毕业设计压实度（可编辑）

1、毕业设计-压实度 目 录摘 要前 言第一章 压实度的分析 第一节 压实度的概述 第二节 压实机理 第三节 现场检测路基压实度的方法及其适用范围第二章 路基压实度检测方面存在的主管问题及解决方法 第一节 影响压实效果的主要因素 第二节 在现场检测压实度时经常出现的几种情况第三节 影响压实度的解决方法第三章 压实度超密问题的分析及解决方法 第一节 压实度超密概念 第二节 压实度超密原因 第三节 压实度超密的解决方法结 论致 谢参考文献摘 要 压实度作为路基工程压实施工检查抽检及验收质量的控制标准是根据压实填料在公路工程建设中的使用条件和设计要求而确定的现场检查压实层的湿密度计算出实际干密度并以实际

2、干密度和最大干密度的比值作为实际压实度实际压实度不低于规范压实度为合格否则为压实度不合格同时要求含水量不低于或高于最佳含水量1左右 在实际工程中常常出现压实度超过100的情况就是超密现象被认为是不正常现象超密点在检测中认为是不合格的超密值过大被认为是不合格点但是没有对比的界限这种情况的存在不仅使检测验收存在不真实性而且施工单位正常质量控制的准确性得不到保证终究压实度达到100正确与否怎样判断实测结果的正确性本文通过对实验室标准击实实验求得的最大干密度及理论推导的绝对最大干密度的分析提出绝决超密方法 关键词压实度 最佳含水量 最大干密度 压实标准前 言 实际中合格的压实度应该不比规范压实度低另外

3、含水量要求高于或不低于最佳含水量的1左右现场对压实层的湿密度进行检测然后把实际干密度计算出来并把最大干密度与实际干密度的比值作为实际的压实度压实度在实际的施工检测中经常会出现比100大的情况是不正常的现象这就是所谓的超密现象在检测中超密点不算作合格点没有严格的对比界限如果超密值过大就被当做不合格点处理这种情况的存在使的施工单位无法保证控制正常质量的准确性同时也使的验收检测真实性得不到保证怎样对实测结果超密的正确性进行判断压实度大于100时究竟是否正确本文分析了压实度的概念试验求得的最大干密度等和提出了一些对于超密的解决办法等等 随着我国经济的发展交通工具的增多对公路等级和质量的要求也越来越高为

4、延长公路的使用年限无论是业主还是施工监理单位都严把质量关把质量放在第一位在公路建设过程中路基路面的压实度是施工质量管理的最为重要的指标之一随着施工单位质量意识普遍提高监理单位的严格监理压实度基本能满足要求但是也不同程度的出现了超密及压实度不满足要求的情况压实度不合格是造成路面破损使用状况差通行能力差交通事故多的主要原因虽然造成路面破损的原因很多如软土地基处理不当路面结构层设计不合理施工质量差等但其中一条重要的原因就是路基施工中压实度达不到要求所以只有对路基结构层充分压实才能保证路基强度刚度及平整度保证及延长路基路面的使用寿命第一章 压实度的分析 现场压实质量用压实度来表示大量的室内试验和工程实

5、践表明压实使路基土和路面材料的强度大大增加压实可以减少路基路面在行车荷载作用下产生的形变压实可以增加路基和路面材料的不透水性和强度稳定性保证其使用质量若压实不足则路面容易产生车辙裂缝沉陷及整个路面被剪切破坏第一节 压实度的概述 土是由固体颗粒液态自由水和气体组成的三相体以土为骨架水气占据一定空洞充填孔隙水利工程中衡量大坝和黏土心墙的压实程度的是工地实际达到干密度与室内标准击实试验得到最大干密度的比值百分数称为压实度提高压实质量是尽可能能大单位体积内固体颗粒的比例即增大现场干密度同时控制土的含水量在最优含水量附近各种回填土包括砂石屑等必须具有足够的整体稳定性强度及水温稳定性等而这些都与它们的压实

6、度有直接的关系因此要有效的控制压实的质量就需要解决最大干密度的确定现场干密度的测定和压实标准的取值我国现行规范如土工试验规程sl2371999等中是采用轻型或重型击实法确定回填土的干密度与含水率之间的关系曲线从而得出最大干密度与最佳含水率不同等级的路它的要求也不一样如下就是各种不同道路的压实标准压实度检测评定要求工程项目类型规 定 值检测方法和频率高速一级公路其它公路二级公路三四级公路土方路基零填及路埑路床cm03094按有关方法检测密度每200m每压实层测4处0809695填方cm08096959480150949493 150939290工程项目类型规 定 值检测方法和频率高速一级公路其它

7、公路二级公路三四级公路填隙碎石固体体积率基层代表值85灌砂法每200m 每车道2处极值82底基层代表值8583极值8280级配碎砾石 基层代表值9898按有关方法检查每200m 每车道2处极值9494底基层代表值9696极值9292石灰土或水泥土石灰粉煤灰土基层代表值95按有关方法检查每200m 每车道2处极值91底基层代表值9593极值9189石灰稳定粒料基层代表值97按有关方法检查每200m 每车道2处极值93底基层代表值9695极值9291水泥或石灰粉煤灰稳定粒料基层代表值9897按有关方法检查每200m 每车道2处极值9493底基层代表值9695极值9291沥青混凝土面层或沥青碎砾石面

8、层试验标准密度的9698最大理论密度的9294试验段密度的9899按有关方法检查每200m 每车道1处第二节 压实机理 如上所述压实度是指施工现场压实后取样测定的干密度与取原样材料在室内用击实得到的最大干密度的比值通常对土进行打击和碾压使大小土块土颗粒重新排列和靠近使小颗粒充填大颗粒之间的孔隙而部分水和空气将排出产生这种现象的结果是单位体积内土颗粒增加由于土颗粒比重大于水气而使单位体积的密度增大减少孔隙率称之为压实提高压实质量是尽可能增大单位体积内固体颗粒的比例既增大干密度一压实目的 压实度是填土工程的质量控制指标土的压实度等于土的控制干密度与最大干密度的比值一般在工程中个别测量结果超过100

9、是很常见的事因为最大干密度只是个实验数据而土的成分只是相对稳定所以可能会出现这种情况但是如果过多或最后都超过100就不应该了说明实验的取样有问题或是检测有问题二压实意义主要要明确一点就是路面上的汽车等荷载除了路面结构承受一定的受力都是传递到路基上的压实路基是必要的提高路基的承载力减少由于路基不稳定造成的路面结构的破坏规范有规定一定的压实度第三节 现场检测路基压实度的方法及其适用范围一灌砂法灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积它是当前最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该方法可用于测试各种土或路面材料的密度它的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1

10、仪具与材料灌砂筒金属标定罐基板玻璃板试样盘天平或台秤铝盒烘箱量砂塑料桶等试验方法在试验地点选一块平坦表面并将其清扫干净其面积不得小于基板面积将基板放回清扫干净的表面上沿基板中孔凿洞在凿洞过程中应注意不使凿出的材料丢失并随时将凿出的材料装入塑料袋中不使水分蒸发也可放在大试样盒内试洞的深度应等于测定层厚度但不得有下层材料混入最后将洞内的全部凿松材料取出全部取出材料的总质量为准确至1克从挖出的全部材料中取其中有代表性的样品放入铝盒中测定其含水量将基板安放在在试坑上将灌砂筒安放在基板中间使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞打开灌砂筒的开关让砂流入试坑内在此期间应注意勿碰东灌砂筒直到储砂筒内的砂不在下流时

11、关闭开关仔细取走灌砂筒并称量筒内剩余砂的质量准确至1克计算公式式中填满试坑的砂的质量 灌砂前灌砂筒内砂的质量 灌砂后灌砂筒内剩余砂的质量 填满试坑的砂的质量 量砂的单位质量 试样的湿密度 试样的干密度 由击实试验得到的试样 试坑材料的含水量 测试地点的施工压实度二核子仪法 该法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量这类仪器的特点是测量速度快需要人员少该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量有些进口仪器可贮存打印测试结果它的缺点是放射性物质对人体有害另外需要打洞的仪器在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏影响测定的准确性对于核子密度湿度仪法可作施工控制使用但需与常规方法比较以验证其

12、可靠性三环刀法 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的是碾压层底部则所得的数值明显偏小就检查路基土和路面结构层的压实度而言我们需要的事这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使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另外环刀法适

13、用而较窄对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用 交通部颁发夫人规范中指出对路基工程压实度的检测方法有灌砂法核子密度仪测定法和环刀法三种可实行的检测方法但由于规范中同时规定核子密度仪的检测方法只适用于施工现场的快速评定不宜用作仲载试验或评定验收的依据使得核子密度仪检测方法的应用具有相当的局限性而核子密度仪可能对人体造成的辐射伤害更加剧了这种局限性环刀法虽然是规范允许使用的方法但它也有自身的缺点那就是试样的质量过小是试验数值的精度和稳定度受到一定的影响进而使人们对该实验结果的代表性表示忧虑而灌砂法则因其数值的准确性操作过程的可控性和结果的可代表性而得到建设各方的广泛认可成为目前公路建设中应用最广

14、泛的压实度检测方法第二章 路基压实度检测方面存在的主管问题及解决办法第一节 影响压实效果的主要因素一含水量对压实过程影响 土的含水量是影响填土压实性的主要因素之一在低含水量时水被土颗粒吸附在土粒表面土颗粒因无毛细管作用而相互联接很弱土粒在受到夯击等冲击作用下容易分散而难于获得较高的密实度 在高含水量时土中多余的水分在夯击时很难快速的排出而在土孔隙中形成水团消弱了土颗粒间的联结使土粒洞滑而变得易于移动夯击或碾压式容易出现类似弹性变形的橡皮土现象失去夯击效果因此在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标对路基设计和施工很有用处在进行击实试验时在相同的锤击次数下逐

15、步将土的含水量增加此时的效果是干容重也渐增加当含水量增加到一定限度时干容重却反而逐渐减小如将含水量和其对应的干容重绘出曲线可以看到曲线中的干容重有一最大值而此时与其对应的含水量就是最有利于压实的含水量及称之为最佳含水量而此时的干容重被称为最大干容重也可以认为土体获得了最大的密度土的最佳含水量是由土的击实试验确定的由击实曲线可知严格的控制最佳含水量是关键含水量的大小直接影响着土的压实度含水量越大干密度越小子啊施工中将含水量控制在与最佳含水量相差正负2的范围内压实效果比较理想土的含水量过大压实度必然小会造成路基稳定性降低有时甚至出现弹簧土含水量过小难于碾压压实度也难以达到规范要求对于偏湿土我们可以

16、采取晾晒方法使之接近最佳含水量再碾压可取得很好的压实效果但对于过湿土在考虑进度的条件下也可掺入适量石灰处理对于偏干土我们可以采取增加压路机吨位或增加碾压遍数的方法来进行压实压实机械增大吨位和增加碾压遍数相当于增加了土的压实功尽量使土中的空气排出增加土的颗粒成份增大干密度对于土很干的时候可考虑洒水碾压来达到最好压实效果因此土的最佳含水量和最大干容重是施工中进行压实的两个重要因素在施工中掌握了最佳含水量使土的含水量等于或接近最佳含水量就使土方压实效果最好使被压实的土能够较快地接近最大干容重也就是达到规范要求的压实度施工工作就有较高的经济效益二碾压厚度对压实的影响 压实度对压实效果具有明显影响相同压

17、实条件下土质湿度与功能不变由实测土层不同深度的密实度或压实度得知密实度防深度呈递减 表层5cm最高不同压实工具的有效压实深度有所差异根据压实工具类型土质及土基压实的基本要求路基分层压实的厚度有具体规定数值通过大量的实践证明碾压应有适当的厚度碾压过厚非但下层的压实度达不到要求而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响同时碾压的厚度随所用的压路机的类型而变三压实功能对压实的影响对于同一类土其最佳含水量随着压实功能的加大而减小而最大干密度则随压实功能的加大而增大当土偏干时增加压实对提高土的干密度影响较大偏湿时则收效甚微故对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实是不经济的若土的含水量过大此时增大

18、压实功能就会出现弹簧现象另外当压实功能加大到一定程度后对最佳含水量的减小和最大干密度的提高都不明显了这就是说单纯用增加压实功能来提高土的密实度未必合算同时压实功能过大还会破坏土体结构使效果适得其反四土质对压实效果的影响不同性质土的压实性能是不一样的就填土压实而言最适宜的是砂砾土砂土和砂性土这些土易压实有足够的稳定性沉陷小最难压实的是粘土在潮湿状态下这种土不稳定最佳含水量比其他土类大而最大干密度却较小但经压实的粘土仍具有良好的不透水性根据压实试验在相同的压实功作用下不同的土类具有不同的最佳含水量和最大干密度在同一压实功能作用下含粗颗粒较多的土其最大干密度越大而最佳含水量越小即随着粗粒土增多其击实

19、曲线的峰点越向左上方移动在道路施工时应根据不同取土场的不同土类分别确定其最大干密度和最佳含水量下卧层的强度对压实度的影响如果下卧层的强度太低压实度很难提高严重的还会形成软簧在进行铺筑第一层时首先要对原地表进行处理首先是清除淤泥杂草等杂物如第一层达不到路堤压实度的要求应将原地表土进行耕松重新进行碾压达到该层压实标准按填筑的顺序先将低洼地段逐渐填平压实再进行上一层的填筑否则低洼地段很难压实 在现场检测压实度时经常出现的几种情况压实功能明显不足而实测的压实度却能够达到规范要求压实功能已经达到要求而实测压实度却低于规范要求检测中个别点的压实度大于100施工过程中超压造成压实度值偏低夏季施工中降水使土的

20、含水率偏高从而造成压实度值偏低边角外压实度值偏低第三节 影响压实度的解决方法一加强监理程序为保证监理工程师能有效地控制质量使监理工作标准化程序化必须制定一套质量监理程序来指导工程的施工和监理以规范承包商的施工活动和监理工程师为监督检查和管理而确定的工作步骤二做好监理准备工作 认真检查承包商实验室人员设备情况 按照合同的要求核实试验人员的数量资质检查仪器设备数量性能是否符合要求灌砂法所需仪器设备非常简单主要设备就需要灌砂筒和烘箱三认真标定灌砂筒 标定灌砂筒主要是标定标准砂的密度和锥体砂重这两个数值将作为以后的定值使用如果标定有误将对后面的工作产生直接的连续的影响四认真做好现场检测工作谨防施工单位

21、弄虚作假 现场检测阶段是竞争最为激烈的阶段所以现场监理工程师和试验监理工程师应该认真执行规范尤其是试验监理工程师更应该谨慎对待每一个细节第三章压实度超密问题的分析及解决方法第一节 压实度超密概念一压实超密概述 压实度作为路基工程压实施工检测抽检及验收质量的控制标准是根据压实填料在公路工程建设中的使用条件和设计要求而确定的现场检测压实层的湿密度计划出干密度并以实际干密度与最大干密度的你只作为实际压实度之际压实度不低于规范压实度为合格否则为压实不合而同时要求干水量不低于或高于最佳含水量1左右在实际施工检测中经常出现压实度大于100的情况即超密现象被认为是不正常现象超密点在检测中不算合格点超密值过大

22、被确定为不合格点但没有严格对比界限这种情况的存在不仅使检测验收存在不真实性而且施工单位不正常质量控制的准确性也得不到保证究竟压实度大于100时正确与否怎眼判断实测结果超密的正确性本文通过对实验室标准击实试验求得的最大干密度及理论推导的绝对最大干密度的分析提出解决超密问题方法基层材料因其具有良好的路用性能被广泛应用于我国的高等级公路路面基层与底基层主要承重的基层和底基层必须具备足够的强度在施工中为确保基层具有足够的承载能力长通过压实度进行衡量我国基层施工技术规范对半刚性基层底基层压实度作了规定但在实际施工中实测压实度经常出现大于100的情况及所谓的超密现象现有研究表明施工中原材料离析压实设备落后

23、试验人员操作不当是造成此类现象的原因所在本文结合在内蒙古某高速公路施工中存在的此类现象突出几点看法及建议二超密现象分析如果压实度检测结果普遍超密就要检查使用的最大容重是否有问题或灌砂桶标准是否符合规定要求如不标准或不规范需重做击实实验确定标准的最大干密度或重做标定实验不同种类的填料混填标准击实所用土样与路基填筑用土不同压实设备类型与击实标准不匹配现场检测压实度时取样层位偏上或偏下而路基填筑层在铺筑碾压成型过程中不同层位往往存在施水偏差即使是同一个取样试坑不同层位的含水量也有偏差甚至相差悬殊这将直接影响试验结果所以取样层位很重要稍有疏忽就可能出现超百的假象第二节 压实度超密原因影响检测压实度的因

24、素有很多任何一个环节出了问题都有可能造成检测压实度超密现象的出现其中主要包括人为机械等因素技术人员操作不当引起的检测压实度超密施工中压实度检测一般采用灌砂法由于该方法本身的测试精度不高所以检测中一些不规范的操作往往会导致检测结果有偏差从而产生压实度超密现象例如标准砂经过多次重复使用后密度变大如不及时校正就会导致测试干密度偏大出现超密现象压实机械选择不当引起的检测压实度超密压实机械对半刚性材料的压实度有很大影响如果压实机械选择不当或碾压次数过多半刚性材料承受过大的压实功率也会导致压实度超密现象的出现室内击实试验测出的最大干密度偏小导致检测压实度超密现象的出现现行击实标准是按照jtj 05794公

25、路工程无机结合料稳定材料试验规程进行击实试验以确定最大干密度和最佳含水量由于该试验规程已有十余年的时间而击实锤产生的击实作用与现有的压实机械无论在压实功能还是压实原理上都有很大的差距故击实试验很大程度上已经不能满足工程的实际需要此外击实所得最大干密度一般都比理论的最大干密度要小这直接导致检测压实度时的超密现象的出现测量干密度实值的偏差问题 对于密度确定用体积置换法也称灌砂法对试样的质量和体积进行测定因操作不当造成在实践工作中实测的干密度偏大测量的试坑体积小归纳起来大致有下面一些原因导致了这种系统误差的出现第一 把基板找平面的方法用在对压实度进行实测的过程中事实上往往只可以做到目测的平整在基板控

26、制中由于平整度的原因导致坑口范围不平整有较少质量的标准砂存在于产生的麻面中一般不计算这部分的重量这是导致左右压实度超密的原因之一第二由于锥体砂质量受标准砂密度变化的影响产生了变化导致在标定灌砂筒锥体时试坑体积在测量时的准确无法得到保障实践可以表明多次标定锥体体积能够对试坑的体积较进行准确的测量第三标准砂虽经现场过筛但因长期使用仍含有部分的细粒土往往在施工过程中只对其标定一次这样做的结果就是常用标准砂的密度变小但仍用标定过的较大的密度值来计算体积所以使得试坑体积在置换测量后偏小导致干密度偏大材料的含石量比例问题 试样的干密度值会直接受到含石量的比例影响含石量就是指粒径大于5mm的石质材料在我自己

27、实习时对路面基层进行施工的过程中设计采用综合稳定天然砂砾石灰和水泥厚度为20cm将97作为压实度的标准经驻地办检查在施工过程中的施工工艺控制较好砂砾材料级配合格抽样检查时发现因为标准击实干密度固定不变导致了超密点的出现随着粒料的含石量比例增加实测干密度也随之增大在抽检压实度时曾发现有超密点出现对于这些情况在施工中可以对含石量与击实干密度比例的对应关系以及无机结合料的标准进行确定为了科学合理的对试样的压实度进行测定消除超密现象在检测时要确定含石量比例对试样进行筛分试验利用找到的对应关系对相应的标准击实干密度进行确定然后把实测压实度计算出来 压实度超密可采取如下解决办法技术人员应严格按照规范要求进

28、行灌砂法试验尽量减少人为因素对试验结果的影响例如很多技术人员在进行灌砂之前对不平整的基层顶面不进行整平对灌砂仪器长时间不进行标定等这些因素都有可能导致检测出的干密度偏大从而产生超密现象合理选择压实机械是保障半刚性基层压实度的一个重要前提压实机械和碾压方式对最终的压实度有很大影响压实机械功率过大或碾压次数过多都会导致超密现象的出现因此在正式施工前应先铺筑一段试验路对采用不同压实机械和碾压方式的不同路段进行检查并根据检查结果确定合理的压实机械和碾压方式以尽量避免超密现象的出现由于一般室内击实试验的结果不能满足工程实际的需要所以应对击实所得的最大干密度进行数学处理得出理论最大干密度在室内根据不同含石

29、量 475mm粒料进行击实试验绘制含石量干密度回归曲线图确定对应不同含石量的最大干密度检测时根据取样点的实测含石量查表确定标准干密度根据理论计算推导出理论最大干密度半刚性基层材料由固体颗粒水和空隙共同组成混合料的理论最密实状态为其内空隙被全部排除时的状态尽管实测压实度有部分点超密但实测干密度仍小于理论最大干密度压实度值为合格点另外表中干密度与理论绝对最大干密度相比还相差很多这说明基层材料仍有压实的空间和潜力也说明击实试验求得的最大干密度偏小这是因为由标准击实试验求得的最大干密度值偏小难以反映出因机械化设备不断更新而使压实度质量提高的事实这些检测点都是合格的点随着我国经济的发展交通工具的增多对公

30、路等级和质量的要求也越来越高为延长公路的使用年限无论是业主还是施工监理单位都严把质量关把质量放在第一位在公路建设过程中路基路面的压实度是施工质量管理的最为重要的指标之一随着施工单位质量意识普遍提高监理单位的严格监理压实度基本能满足要求但是也不同程度的出现了超密及压实度不满足要求的现象压实度不达标是造成路面破损使用状况差通行能力差交通事故多的主要原因虽然造成路面破损的原因很多如软土地基处理不当路面结构层设计不合理施工质量差等但其中一条重要的原因就是路基施工中压实度指标达不到要求所以只有对路基结构充分压实才能保证路基强度刚度及平整度保证及延长路基路面的使用寿命在路基路面的施工中填筑材料中的超粒径往

31、往是不可避免的这就给压实度的检测带来了不便如果忽视它的存在而不予考虑那么现场的压实度就会很容易达到要求甚至超百而实际上路堤或路面结构层的压实质量并不好目前我们在公路建设中一般采用的是回填灌砂法即取样后先将超粒径颗粒回填然后灌砂沥青混凝土路面和水泥混凝土路面除外而这种方法并不能准确的反映现场压实情况原因有二种 回填灌砂法测得结果反映的仅仅是材料中合适尺寸颗粒的压实情况而并非试坑中所取的全部样品 如超粒径颗粒含量较大回填后部分空隙会被封闭灌砂已不能准确的确定试坑剩余部分的体积所以也就无法得到准确的压实度 为了解决这一问题目前不少国家采用的办法是调整室内最大标准干密度法它首先确定出样品合适尺寸颗粒的最大干密度然后假定超粒径颗粒是加入到样品中去的而且击实合适尺寸颗粒时超粒径颗粒仍保持原来状态如图1所示 图1颗粒示意图在此情况下需要调整室内的最大干密度以便与现场含有超尺寸颗