道路工程彎沉值與壓實度的關系分析

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［摘要］對于道路工程質(zhì)量控制和工程質(zhì)量驗收評定，道路工程試驗檢測是其中重要環(huán)節(jié)，而道路工程試驗檢測中的現(xiàn)場試驗檢測項目中，壓實度和彎沉值兩個檢測指標是最常見也是最能反映道路現(xiàn)場施工情況的參數(shù)。在闡述道路現(xiàn)場試驗檢測項目中壓實度和彎沉值必要性的基礎上，通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)分析壓實度和彎沉值的關系。以期用于道路現(xiàn)場壓實度和彎沉值檢測技術應用水平的提升，為今后確保高質(zhì)量道路工程的進一步發(fā)展提供借鑒和參考。

［關鍵詞］道路工程；質(zhì)量控制；壓實度；彎沉值

壓實度和彎沉值的現(xiàn)場試驗檢測是工程質(zhì)量管理的一個重要內(nèi)容，是保證工程質(zhì)量的必要手段。工程質(zhì)量的控制和評價是以各種試驗檢測數(shù)據(jù)為依據(jù)的，為確保數(shù)據(jù)的準確性，檢測數(shù)據(jù)須經(jīng)過規(guī)范的試驗步驟和操作來采集，試驗檢測采集到的大量原始數(shù)據(jù)須經(jīng)過合理的分析處理，以取得可靠的試驗檢測成果。

1壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)采集

壓實度是筑路材料壓實后的干密度與標準最大干密度的比值。壓實質(zhì)量與路基路面的強度、剛度、穩(wěn)定性和平整度密切相關。彎沉值是在規(guī)定的荷載作用下，路基或路面表面產(chǎn)生的總垂直變形值或垂直回彈變形值。彎沉值的變化反映了路基或路面的承載能力的情況。數(shù)據(jù)的采集包含路床、級配碎石墊層，以及水泥穩(wěn)定土底基層的數(shù)據(jù)。本文的試驗段（KO+100~K0+500）位于廈門市翔安高新技術產(chǎn)業(yè)基地，屬于浙閩沿海山地中濕區(qū)，呈東西走向，道路等級為城市主干路，設計使用年限為15年，交通等級為重交通。本文的數(shù)據(jù)采集的彎沉值在3個結(jié)構(gòu)層中都是用貝克曼梁法，貝克曼梁測試彎沉值在本次數(shù)據(jù)采集需注意貝克曼梁選擇長度為5.4m，其適用于各種類型的路面結(jié)構(gòu)回彈彎沉的測試。且當采用5.4m貝克曼梁測試彎沉時，一般可不要進行支點的變形修正。另外，規(guī)范規(guī)定若啟用新的加載車或加載車車輪發(fā)生較大的變化時應測試輪胎傳壓面面積，這要求每次都要測試輪胎的胎壓面積，確保數(shù)據(jù)的準確性。其余按照規(guī)范要求，以及單車道20m一個測點的頻率來收集數(shù)據(jù)。由于本次試驗未涉及瀝青結(jié)構(gòu)層，所以不需要測量路面溫度。壓實度的數(shù)據(jù)采集方法不是同一種方法，所以要注意的細節(jié)在以下三點數(shù)據(jù)采集中分別闡述。

1.1路床壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)采集

本段路床的填料選用較好的砂類土等粗粒土作為填料，填料均勻，填料的含水率范圍在最佳含水率的±1%，填料最大粒徑小于100mm，其最小承載比（CBR）符合8%的要求。路床以每層30cm的厚度分層鋪筑，碾壓密實，壓實度設計值符合不小于94%的要求，壓實度是按重型擊實試驗所得最大干密度求得。彎沉值的設計值要求不大于310.5（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)見表1。根據(jù)現(xiàn)場情況選用環(huán)刀法來測壓實度，環(huán)刀法是施工過程中現(xiàn)場測試最常用的標準試驗方法。方法表面上看頗為簡單，但實際操作時試驗人員經(jīng)常掌握不好，引起較大誤差，因此應嚴格遵循試驗方法的每個細節(jié)，選擇合理儀器設備。

1.2級配碎石墊層壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)采集

級配碎石墊層的石料的壓碎值不大于30%，CBR值大于100。級配碎石底基層采用骨架密實型，其骨料最大粒徑不應大于31.5mm，其級配碎石的塑性指數(shù)小于12，其級配滿足設計要求。級配碎石是集中廠拌，然后在現(xiàn)場用攤鋪機攤鋪，并用20t的振動壓路機來回碾壓4~5遍。在攤鋪碾壓完成后，及時對其壓實度和彎沉值進行測試。要求壓實度設計值不小于96%，彎沉值不大于281.4（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)見表2。級配碎石測定壓實度的數(shù)據(jù)采集方法使用灌砂法。灌砂法是通過已知密度的標準砂灌入挖好的試坑中，測出試坑的體積，然后通過試坑中試樣的質(zhì)量和含水率來計算出結(jié)構(gòu)層填料的壓實度的方法。灌砂法在本段試驗中要注意儀器設備的選擇，中型灌砂設備：150灌砂筒、150標定罐、150基板（本文試驗路段填料最大粒徑小于31.5mm）；量砂：使用標準的公路灌砂標準砂（粒徑0.3~0.6mm）。使用前應洗凈、烘干，篩分至符合要求并放置24h以上，使其與空氣的濕度達到平衡，用塑料桶盛砂；按照JTGE40—2007《公路土工試驗規(guī)程》的計算公式算出其結(jié)構(gòu)層填料的干密度，根據(jù)其擊實試驗得到的最大干密度相比較得出其壓實度。

1.3水泥穩(wěn)定土底基層壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)采集

本段的水泥穩(wěn)定土底基層所選用的集料級配符合JTG/TF20—2015《公路路面基層施工技術細則》表4.5.4中C-C-2或C-C-3的規(guī)定，且符合塑性指數(shù)小于7，液限小于28%，礦料最大粒徑不大于26.5mm，采用的粗骨料的壓碎值小于26%，針片狀顆粒含量小于22%，0.075mm以下粉塵含量不大于2%，軟石含量小于5%。水泥穩(wěn)定土是集中廠拌，然后在現(xiàn)場用攤鋪機攤鋪，并用20t的振動壓路機碾壓4~5遍。在碾壓壓實完后及時進行壓實度的數(shù)據(jù)采集。在壓實度采集完后重新整平壓實后進行養(yǎng)護，養(yǎng)護7d后進行彎沉值的數(shù)據(jù)采集。要求壓實度設計值不小于97%，彎沉值不大于81.6（0.01mm）。壓實度和彎沉值的數(shù)據(jù)見表3。水泥穩(wěn)定土底基層測定壓實度的數(shù)據(jù)采集方法也是灌砂法。水穩(wěn)層比較密實，挖坑取樣時，特別要防止樣品掉出盤外，不然會影響壓實度和含水率。其余在本段測試要注意的與級配碎石相似，按照規(guī)范操作。

2彎沉值和壓實度的比對和分析

從表1~表3單看彎沉值，有18個位置的數(shù)據(jù)是從高到低，其余的2個位置是序號3由高到低再升高，序號9是由低到高再降低；從表1~表3單看壓實度，有19個位置的數(shù)據(jù)是從低到高，其余1個位置是序號16由低到高再降低；從表1~表3結(jié)合兩者來看，有18個位置的數(shù)據(jù)是彎沉值從高到低，而壓實度卻是從低到高，有2個位置的數(shù)據(jù)的規(guī)律不是這樣，序號9的彎沉值是由低到高再降低，而壓實度是由低到高，序號16的彎沉值是由高到低，而壓實度是由低到高再降低。通過數(shù)據(jù)分析可看出，彎沉值的規(guī)律從表1~表3（即結(jié)構(gòu)層由下往上）總體是由大變小（通過上述表格計算彎沉值從左往右有90%的數(shù)據(jù)由大變?。?；壓實度的規(guī)律從表1到表3（即結(jié)構(gòu)層由下往上）總體是由小變大（通過上述表格計算壓實度從左往右有95%的數(shù)據(jù)由小變大）。

3彎沉值和壓實度的關系

通過以上數(shù)據(jù)對比分析，在同一測試路段中按結(jié)構(gòu)層由下往上順序來看，彎沉值從大到小而壓實度則從小到大（通過上述表格計算出有90%的數(shù)據(jù)符合這種規(guī)律），在數(shù)據(jù)中還有10%的數(shù)據(jù)沒有按上述的規(guī)律變化，但不難看出其實總體的變化趨勢也是按照上述的規(guī)律來的，有可能是數(shù)據(jù)還不夠細致，也有可能是個體上的差異，不排除這種差異。故可得出結(jié)論：當彎沉值總體大時，那么壓實度的值總體就?。划攺澇林悼傮w小時，那么壓實度的值總體就大。

參考文獻

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作者：丘金泉 單位：健研檢測集團有限公司