在山東道路工程施工領(lǐng)域,壓實(shí)度是衡量道路質(zhì)量的核心指標(biāo)之一。它直接關(guān)系到道路的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及使用壽命,若壓實(shí)度不達(dá)標(biāo),道路在使用過程中容易出現(xiàn)沉降、裂縫等問題,嚴(yán)重影響行車安全與舒適度。而壓實(shí)度檢測作為把控道路質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其方法的科學(xué)性與準(zhǔn)確性至關(guān)重要。那么,在山東道路工程施工時(shí),究竟有哪些常用的壓實(shí)度檢測方法呢?
一、灌砂法
灌砂法是山東道路工程施工中較為常用的壓實(shí)度檢測方法,尤其適用于現(xiàn)場測定基層(或底基層)、砂石路面及路基土的各種材料壓實(shí)層的密度和壓實(shí)度。
?1.原理?:利用均勻顆粒的砂,從一定高度自由下落到一測試坑內(nèi),根據(jù)其單位質(zhì)量不變的原理來測量試坑的容積,再用環(huán)刀法或其他方法測得試樣的含水量,最后根據(jù)密度定義求得試樣的干密度,進(jìn)而計(jì)算壓實(shí)度。
?2.操作步驟?
選一塊平坦表面并將其打掃干凈,稱取一定質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂,將選好的試坑表面整平。
將基板安放在試坑上,沿基板中孔鑿洞,挖出的材料放入密封袋中防止水分蒸發(fā),并稱取總質(zhì)量。
從挖出的材料中取有代表性的樣品,測定其含水量。
將已知質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砂倒入洞內(nèi),當(dāng)砂面接近基板頂部時(shí)停止倒砂,稱量剩余標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量。
根據(jù)倒入洞內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)砂的質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)砂的密度以及挖出材料的總質(zhì)量、含水量,計(jì)算出試坑的體積和材料的干密度,可以得出壓實(shí)度。
?3.適用場景?:適用于各種土質(zhì)和材料,在山東道路工程施工的路基、基層壓實(shí)度檢測中廣泛應(yīng)用,但對于含石量較多的土石混合料,檢測結(jié)果可能會(huì)受到一定影響。
二、環(huán)刀法
環(huán)刀法適用于細(xì)粒土的壓實(shí)度檢測,在山東道路工程施工中常用于測定黏性土、粉質(zhì)黏土等路基土和基層材料的壓實(shí)度。
?1.原理?:用一定體積的環(huán)刀切取土樣,稱取土樣的質(zhì)量,然后測定土樣的含水量,進(jìn)而計(jì)算出土樣的干密度和壓實(shí)度。
?2.操作步驟?
按工程需要取原狀土或制備所需狀態(tài)的擾動(dòng)土樣,測定其天然含水量。
用修土刀將土樣修成略大于環(huán)刀直徑和高的土柱,將環(huán)刀垂直下壓,邊壓邊削至土樣頂部伸出環(huán)刀為止,然后將環(huán)刀兩端余土削平。
用天平稱取環(huán)刀和土樣的總質(zhì)量,減去環(huán)刀的質(zhì)量,得到土樣的質(zhì)量。
根據(jù)土樣的質(zhì)量和體積,計(jì)算出土樣的密度,再結(jié)合含水量計(jì)算出干密度和壓實(shí)度。
?3.適用場景?:由于環(huán)刀體積較小,取樣代表性有限,適用于均勻性較好的細(xì)粒土,對于粗粒土或含石量較多的土層,環(huán)刀法難以準(zhǔn)確反映壓實(shí)情況。
三、核子密度儀法
核子密度儀法是一種快速、無損的壓實(shí)度檢測方法,在道路工程施工中可用于現(xiàn)場快速測定路基、基層和面層的壓實(shí)度和含水量。
?1.原理?:利用放射性元素(如銫-137、镅-241等)發(fā)射的γ射線和中子源發(fā)射的中子流與土中的物質(zhì)相互作用,通過檢測散射的γ射線和中子流的強(qiáng)度來計(jì)算土的密度和含水量。
?2.操作步驟?
將核子密度儀放置在待測位置,確保儀器與地面良好接觸。
按照儀器操作說明書,開啟儀器并進(jìn)行預(yù)熱和校準(zhǔn)。
選擇合適的測量模式(如密度測量、含水量測量或同時(shí)測量),啟動(dòng)測量程序。
等待儀器完成測量,讀取并記錄顯示的密度、含水量和壓實(shí)度等數(shù)據(jù)。
?3.適用場景?:該方法檢測速度快、效率高,適用于大面積、快速的道路工程施工壓實(shí)度檢測,但核子密度儀使用放射性物質(zhì),需要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程,防止輻射危害。
四、鉆芯法
鉆芯法主要用于測定瀝青面層的壓實(shí)度、厚度及物理力學(xué)性能等,在山東道路工程施工的面層質(zhì)量檢測中發(fā)揮著重要作用。
?1.原理?:利用鉆芯機(jī)從瀝青路面鉆取圓柱形芯樣,通過稱量芯樣的質(zhì)量、測量芯樣的體積,計(jì)算出芯樣的密度,再結(jié)合瀝青混合料的理論密度,計(jì)算出面層的壓實(shí)度。
?2.操作步驟?
根據(jù)山東道路工程施工的要求和現(xiàn)場情況,選擇合適的鉆芯位置。
將鉆芯機(jī)安裝就位,調(diào)整好鉆芯機(jī)的垂直度和水平度。
啟動(dòng)鉆芯機(jī),緩慢鉆取芯樣,鉆取過程中要注意保持鉆芯機(jī)的穩(wěn)定,避免芯樣斷裂。
鉆取完成后,小心取出芯樣,對芯樣進(jìn)行編號和標(biāo)記。
測量芯樣的高度和直徑,計(jì)算芯樣的體積;稱取芯樣的質(zhì)量;測定瀝青混合料的理論密度。
根據(jù)芯樣的質(zhì)量、體積和理論密度,計(jì)算出面層的壓實(shí)度。
?3.適用場景?:鉆芯法能直接獲取路面實(shí)際材料樣本,檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠,但鉆芯過程會(huì)對路面造成一定破壞,且檢測速度較慢,適用于對路面質(zhì)量要求較高、需要準(zhǔn)確檢測壓實(shí)度的情況。
山東道路工程施工時(shí),壓實(shí)度檢測方法多樣,每種方法都有其獨(dú)特的適用場景與優(yōu)缺點(diǎn)。從傳統(tǒng)的灌砂法、環(huán)刀法,到先進(jìn)的核子密度儀法、無核密度儀法,再到具有針對性的鉆芯法等,為道路質(zhì)量檢測提供了豐富的選擇。施工人員在選擇檢測方法時(shí),需綜合考慮工程條件、材料類型、檢測精度要求以及成本效益等多方面因素。通過合理運(yùn)用這些檢測方法,嚴(yán)格把控道路壓實(shí)度,才能確保道路工程的質(zhì)量,為人們的出行打造安全、暢通的交通環(huán)境。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來還將有更多有效、準(zhǔn)確的壓實(shí)度檢測方法涌現(xiàn),推動(dòng)道路工程施工質(zhì)量邁向新的高度。