CN109797729A - 一种路基砖渣换填层压实度指标的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种检测路基砖渣换填层压实度的方法，包括如下步骤：步骤1、布置沉降观测点矩阵；步骤2、使用GPS接收机和水准尺查找沉降观测点的位置，步骤3、使用水准仪测量对应观测点的高程，记录高程，步骤4、再对砖渣换填层进行碾压1次，再次测量沉降观测点的高程，记录高程，步骤5、计算出对应沉降观测点两次碾压的沉降差，步骤6、记录数据，步骤7、将上述步骤5的两次碾压沉降差ΔHi与步骤6的压实度建立对应关系，步骤8、测量砖渣填方现场地基的两次碾压沉降差，带入上述步骤7所得的关系式。本发明所述检测方法的有益效果是：测量速度快，节省人力、物力、时间成本，加快施工进度，提高生产效率。

Description

一种路基砖渣换填层压实度指标的检测方法

技术领域

本发明涉及路基压实度的检测方法技术领域，具体涉及一种路基砖渣换填层压实度指标的检测方法。

背景技术

路基砖渣换填作为一种处理软基的方法，具有较高的抗压强度和一定抗拉强度且板体性好，沉降变形小，透水性强，稳定性较好，具有很大的刚性和荷载分布能力，因而被普遍认为一种良好的路基换填材料。

路基砖渣换填层施工原材料主要为粉碎后的建筑垃圾。砖渣材料中含有砖块、混凝土块、砂等建筑材料，而且比例不固定，均匀性差，颗粒粒度变化大，不宜用常规试验方法确定混合料最大干单位重测定其压实质量。

传统控制路基砖渣换填层压实度的方法，采用挂线和水准仪配合，测量沉降观测点沉降量变化。挂线确定沉降观测点位置，受工人操作水平和天气状况影响较大，检测结果存在较大偶然误差，导致砖渣换填层检测结果偏差大。此方法操作用时较长，影响测量效率。且挂线时需要三人配合，占用施工人员较多。

其它压实度评价方法主要有承载板法、弯沉测定法(贝克曼梁弯沉仪和FWD落锤式弯沉仪)等。然而这些检测手段都存在测试时间长、人员多、偏僻地方不宜到达的缺点，而放射线检测法、瞬态瑞雷波检测等新技术，也存在各种各样的问题，在检测砖渣换填路基压实度中难以推广。因此，寻找一种快速、精准、简便的砖渣换填层路基压实度的检测方法至关重要。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种操作简便、误差小、精度高、适用性强、经济合理的路基砖渣换填层压实度指标的检测方法。

本发明的技术方案是：一种检测路基砖渣换填层压实度的方法，包括以下步骤：

步骤1、在路基砖渣换填施工现场，选取待检地基区域，布设待检地基区域纵向间距为20m、横向间距为3.5m的沉降观测点矩阵；

步骤2、对待检地基区域进行整平、碾压6次，使用GPS接收机放样出沉降观测点的位置，并在对应观测点位置竖立水准尺；

步骤3、使用水准仪测量沉降观测点的高程，记录高程为：H₁、H₂...H_i；

步骤4、对待检地基区域进行碾压1次，再次测量沉降观测点的高程，记录高程为：H′₁、H′₂...H′_i；

步骤5、将经过步骤2和步骤4的两次碾压后观测数据进行对比，计算出对应沉降观测点两次碾压的沉降差ΔH_i，计算沉降差ΔH_i的公式(1)如下：

ΔH_i＝H′_i-H_i......(1)

步骤6、在步骤2中选定的沉降观测点附近，选取另一个观测点，采用灌水法检测路基压实度，并记录数据：

步骤6.1、将选取的另一个观测点的地面整平，除去表面松散的浮土；

步骤6.2、在整平后的地面，将座板固定在地面上，将聚乙烯塑料膜沿环套内壁及地表紧贴铺好，记录储水筒初始水位高度，对环套进行注水至平满为止，记录储水筒水位高度，并计算环套部分的体积；

步骤6.3、沿环套内壁下挖至要求深度，修整坑壁，将坑内的土壤试样装入盛土容器内，称试样质量，质量误差范围为±5g，并测定土壤试样的含水率；

步骤6.4、将大于试坑容积的塑料薄膜袋沿坑底、坑壁及环套内壁紧密相贴的铺好，翻过环套压住塑料薄膜袋四周，将储水筒与塑料薄膜袋连通；

步骤6.5、记录储水筒内初始水位高度，拧开储水筒出水管开关，将水缓慢注入塑料薄膜袋中，当塑料薄膜袋内水面接近套环边缘时，调节出水管开关；

步骤6.6、当塑料薄膜袋内水面与套环边缘齐平时，关闭出水管，持续3～5min，记录储水筒内水位高度；

步骤6.7、根据步骤6.2～步骤6.6中所记录的数据，参照击实试验法中的最大干密度值求得对应观测点的压实度；

步骤7、将上述步骤5的两次碾压沉降差ΔHi与步骤6的压实度建立对应关系，剔除异常数据，选取具有代表性的沉降差数据，进行数据分析，建立沉降差与路基压实度的数学关系式，所述数学关系式如公式(2)所示：

K＝aln(X/b)+cX+d……(2)

式中符号含义：

K为路基压实度，a、b、c、d为关系曲线系数；

步骤8、测量砖渣换填现场的待检地基区域地基的两次碾压沉降差，带入步骤7的公式(2)，即得出砖渣换填施工现场的压实度。

进一步地，在步骤6中，所述灌水法的挖孔深度30cm。

进一步地，在步骤6中，所述步骤2所选定测点附近是指在选定测点0.3m以内位置。.

进一步地，在步骤7中测量的数据组数不少于120组。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种切实可行、针对性较好的路基砖渣换填压实质量检测的方法，解决了传统检测手段误差大、效率低的不足。

2、本发明采用GPS定位精度为5mm，基本消除沉降观测点定位不准确产生的偶然误差。

3、本发明设计思路巧妙，仅需两名测量员即可完成操作，相对传统压实度检测方式，速度极快，节省人力、物力、时间成本，加快施工进度，提高生产效率。

附图说明

图1为本发明所述检测方法的布置状态示意图。

图2为本发明所述检测方法的路基砖渣压实度与沉降差的曲线图。

图中标记所示：1-沉降观测点，2-GPS接收机，3-水准尺，4-水准仪。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明所述检测方法的具体实施方式做进一步详细说明。

实施例

如图1所示，本发明所述检测方法的实施例，包括以下步骤：

步骤1、在砖渣填方施工现场，选取某一片待检地基区域，布置纵向间距为20m、横向间距为3.5m的沉降观测点矩阵；

步骤2、对砖渣换填层进行整平碾压6次，使用GPS接收机和水准尺查找沉降观测点的位置；

步骤3、使用水准仪测量对应观测点的高程，记录高程为：H₁、H₂...H_i；

步骤4、再对砖渣换填层进行碾压1次，测量对应观测点的高程，记录高程为：H′₁、H′₂...H′_i；

步骤5、将在步骤3和步骤4中的两次观测数据进行对比，计算出对应沉降观测点的两次碾压沉降差ΔH_i，计算的公式(1)如下：

ΔH_i＝H′_i-H_i......(1)

步骤6、在步骤2选定的沉降观测点附近，选取另一观测点，采用灌水法检测路基压实度，并记录数据K₁；

步骤7、将上述步骤5中的沉降差ΔH_i与步骤6中的压实度建立对应关系，剔除异常数据，选取120组具有代表性的数据，进行数值分析，建立沉降差与路基压实度的数学关系式；

由图2可得，当路基压实度较高时，沉降差数据较小，相反，如果路基压实度低，则沉降差较大，二者之间，存在着一定的数学关系，通过数学软件，将得到的数据加以分析、总结，就能得出这个关系式。

由图2得到的关系如公式(2)所示：

K＝aln(X/b)+cX+d……(2)

式中符号含义：

K为路基压实度；

a、b、c、d为关系曲线系数；

步骤8、为确保检测结果的准确性、可靠性，先对关系式进行验证。选取20处测点，对步骤7关系式进行验证，先进行GPS接收机和水准仪配合测量观测点两次碾压沉降差，计算砖渣路基的压实度，再在对应测点附近选取测点，采用灌水法检测压实度，与计算所得进行对比，验证结果可靠性。

步骤9、检测砖渣填方施工现场地基土的两次碾压沉降差，带入上述步骤所得的数学关系式中，得出该砖渣路基填方施工现场的路基压实度。

本发明原理简单，测试数据准确高效，能准确地知道现场施工。

下面结合所得数据的关系曲线，拟合出对应关系式，如下：

K＝-2ln(X/13)+1.5X+89.431

上述公式中符号含义：

K----路基压实度；

X----砖渣路基第六遍与第七遍两次碾压沉降差，取值范围为0～1.5mm。

经验证，上述公式所得压实度与灌水法所得压实度误差均小于3％，可以推广应用。

本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种路基砖渣换填层压实度指标的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、在砖渣填方施工现场，选取某一片待检地基区域，布置纵向间距为20m、横向间距为3.5m的沉降观测点矩阵；

步骤2、对砖渣换填层进行整平碾压6次，使用GPS接收机和水准尺查找沉降观测点的位置；

步骤3、使用水准仪测量对应观测点的高程，记录高程为：H₁、H₂...H_i；

步骤4、再对砖渣换填层进行碾压1次，再次测量沉降观测点的高程，记录高程为：H′₁、H′₂...H′_i；

步骤5、将步骤3和步骤4的两次碾压后观测数据进行对比，计算出对应沉降观测点两次碾压的沉降差ΔH_i，计算的公式(1)如下：

ΔH_i＝H′_i-H_i......(1)

步骤6、在步骤2中选定的沉降观测点附近，选取另一个观测点，采用灌水法检测路基压实度，并记录数据：

步骤6.1、将选取的另一个观测点的地面整平，除去表面松散的浮土；

步骤6.2、在整平后的地面，将座板固定在地面上，将聚乙烯塑料膜沿环套内壁及地表紧贴铺好，记录储水筒初始水位高度，对环套进行注水至平满为止，记录储水筒水位高度，并计算环套部分的体积；

步骤6.3、沿环套内壁下挖至要求深度，修整坑壁，将坑内的土壤试样装入盛土容器内，称试样质量，质量误差范围为±5g，并测定土壤试样的含水率；

步骤6.4、将大于试坑容积的塑料薄膜袋沿坑底、坑壁及环套内壁紧密相贴的铺好，翻过环套压住塑料薄膜袋四周，将储水筒与塑料薄膜袋连通；

步骤6.5、记录储水筒内初始水位高度，拧开储水筒出水管开关，将水缓慢注入塑料薄膜袋中，当塑料薄膜袋内水面接近套环边缘时，调节出水管开关；

步骤6.6、当塑料薄膜袋内水面与套环边缘齐平时，关闭出水管，持续3～5min，记录储水筒内水位高度；

步骤6.7、根据步骤6.2～步骤6.6中所记录的数据，参照击实试验法中的最大干密度值求得对应观测点的压实度；

步骤7、将上述步骤5的两次碾压沉降差ΔHi与步骤6的压实度建立对应关系，剔除异常数据，选取具有代表性的数据，进行数值分析，建立沉降差与路基压实度的数学关系式，所述数学关系式如公式(2)所示：

K＝aln(X/b)+cX+d(2)

步骤8、测量砖渣填方现场地基的两次碾压沉降差，带入上述步骤7所得的关系式，即可得出该填方施工现场的压实度。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤6中，所述灌水法的挖孔深度30cm。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤6中，在所述步骤2所选定测点附近是指在选定测点0.3m以内位置。.

4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在步骤7中测量的数据组数不少于120组。