CN111236199A - 一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法 - Google Patents

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CN111236199A CN202010045123.2A CN202010045123A CN111236199A CN 111236199 A CN111236199 A CN 111236199A CN 202010045123 A CN202010045123 A CN 202010045123A CN 111236199 A CN111236199 A CN 111236199A
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方明镜
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蒲阳
王亮
吕韶全
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Abstract

本发明公开了一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,涉及公路路基压实质量控制领域。该方法包括:(1)按照现行规范,确定路基填料类型,测定分区路基填料CBR值,估算标准状态下回弹模量值,并在现场开展试验段,分层碾压。(2)每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量值,并记录数据。(3)碾压施工过程中建立路基动态回弹模量值与路基压实度、孔隙率或压实沉降差的定量关系。(4)现场应用时,随机选取试验点,测量并记录该点的动态回弹模量,计算出动态回弹模量代表值,采用代表值法和极值法进行判定。本发明可实现对路基填料的压实质量快速检测,方便快捷,数据精确可靠。

Description

一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法
技术领域
本发明涉及路基填料压实质量控制领域,具体涉及一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法。
背景技术
路基是公路的基础,路基的质量直接决定道路的性能和使用寿命,随着公路行业迅速发展,对公路质量的标准也逐渐提高,路基填筑压实质量不足将导致后续使用过程中出现一系列道路病害及工程隐患。
现有规范针对路基填料的压实质量常用的的现场检测方法,无论是灌砂法、灌水法或是沉降差法等,均存在效率低下、人为因素影响大等问题,实际操作中常常不好把握,容易引起较大误差。特别是灌砂(水)法属于破坏性试验,试坑的开挖对路基产生一定的破坏,因此很容易在试坑处留下质量隐患。同时,现有路基压实质量检测指标主要为路基压实度和沉降差等,其指标过于片面、单一。然而实际路基压实过程受填料岩性、粒径、级配以及含水率等多重因素的影响,采用单一评价指标不能真实有效地反映路基的压实质量,在实际应用中也难控制。特别是在填石、土石混填类路基压实过程中,根据现行规范采用沉降差或孔隙率来控制时,其现场实际操作很困难,且效果不理想。另外,常规的抽样检测过于片面,其质量评价报告不能客观、全面地反映路基压实状态的真实性,往往容易略过偏角等局部易发生病害部位。此外,传统物理和力学检测指标均属于静态检测,而实际中,公路路基的受力是承受的动态载荷,单纯采用静态评价指标显然不尽合理。
近年来,山区、丘陵区等环境复杂区域的高等级公路建设的逐渐兴起,路基的高挖深填也变得更加普遍,随着农田耕地和优质填料日益缺乏,土石混填料、填石料作为一种路基填料正越来越广泛的应用于公路路基工程。其具有透水性强、抗剪强度高、压实密度大,沉陷变形小等工程特性,是良好的路基填料,岩质填料的应用,很大程度提升了公路路基的填筑功效,有效保障了路基填筑质量,同时也较大程度降低了工程造价。但是,由于这种填料颗粒组成很不均匀,工程性质复杂多变,导致其填筑、压实施工质量难以控制,现场的方法难以满足工程检测要求。
此外,《公路路基设计规范》(JTG D 30-2015)行业规范按照动态弹性理论,总体要求“路基工程在平衡湿度状态下,路床顶面回弹模量不应低于《公路沥青路面设计规范》(JTG D 50)及《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D 40)的有关规定;路床顶面竖向压应变计算值应满足沥青路面永久变形的控制要求。”,并依据路基功能竖向划分为“上、下路床及上、下路堤”四个工作区,并分区明确了压实度(体积)及CBR(强度)两大控制指标。
《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1-2017)和《公路工程标准施工招标文件》(2018年版)行业规范,依据土石分类不同,就压实质量分别规定了灌砂法(土方理论压实体积指标)、孔隙率(土石混填及填石理论压实体积指标)及沉降差(土石混填及填石压实体积试验段经验指标)等检测及评定方法;就路床顶面强度质量分别规定了FWD(动态弯沉)及贝克曼梁(静态弯沉)灌检测及评定方法。
然而,现有施工及质量评定规范对施工过程层间压实强度(动态回弹模量)设计指标缺少直接对应检测及评定方法。
综上所述,有必要针对路基压实过程,特别是岩质类填料路基建立一个成熟的压实质量评价体系和检测方法,采用多指标互补、动静结合的检测方案,同时增加检测频率和检测范围,并兼顾细节部位。实现施工过程中压实质量的快速检测评定与高效控制。以促进公路路基工程的建设和发展,其意义深远。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种方便快捷,数据精确可靠,适用于施工现场的路基压实质量快速检测与评定方法。该方法可实现路基施工过程中压实质量的快速检测评定与高效控制,工程实用性高,可极大地提高路基检测效率。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,该方法包括以下步骤:
(1)按照现行规范填料类别,确定路基填料类型,测定分区路基填料CBR值,估算标准状态下回弹模量值MR
(2)在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压。
(3)每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据。
(4)若试验路基为填土路基,则利用灌砂法检测该碾压次数下的路基压实度;若试验路基为土石混填或填石路基,则利用精密水准仪检测路基沉降值并检测孔隙率。
(5)重复步骤(3)~(4),直到达到规定压实度(填土路基)、沉降差Δs小于试验段确定的沉降差或规定孔隙率(土石混填或填石路基),停止碾压;
其中,对于土石混填或填石路基,最后一遍或两遍宜静压。
(6)剔除异常数据,得出不同碾压遍数下的动态回弹模量值、压实度(填土路基)、沉降差或孔隙率(土石混填或填石路基)平均值;
对于填土路基,建立路基动态回弹模量值
Figure BDA0002369078280000031
与路基压实度
Figure BDA0002369078280000032
的定量关系;对于土石混填或填石类路基,建立路基动态回弹模量值
Figure BDA0002369078280000033
与沉降差
Figure BDA0002369078280000034
(推荐)或孔隙率的定量关系。不同碾压遍数下,通过定量的相关关系,采用“对应性原则”确定相应填料规定压实质量对应的动态回弹模量控制标准Ep0,并不得低于标准状态下回弹模量值MR(或设计图纸中给定回弹模量值)要求。
(7)现场应用,在施工路段碾压成型完毕后随机选取测点区域,分别检测相应不同点位的动态回弹模量值Ei,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep。结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率;当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
优选的,所述步骤(1)中不同类型填料路基主要分为填土类路基、土石混填路基和填石路基。具体地,本发明可用于但不限于:1)路基施工过程层间或路床顶部压实质量的检测与控制;特别是2)路基清淤回填、台背回填等时效性要求较高的层间压实质量快速检测及评定;3)最大粒径dmax不超过150mm各类路基填料层间压实质量快速检测。
优选的,所述步骤(2)中单次测试路基压实层厚度不宜超过35cm,所述方法适用于路基压实层间质量检测。
优选的,所述步骤(3)中每次碾压完所测的动态回弹模量数据不少于15个。
优选的,所述步骤(4)中的碾压方式,在进行比对试验测试时,考虑每次振动压实完后,需再静压一遍,再进行动态回弹模量的检测。
优选的,所述步骤(6)中,填土路基动态回弹模量和压实度的关系式根据不同土质应满足:
Figure BDA0002369078280000035
为路基压实度平均值,
Figure BDA0002369078280000036
为动态回弹模量平均值,a、b分别为各关系式中的系数;土石混填或填石类路基动态回弹模量代表值与沉降差的定量对应关系应根据土质的不同,通过相应关系对应图得到满足规范要求沉降差对应下的动态回弹模量控制标准Ep0
优选的,所述步骤(7)中的评定方法,对于现场检测评定段测点数据,动态回弹模量的代表值Ep计算公式为
Figure BDA0002369078280000037
tα为t分布表中随测点数和保证率α而变化的系数;α为保证率,高速公路、一级公路取0.95,其他公路取0.90;S为动态回弹模量标准差。规定单点动态回弹模量数据评定合格率不低于95%,该路段评定为合格。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明涉及一种公路路基压实质量新型检测手段和评价标准,它是通过动力加载检测检测路基的动态回弹模量值来监测和评价路基填筑质量。本发明通过便携式动态回弹模量测试仪对不同填料路基进行相应质量控制指标的检测。通过分别建立填土路基动态回弹模量与压实度之间的相关关系,建立土石混填和填石类路基动态回弹模量与沉降差之间的相关关系,无论从原理,还是测试精度、可靠性以及可操作性等方面,本发明较于传统的灌砂(水)法和沉降差法具有更加显著的合理性和优越性。
本发明采用便携式动态回弹模量测试仪,该测试仪体积小、重量轻、便于携带、安装及拆卸方便,其操作简单、检测速度快、测试精度高且稳定、数据传输便捷。该测试手段属于动态测试,符合路基实际受力情况。
本发明适用范围广,可同时适用于填土类路基、土石混填类路基、填石类路基。
利用动态回弹模量指标间接检测并控制不同填料路基下压实质量,从而极大地提高检测效率,提高检测精度。其试验结果符合实际,客观精确,可实现施工过程中压实质量的快速检测评定与高效控制。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明填土类路基压实度与回弹模量值的相关性曲线图;填料类型为细粒土;
图2为本发明土石混填路基沉降差与回弹模量值的对应关系曲线图;图中共轴横坐标为碾压遍数;
图3为本发明填石路基沉降差与回弹模量值的对应关系曲线图;图中共轴横坐标为碾压遍数。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于进一步说明和解释本发明,使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,并不用于限制本发明。
本实施案例基于动态回弹模量的路基压实质量快速检测与评定方法包括以下步骤:具体实施如下:
步骤1、按照现行规范填料类别,确定路基填料类型,测定分区路基填料CBR值,估算标准状态下回弹模量值MR
步骤2、在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压。
步骤3、每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据。
步骤4、若试验路基为填土路基,则利用灌砂法检测该碾压次数下的路基压实度;若试验路基为土石混填或填石路基,则利用精密水准仪检测路基沉降值并检测孔隙率。
步骤5、重复步骤3~4,直到达到规定压实度(填土路基)、沉降差Δs小于试验段确定的沉降差或规定孔隙率(土石混填或填石路基),停止碾压。其中,对于土石混填或填石路基,最后一遍或两遍宜静压。
步骤6、剔除异常数据,得出不同碾压遍数下的动态回弹模量值、压实度(填土路基)、沉降差或孔隙率(土石混填或填石路基)平均值。对于填土路基,建立路基动态回弹模量值E与路基压实度K的定量关系;对于土石混填或填石类路基,建立路基动态回弹模量值E与沉降差
Figure BDA0002369078280000051
(推荐)或孔隙率的定量关系。不同碾压遍数下,通过定量的相关关系,采用“对应性原则”确定相应填料规定压实质量对应的动态回弹模量控制标准Ep0,并不得低于标准状态下回弹模量值MR(或设计图纸中给定回弹模量值)要求。
步骤7、现场应用,在施工路段碾压成型完毕后随机选取测点区域,分别检测相应不同点位的动态回弹模量值Ei,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep
结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率。当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
实施例1
实施例1以填土类路基为例,具体测试步骤如下:
步骤1、按照设计规范要求,选择的路基填料CBR=3%,估算标准状态下回弹模量值MR=35.6MPa。
步骤2、在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压;
步骤3、每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据。
步骤4、随后利用灌砂法检测该碾压遍数下的路基压实度Ki
步骤5、重复步骤3~4,每次碾压后,测的动态回弹模量数据不少于15个,剔除异常数据,采用取均值的方式得到相应碾压遍数下动态回弹模量值E和路基压实度K,建立填土类路基动态回弹模量值
Figure BDA0002369078280000064
与路基压实度
Figure BDA0002369078280000063
的定量关系式:
Figure BDA0002369078280000062
(参见图1),计算出规定压实度K=90%条件下的路基动态回弹模量值Ep0=40.2MPa,大于MR=35.6MPa,取路基动态回弹模量Ep0=40.2MPa作为压实质量的控制标准。
其中,图1中填土路基直接根据所在层位要求的压实度对应的动态回弹模量值作为快速检测控制指标。
步骤6、现场测试应用,在路基施工现场,随机选取试验点利用便携式动态回弹模量测试仪采集动态回弹模量数据,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep
结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率。当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
本实施例中填土路基试验段比对试验的检测结果汇总见表1。
表1填土路基压实比对试验检测结果汇总表
Figure BDA0002369078280000061
经现场验证上述公式所得压实度与灌砂法所得压实度误差范围小于3%,相关系数R2达到0.99,由此可知,本实施例对填土路基的压实质量检测方法误差小,精度高,并且具有很强的实用性,能够大幅简化检测过程,使检测效率得到很大提高。
实施例2
实施例2以土石混填类路基为例,具体测试步骤如下:
步骤1、按照设计规范要求,选择的路基填料CBR=2%,估算标准状态下回弹模量值MR=27.4MPa。
步骤2、在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压;
步骤3、每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取一定数量试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据;
步骤4、随后利用高精度水准仪检测路基沉降值,并记录数据;
步骤5、重复步骤3~4,并以每2次碾压间的沉降差作为施工控制指标,当沉降差小于试验段确定的沉降差时,停止碾压。对回弹模量数据进行统计处理分析,剔除异常数据,采用取均值的方式得到相应密实程度下代表性动态回弹模量值,根据不同材料,建立土石混填类路基满足规范压实合格沉降差对应碾压遍数下的动态回弹模量与沉降差的定量关系对应式(参见图2),并通过相应关系对应图得到满足规范要求沉降差对应下的路基动态回弹模量值Ep0为29.6MPa,大于MR=27.4MPa,取路基动态回弹模量Ep0=29.6MPa作为压实质量的控制标准。
如图2所示,第一次振动,由于整层颗粒空间位置重分布明显,使得第一次与初压之间的高程差小。第二次振动,填土层下部颗粒由于空间位置相对固定,进入挤密压实状态,使得第二次振动与第一次振动之间高程差较大。第三次后面的颗粒基本上进入水平约束下的挤密压实状态,从压实层层底往上,除了表层存在振松状态,其他部位均可认为已密实。因此,从第二遍之后的沉降差变化应该满足幂指数规律,因为填土层的颗粒已经进入挤密压实状态,第一遍振动时填土颗粒水平约束不足,因此沉降量反而比第二次沉降差小。
步骤6、现场测试应用,在上述相同填料土石混填路基施工现场,碾压工序完成后,随机选取定量试验点利用便携式动态回弹模量测试仪采集动态回弹模量数据,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep
结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率;当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
实施例3
实施例3以填石类路基为例,具体测试步骤如下:
步骤1、按照设计规范要求,选择的路基填料CBR=4%,估算标准状态下回弹模量值MR=42.7MPa。
步骤2、在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压;
步骤3、每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取一定数量试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据;
步骤4、随后利用高精度水准仪检测路基沉降值,并记录数据;
步骤5、重复步骤3~4,并以每2次碾压间的沉降差作为施工控制指标,当沉降差Δs小于试验段确定的沉降差时,停止碾压。对回弹模量数据进行处理分析,剔除异常数据,采用取均值的方式得到相应密实程度下代表性动态回弹模量值,根据不同材料,建立填石类路基满足规范压实合格沉降差对应碾压遍数下的动态回弹模量与沉降差的定量关系对应式(如图3所示),并通过相应关系对应图得到满足规范要求沉降差对应下的路基动态回弹模量值Ep0为56.4MPa,大于MR=42.7MPa,取路基动态回弹模量Ep0=56.4MPa作为压实质量的控制标准。
如图3所示,填石路基颗粒嵌挤效果明显,只要堆积后几乎直接进入水平约束稳定状态,因此其沉降差随着碾压遍数直接变小。
步骤6、现场测试应用,在上述相同填料填石路基施工现场,碾压工序完成后,随机选取定量试验点利用便携式动态回弹模量测试仪采集动态回弹模量数据,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep。结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率。当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
在上述试验过程中,为保证试验数据的准确性。测试面应平整且无坑洞,其倾斜度不大于5°,且表面宜呈板结状态。若表面有松散填料,应用毛刷扫去松土或用手持水平板夯实测点周围。用毛刷扫去松土,或用手持水平板夯实测点周围,必要时可用少量干燥砂补平。
应用本方法进行试验时,针对土方填料、土石混填料、石方填料,分别建立路基填筑层压实度和沉降差与动态回弹模量的相关关系。应注意,建立关系时的动态回弹模量应具有代表性,所代表的压实段应为相同填料和压实施工工艺,可反映该试验区域内的整体动态回弹模量,为使得动态回弹模量值更真实的反映实际情况,应至少检测不下于15个测点的模量数据,并剔除异常值数据之后,采用取均值的方式得到代表性动态回弹模量值。
对于土石混填、填石路基试验段比对中,其沉降差的回归应满足负幂指数形式,即沉降差越来越小。否则,重新测定沉降差,并同步完成与动态回弹模量指标相关性的比对。
本方法采用的仪器为便携式动态变形模量测试设备,适用于填料粒径不大于150mm,主要参数包括承载板直径、落距和锤重。其中,采用落锤实现动力加载,其在承载板上产生的冲击荷载相对较小,且冲击时间极短,约为10-30ms,冲击荷载引起的变形和荷载大致呈线弹性关系,刚性承载板在承受冲击荷载的位置,可以获得稳定的荷载用于测定动态回弹模量。因此回弹模量可根据测试加载装置对路基进行瞬态动力加载时的应力时程及相应应力作用下的沉降回弹位移时程,通过线弹性半空间体理论简化计算得到,所测模量可真实的反映压实路基填料抵抗一定冲击荷载的能力,实际表征路基压实体的整体刚度。各测点处的回弹模量计算公式如下:
Figure BDA0002369078280000091
当路基材料为填石或土石混填料时,具有较强的非线性和不均匀性,很多因素会对测试结果造成较大的影响。根据大量试验数据,发现影响测试结果的主要因素有材料的粒径及级配组成、含水率、振动压实过程中的颗粒破碎及其结构表层振松情况。因此本方法限定了一定的适用范围,针对实际现场中不同路段颗粒级配可能出现较大变化的情况,当变化超过一定范围时,此时相应现场试验段试验关系结果不再适用,需要重新比对。根据室内试验结果发现,在土石混填料满足本定的条件下,其中间颗粒粒径大小属于粗砾类范围内的颗粒会对填料回弹模量造成较大的影响。因此,在实际施工时,需每次布料前抽取填料进行级配分析,若属于粗砾类范围内颗粒的质量变化幅度超过10%,则需要重新进行回弹模量~沉降差关系比对试验。
针对于压实过程中的表层振松影响测试结果的情况,考虑每次碾压完后,需再静压一到两遍(静压并不会影响压实层下部结构密实程度,只压密表层),以保证测试结果的准确性和真实性,同时根据现场情况,静压一遍并不能完全消除表层振松影响。因此,测试结果理论上比实际结果偏小,比对试验代表值实际上是更偏保守的,应用该代表值作为控制指标进行施工控制时,应用也是偏安全的。
本方法试验实例所用填土只用于更详细的解释本发明,但是本发明并不限制于此。优选地,在满足本发明限定范围内的填料均可适用。
另外,所述模量检测设备为便携式动态回弹模量测试仪,但本发明并不会限制于此。优选地,还可以采用其他具有相似作用的动态模量检测设备。
通过本发明提供的检测方法能够解决现有技术背景下路基压实质量检测效率低下,检测数据误差较大的问题,具有很强的实用性,可以极大地提好检测效率和检测精度。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,任何在本技术领域范围内的同等变化或替换,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
(1)按照现行规范填料类别,确定路基填料类型,测定分区路基填料CBR值,估算标准状态下回弹模量值MR
(2)在相应路基施工现场选取某一试验段作为试验区域,分步碾压;
(3)每次碾压完成后,在试验段区域,随机选取试验点,利用便携式动态回弹模量测试仪测量该点的动态回弹模量Ei值,并记录数据;
(4)若试验路基为填土路基,则利用灌砂法检测该碾压次数下的路基压实度;若试验路基为土石混填或填石路基,则利用精密水准仪检测路基沉降值并检测孔隙率;
(5)重复步骤(3)~(4),直到达到规定压实度或沉降差Δs小于试验段确定的沉降差或规定孔隙率,停止碾压;
其中,对于土石混填或填石路基,最后一遍或两遍采用静压;
(6)剔除异常数据,得出不同碾压遍数下的动态回弹模量值、压实度、沉降差或孔隙率平均值;
对于填土路基,建立路基动态回弹模量值
Figure FDA0002369078270000011
与路基压实度
Figure FDA0002369078270000012
的定量关系;对于土石混填或填石类路基,建立路基动态回弹模量值
Figure FDA0002369078270000013
与沉降差
Figure FDA0002369078270000014
或孔隙率的定量关系;
不同碾压遍数下,通过定量的相关关系,采用“对应性原则”确定相应填料规定压实质量对应的动态回弹模量控制标准Ep0,并不得低于标准状态下回弹模量值MR或设计图纸中给定回弹模量值的要求;
(7)现场应用,在施工路段碾压成型完毕后随机选取测点区域,分别检测相应不同点位的动态回弹模量值Ei,计算出该评定路段的动态回弹模量代表值Ep
结果判定规则如下:当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量Ei全部大于或等于Ep0的95%时,评定路段的动态回弹模量合格率为100%;当Ep≥Ep0,且单点动态回弹模量全部大于或等于Ep0的85%时,按测点数计算合格率;当Ep<Ep0或某一单点动态回弹模量小于Ep0的85%时,该评定路段动态回弹模量为不合格,相应分项工程为不合格。
2.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中不同类型填料路基按照现行路基施工技术规范主要分为填土类路基、土石混填路基和填石路基,所述方法适用于最大粒径dmax不超过150mm。
3.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(2)中单次测试路基压实层厚度不超过35-40cm,所述方法适用于路基压实层间质量检测。
4.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(3)中,每次碾压完所测的动态回弹模量Ei数据不少于15个。
5.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(4)中的碾压方式,在进行填石或土石混填路基比对试验测试时,每次振动压实完后,再静压一到两遍。
6.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(6)中,填土路基动态回弹模量和压实度的关系式根据不同土质应满足:
Figure FDA0002369078270000021
Figure FDA0002369078270000022
为路基压实度平均值,
Figure FDA0002369078270000023
为动态回弹模量平均值,a、b分别为通过试验段标定的系数;土石混填或填石类路基动态回弹模量代表值与沉降差或孔隙率的定量对应关系应根据土质的不同,通过相应关系对应图得到满足规范要求沉降差对应下的动态回弹模量控制标准Ep0
7.如权利要求1所述的一种基于动态回弹模量的公路路基压实质量快速检测方法,其特征在于:所述步骤(7)中的评定方法,数据评定时,对于现场检测评定段测点数据,动态回弹模量的代表值Ep计算公式为
Figure FDA0002369078270000024
tα为t分布表中随测点数和保证率α而变化的系数;α为保证率,高速公路、一级公路取0.95,其他公路取0.90;S为动态回弹模量标准差;规定单点动态回弹模量数据评定合格率不低于95%,该路段评定为合格。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112064617A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 南方电网能源发展研究院有限责任公司 一种土石混合料地基质量检测方法
CN112200503A (zh) * 2020-11-26 2021-01-08 德阳中州创智科技有限公司 一种评估铁路路基压实质量评估方法
CN114544429A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 山西交通控股集团有限公司吕梁北高速公路分公司 一种基于lwd的粒料层施工质量控制方法
CN115262516A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 山东省路桥集团有限公司 快速大范围土石混填路基沉降测量方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571959A (zh) * 2015-12-30 2016-05-11 哈尔滨工业大学 道路无机稳定粒料类基层压实质量快速检测与评价方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105571959A (zh) * 2015-12-30 2016-05-11 哈尔滨工业大学 道路无机稳定粒料类基层压实质量快速检测与评价方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112064617A (zh) * 2020-09-07 2020-12-11 南方电网能源发展研究院有限责任公司 一种土石混合料地基质量检测方法
CN112064617B (zh) * 2020-09-07 2022-04-05 南方电网能源发展研究院有限责任公司 一种土石混合料地基质量检测方法
CN112200503A (zh) * 2020-11-26 2021-01-08 德阳中州创智科技有限公司 一种评估铁路路基压实质量评估方法
CN112200503B (zh) * 2020-11-26 2022-07-22 德阳中州创智科技有限公司 一种评估铁路路基压实质量评估方法
CN114544429A (zh) * 2022-02-28 2022-05-27 山西交通控股集团有限公司吕梁北高速公路分公司 一种基于lwd的粒料层施工质量控制方法
CN115262516A (zh) * 2022-07-29 2022-11-01 山东省路桥集团有限公司 快速大范围土石混填路基沉降测量方法
CN115262516B (zh) * 2022-07-29 2023-12-19 山东省路桥集团有限公司 快速大范围土石混填路基沉降测量方法

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