuǎn)交。2做好監(jiān)理準(zhǔn)備工作①認(rèn)真檢查承包商實(shí)驗(yàn)室人員、設(shè)備情況。按照合同的要求，核實(shí)試驗(yàn)人員的數(shù)量、資質(zhì)，檢查儀器設(shè)備數(shù)量、性能是否符合要求。灌砂法所需儀器設(shè)備非常簡(jiǎn)單，主要設(shè)備就需要灌砂筒和烘箱。②認(rèn)真標(biāo)定灌砂筒。標(biāo)定灌砂筒主要是標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度和錐體砂重。這兩個(gè)數(shù)值將作為以后的定值使用，如果標(biāo)定有誤將對(duì)后面的工作產(chǎn)生直接的、連續(xù)的影響。3認(rèn)真做好現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作,謹(jǐn)防施工單位弄虛作假現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)階段是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的階段，所以，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師和試驗(yàn)監(jiān)理工程師應(yīng)該認(rèn)真執(zhí)行規(guī)范，尤其是試驗(yàn)監(jiān)理工程師更應(yīng)該謹(jǐn)慎對(duì)待每一個(gè)細(xì)節(jié)。這個(gè)階段，施工單位弄虛作假的手段主要通過(guò)如下途徑：①試坑的位置。檢測(cè)點(diǎn)的位置很重要。由于工程結(jié)構(gòu)的特殊性，一般而言路基中間部位的壓實(shí)度較高而兩側(cè)接近路緣處壓實(shí)度較低。任何一個(gè)薄弱點(diǎn)都可能或造成整個(gè)工程質(zhì)量隱患，所以，檢測(cè)薄弱點(diǎn)是非常必要的。施工單位從自身利益出發(fā)，希望選擇好一點(diǎn)的點(diǎn)檢測(cè)，此時(shí)試驗(yàn)監(jiān)理工程師一定要堅(jiān)持原則，自主選點(diǎn)。②試坑的深度。按照《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》要求，試坑的深度應(yīng)該等于測(cè)定層的厚度，但不得有下層材料混入。一般情況下，每壓實(shí)層厚度為20cm，所以，試坑深度也應(yīng)該為20cm。由于現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，挖坑這道工序往往由施工單位的民工完成，其挖坑深度經(jīng)常達(dá)不到要求。壓路機(jī)在碾壓過(guò)程中其應(yīng)力分布呈倒三角形，所以就每一壓實(shí)層而言，越向下的部位其壓實(shí)度越小。因而，坑的深度不夠，將導(dǎo)致測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。③試坑的形狀。試坑的形狀應(yīng)該是空的圓柱體，但施工單位往往會(huì)將坑挖成鍋底的形狀，尤其是在接近試坑底部的位置。前面我們談到就每一壓實(shí)層而言，越向下的部位其壓實(shí)度越小，所以，這樣形狀的試坑將導(dǎo)致較松散部位的土取出得相對(duì)較少，導(dǎo)致測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。④灌砂的時(shí)間。正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動(dòng)后還需要等十幾秒鐘再停止灌砂。因?yàn)槲覀儫o(wú)法直接觀察到中心部位砂子的流動(dòng)情況，更因?yàn)樯白拥牧鲃?dòng)是從中心開(kāi)始而后才向邊緣擴(kuò)展的。如果提前結(jié)束灌砂，勢(shì)必導(dǎo)致灌入的標(biāo)準(zhǔn)砂質(zhì)量倔少，從而導(dǎo)致測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。⑤含水量的選取。路基施工基本上都是在炎熱的夏天進(jìn)行，烈日使得新鋪筑的路基表面含水量偏低。所以，在選取含水量時(shí)，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再取含水量。監(jiān)理工程師應(yīng)防止施工單位代勞選取較干燥的部分或故意拖延時(shí)間選取。如果發(fā)生了這兩種情況，勢(shì)必導(dǎo)致含水量偏低；在相同濕密度的前提下于密度偏大，使得測(cè)得的壓實(shí)度值偏大。三路基壓實(shí)度檢測(cè)方面存在的客觀問(wèn)題及解決辦法1灌砂筒、標(biāo)定罐標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對(duì)壓實(shí)度的影響①未灌入前，貯砂筒中砂面高度、砂的總重對(duì)量砂密度的影響《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》中是以砂面的高度來(lái)控制的（砂面距筒頂15mm左右)。原因是不同砂面高度的砂，其下落速度不同，因而灌進(jìn)標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實(shí)程度也不同，這就直接影響了量砂的密度。因此，筆者認(rèn)為，貯砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，貯砂筒中砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量砂密度時(shí)貯砂筒中砂面高度保持一致。另外，也可通過(guò)控制灌入前砂的總重來(lái)提高量砂密度標(biāo)定的準(zhǔn)確性。因?yàn)闃?biāo)定時(shí)，只要砂總重相同,即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而提高量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確性。實(shí)踐證明，這種方法較前種方法可行，建議采用。②標(biāo)定罐深度對(duì)量砂密度的影響曾經(jīng)作過(guò)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)定罐深度每減2.5cm，砂密度大約降低3%。可見(jiàn)其深度對(duì)砂密度影響較大。因此，標(biāo)定罐深度應(yīng)與試洞深度一致。③砂的顆粒級(jí)配組成對(duì)量砂密度的影響不同顆粒粒徑組成的砂，其級(jí)配不同，密度也明顯不同，故建議量砂應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)砂（0.25～0.50mm），而且要保持砂的潔凈干燥。2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)試洞深度的控制對(duì)于厚度較薄的測(cè)定層(15cm以內(nèi))較為適應(yīng)。但對(duì)于厚度大于15cm的測(cè)定層若一定要把測(cè)定層鑿穿，則比較困難（洞口太?。昏彺﹦t難以反映該層的實(shí)際壓實(shí)度。建議試洞深度應(yīng)以15cm為宜。因?yàn)榘创松疃冗M(jìn)行檢測(cè)，比較符合實(shí)際情況，能較好地反映測(cè)定層的壓實(shí)度，提高檢測(cè)工作效率。3選點(diǎn)及檢測(cè)頻率選點(diǎn)是否得當(dāng)，直接影響到壓實(shí)度的檢測(cè)結(jié)果。選點(diǎn)太少，位置不客觀，沒(méi)代表性，很難反映實(shí)際