路基施工检测技术(I)

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1、路基施工检测技术铁路路基施工检测必要性：一方面可以评价路基施工过程中或竣工后路基的质量，检验路基是否达到了设计要求，验证路基是否具有足够的强度能够承受列车动荷载的作用，同时又具备保证列车安全、舒适运行的合理刚度；另一方面，可以了解施工过程的质量情况，控制施工进度，促进施工单位改进施工工艺，加强施工质量管理，保质保量地完成施工任务。发展过程检测填土压实质量的仪器和方法随着工业化的发展在不断地发生着变化，总的趋势是快速、准确地满足施工的需要。1930年，美国工程师Proctor通过试验提出，在相同的压实功能下，

2、同一种土的干密度随土中含水量的不同而变化，应用室内击实试验设备和现场碾压机械都可获得最佳含水量Wopt和与之对应的最大干密度ρdmax。Proctor还规定了室内击实试验的仪器规格和试验操作方法。自此，各国均以此压实理论和试验方法指导施工，并以填料压实系数的大小作为控制填土压实效果的标准。早期的现场压实质量检查，主要用环刀法、灌砂法和灌水法测定土的密度，用此指标判断压实土的强度和变形特性。随着交通运输量的增加，公路垫层石碴常在较大动荷载作用下被压入下覆的填土层中，造成公路路面损坏。为此，美国加利福尼亚公路局

3、首先提出了加州承载比试验（简称为CBR试验），来预估压实土抵抗石碴压入的程度，以便选择合适的填料类型和确定合理的压实程度。许多国家在机场跑道、铁路路基等土工结构物的施工中，也广泛采用了CBR试验方法。在使用CBR试验方法过程中，人们逐渐认识到，由于该方法的贯入头直径只有5cm，贯入的深度只有2.5mm，不能较好地反映填料的压实程度，于是将确定建筑物地基土承载力的荷载板试验方法运用到填土压实质量的检测中去，用荷载板试验确定的基床系数或变形模量的大小作为判断填料压实质量的标准。用荷载板试验检测填土质量，能反映4

4、0~50cm深度范围内土的压实程度。国内外荷载板直径多采用30cm。传统的环刀法、灌砂法、灌水法等测定填土密度的方法，需待烘干后才能确定土的含水量，从试验到得出结果需几小时或更长的时间，这与高效能的机械施工很不适应，在工期任务急的情况下，无法完成规范中规定的质量检测试验项目。用放射性同位素测定土的密度和含水量。铁道部科学研究院于1980年首先购置了一套美国坎贝尔太平洋核子（CPN）公司生产的（MC2型）核子湿度密度仪。先后在天然地基土坑里对吹填黏性土及铁路路基填土进行了对比试验。试验结果表明，该仪器使用简便

5、，测定迅速，所得结果与常规土工试验结果比较接近，适合于配合填土施工。静态检测压实系数K环刀法用于不含砾石颗粒的细粒土和无机结合料改良土。灌水法用于粒径不大于60mm的粗粒料。灌砂法和气囊法（波义尔定律）用于粒径不大于20mm的粗粒料。核子湿度密度仪用于细粒土和砂类土。环刀法——破坏性量测方法环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为200cm3，环刀高度通常约5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。由于碾压土层的密度一般是从上到下减小

6、的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大；若环刀取在碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小。就检测路基土压实质量而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度。因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的，只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。灌砂法灌砂法属于对压实土面的破坏性量测方法，是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积。该方法用于砂、砾及碎石类土路基的检测，也是当前最

7、通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。缺点是：需要携带较多量的砂，而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。试验中注意的问题灌砂法是施工过程中最常用的试验方法之一。此方法表面上看起来较为简单，但实际操作时常常不好掌握，并会引起较大误差为使试验做得准确，应注意以下几个环节：1.量砂要规则。量砂如果重复使用，一定要注意晾干，处理一致，否则影响量砂的松方密度。2.每换一次量砂，都必须测定松方密度，漏斗中砂的数量也应该每次重做。因此，量砂宜事先准备较多数量。切勿到试验时临时找砂，又不作试验，仅使用

8、以前的数据。3.地表面处理要平整，只要表面凸出一点(1mm)，使整个表面高出一薄层，其体积也算到试坑中去了，会影响试验结果。因此，本方法一般宜先做前期试验，只有在非常光滑的情况下方可省去此操作步骤。4.在挖坑时试坑周壁应笔直，避免出现上大下小或上小下大的情形，这样就会使检测密度偏大或偏小。5.灌砂时检测厚度应为整个碾压层厚，不能只取上部或者只取下部碾压层的填料。灌水法灌水法属于对压实土面的破坏性量测方法，是利用水