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填砂路基试验方法研究与改进

填砂路基试验方法研究与改进

摘要：文章针对我国现行施工规范没有路基填砂施工工艺及质量检测标准，结合本项目工程应用实际，在施工中研究、探索、总结、完善：模拟施工实际工况在重型击实试验的基础上改进提出“中粗砂渗透击法实测定最大干密度模型”，得出砂土类无粘性颗粒材料最大干密度有效检测办法；总结填砂路基灌水渗透湿法碾压密实施工工艺，为填砂路基施工积累丰富经验。

关键词：填砂路基；最大干密度；重型击实

中图分类号：U416.04文献标识码：A文章编号：1006-8937（2014）9-0162-01

1工程简介

1.1工程概况

某某道路工程起讫里程K0-700～K6+970，全长7.67km，路幅宽度35.5m，双向六车道，包括道路、桥梁、排水、路面等部分，含立交互通区两处，某某公路AB辅道一处、桥梁三座、排水管涵17道，通道箱涵和过水箱涵各6座。荷载等级公路-I级，主干道设计时速80km/h，互通匝道和辅道时速均为30km/h。

路基主要为填方，填方工程量236万m3，填方高度4～

针对我国现行施工规范没有路基填砂施工工艺及质量检测标准，我们项目通过科技立项成立科研课题研究小组，结合工程应用实际，在施工中研究、探索、总结、完善：模拟施工实际工况在重型击实试验基础上提出了“中粗砂渗透击实法测定最大干密度模型”，得出砂土类无粘性颗粒材料最大干密度有效检测办法；总结填砂路基灌水渗透湿法碾压密实施工工艺，为填砂路基施工积累丰富的经验。

2砂的物理特性研究

本项目路基填筑用砂，是在南昌县武阳镇广丰村至泗洪村所辖抚河段设置采砂点，通过抽砂船抽取的。抚河中粗砂呈黄色、灰白色，饱和稍密状，成份以石英、长石为主，含少量粗砂、砂砾。成因为第四系上更新统冲积层，位于高液限粘土层下，淤泥层分布厚度约1m，砂全场分部，部分未揭穿，揭穿厚度为3.2～8m。

2.1含水量及含泥量

经采砂船直接抽到砂场，料场堆满后静置2～3d运输至现场使用，测得天然含水量一般为5%～8%。含泥量均3%左右，局部含较大团结状泥块，现场需专门清理。

2.2最大干密度

砂是很好的透水性材料，在一定含水率条件下碾压时水必然会往下层渗透，而室内重型击实试验不能向外渗水，故现场通过碾压最终达到密实状态时的“最佳含水率”必然与试验室得出的“最佳含水率”不一致，靠这样的试验方法得出“最佳含水率”显得失真。

试验小组人员参考填砂路基相关文献，对两种试验方法检测结果与标准纵说不一。鉴于相对密度试验法和重型击实试验法试验数据的离散型和稳定性差特点，试验过程与现场施工实际工况不太吻合情况，本项目试验小组模拟填砂路基的实际施工工况，在重型击实试验的基础上改进提出“中粗砂渗透击实法测定最大干密度模型”，试验原理如下：

试验小组利用试验室现有设备组合改装，使用土工试验CBR试件浸泡用试模进行击实，试模尺寸：内径152mm，筒高170mm，筒内垫块直径151mm，高50mm。在试筒底部放二张虑纸，由于无法固定在击实仪器上，采用手动击实仪分三次将试筒击满，击实时砂层顶部加放垫块，每层击实98下，水随着击实功作用渗透排出。击实结束后称量砂湿重M，烘干，计算击实后的含水率ω，计算不同含水率击实后干密度：ρd=M/V（1+0.01ω）。

试验组现场取样，将所有砂烘干，按含水率2%递增配置含水率从0到20%共11组不同含水量的砂，分别进行重型击实法和渗透击实法对照试验。

3填砂路基试验段施工

为了保证填砂路基的施工质量，确定路基施工的科学合理的工艺参数，我们根据施工需要选择K6+200～K6+600段400m路基作为试验段进行工艺试验，取得试验数据指导全线施工。

现场试验段施工目的主要是研究施工控制参数：确定首层砂填筑厚度、其余各层松铺厚度，测定碾压时含水量和碾压后达到压实度要求时含水量关系验证渗透试验法，压实机械碾压遍数等；通过挖探坑检测压实度，分析后期填筑对先期填筑的压实度影响。

现场投入施工机械设备：砂运输15m3自卸汽车，TY140推土机，TY220推土机，YZ20t压路机，PY165G平地机，60挖掘机。

3.1虚铺厚度确定

本试验段采取几种不同的松铺厚度和碾压遍数，作施工工艺对比分析。

试验段按虚铺厚度40cm、50cm、60cm进行工艺性试验。中粗砂填筑按“中心低、两侧高”内倾1.5%～2%横坡控制，先推土机粗平，平地机刮平后，洒水控制最佳含水量+2%范围内碾压。压实度检测均清除表层松散砂后，在10cm深度位置取样，采用环刀法检测。

3.2洒水碾压密实和灌水碾压比较分析