一、夯實與壓實
壓實和夯實是土壤或其他材料在施工過程中進行固結(jié)和加密的兩種常用方法,它們的區(qū)別如下:
1、定義:
壓實:通過施加靜態(tài)或動態(tài)荷載,使土壤或其他材料的顆粒間產(chǎn)生變形和重新排列,從而增加材料的密實度和強度。
夯實:通過使用夯擊器或振動器等設(shè)備,對土壤或其他材料進行沖擊或振動,使顆粒間產(chǎn)生變形和重新排列,從而增加材料的密實度和強度。
2、施工方式:
壓實:通常使用較大的靜態(tài)或動態(tài)荷載,通過重復(fù)的軋壓或滾動操作,使土壤或其他材料逐漸固結(jié)和加密。
夯實:通常使用夯擊器或振動器等設(shè)備,通過沖擊或振動作用,使土壤或其他材料顆粒間發(fā)生變形和重新排列,從而達到固結(jié)和加密的目的。
3、適用范圍:
壓實:適用于各種土壤和材料,包括粉土、黏土、砂土、碎石等。
夯實:主要適用于顆粒狀土壤和材料,如砂土、碎石等。
4、施工效果:
壓實:通過重復(fù)的軋壓或滾動操作,使土壤或其他材料的顆粒間更加緊密,增加材料的密實度和強度。
夯實:通過沖擊或振動作用,使土壤或其他材料的顆粒間重新排列,填充空隙,增加材料的密實度和強度。
5、設(shè)備和工藝:
壓實:常用的設(shè)備包括壓路機、振動壓路機等,施工過程中需要進行多次軋壓或滾動操作。
夯實:常用的設(shè)備包括夯擊器、振動器等,施工過程中通過沖擊或振動作用進行夯實。
需要注意的是,壓實和夯實都是為了提高土壤或其他材料的密實度和強度,但具體選擇哪種方法取決于材料的性質(zhì)、施工條件和工程要求等因素。在實際施工中,常常會根據(jù)具體情況綜合考慮,采用壓實和夯實相結(jié)合的方式進行施工。
在GB/T51455中根據(jù)不同的壓實機具,給出相應(yīng)的厚度要求:4.2.3溝槽應(yīng)分層夯填密實,每層虛鋪厚度應(yīng)符合表4.2.3的規(guī)定。壓實應(yīng)沿井室中心或管道兩側(cè)對稱進行,且不得漏夯。
二、壓實度
1、壓實度:土或其他填筑材料壓實后的干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比。
2、壓實度的檢測方法:①灌砂法②環(huán)刀法③鉆芯法④核子密度儀法⑤灌水法⑥無核密度儀法
3、壓實度檢測主要參考規(guī)范:
1) 《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》GB50123-2019
2) 《公路土工試驗規(guī)程》JTG3430-2020
3) 《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG3450-2019
4) 環(huán)刀法和灌砂法是檢測路基壓實度的典型試驗方法。
4、規(guī)范之間的比較:
1) GB50123-2019、JTG3430-2020更傾向于土的原位試驗,而JTG3450-2019的適用范圍明確了適用于測試基層、底基層、以及細粒土的壓實度,評定結(jié)構(gòu)層的壓實質(zhì)量。
2) GB50123-2019、JTG3430-2020中的相關(guān)章節(jié)名字都是密度試驗或者原位密度試驗。只有《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG3450-2019的名字是環(huán)刀法測試壓實度試驗方法和挖坑灌砂法測試壓實度試驗方法。
3) GB50123-2019、JTG3430-2020的最終計算結(jié)果都是干密度(g/cm3),只有《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》JTG3450-2019的最終計算結(jié)果可以計算出來壓實度(%)。密度的計算僅僅是我們要做的中間過程,只有壓實度計算出來,我們才可以判定是否達到規(guī)范要求或者設(shè)計要求。標(biāo)準(zhǔn)密度(最大干密度)和最佳含水量的確定方法。
最大干密度是指在標(biāo)準(zhǔn)擊實曲線(駝峰曲線)上最大的干密度值,該值對應(yīng)的含水量即為最佳含水量。
路基受到的荷載應(yīng)力,隨深度而迅速減少,所以路基上部的壓實度應(yīng)高一些;另外,公路等級高,其路面等級也高,對路基強度的要求則相應(yīng)提高,所以對路基壓實度的要求也應(yīng)高一些。
因此,高速、一級公路路基的壓實度標(biāo)準(zhǔn),對于路床0~2000px應(yīng)不小于95%,路堤80~3750px應(yīng)不小于93%,3750px以下應(yīng)不小于90%;對于零填及路塹、路槽底面以下0~750px應(yīng)不小于95%。
在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地區(qū)(相當(dāng)于潮濕系數(shù)≤0.25地區(qū))的壓實度標(biāo)準(zhǔn)可降低2%~3%。因為這些地區(qū)雨量稀少,地下水位低,天然土的含水量大大低于最佳含水量,要加水到最佳含水量情況下進行壓實確有很大困難,壓實度標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低也不致影響路基的強度和穩(wěn)定性。
在平均年降雨量超過2000mm,潮濕系數(shù)>2的過濕地區(qū)和不能晾曬的多雨地區(qū),天然土的含水量超過最佳含水量5%時,要達到上述的要求極為困難,應(yīng)進行穩(wěn)定處理后再壓實。由于上的性質(zhì)、顆粒的差別,確定最大干密度的方法也有區(qū)別,除了一般上的“擊實法”以外,還有粗粒上和巨粒上最大干密度的確定方法。
由于擊實功的不同,可分為重型和輕型擊實,兩個試驗的原理和基本規(guī)律相似,但重型擊實試驗的擊實功提高了4.5倍。擊實試驗中按采集土樣的含水量,分濕土法和干土法;按土能否重復(fù)使用,也分為兩種,即土能重復(fù)使用和不能重復(fù)使用。選擇時應(yīng)根據(jù)下列原則進行:根據(jù)工程的具體要求,按擊實試驗方法種類中規(guī)定選擇輕型或重型試驗方法。
三、道路路基壓實要求
關(guān)于道路路基壓實度要求:
1、路基壓實度應(yīng)符合表6.3.12-2的規(guī)定。
2、壓實應(yīng)先輕后重、先慢后快、均勻一致。壓路機最快速度不宜超過4km/h。
3、填土的壓實遍數(shù),應(yīng)按壓實度要求,經(jīng)現(xiàn)場試驗確定。
4、壓實過程中應(yīng)采取措施保護地下管線、構(gòu)筑物安全。
5、碾壓應(yīng)自路基邊緣向中央進行,壓路機輪外緣距路基邊應(yīng)保持安全距離,壓實度應(yīng)達到要求,且表面應(yīng)無顯著輪跡、翻漿、起皮、波浪等現(xiàn)象。
6、壓實應(yīng)在土壤含水量接近最佳含水量值時進行。其含水量偏差幅度經(jīng)試驗確定。
7、當(dāng)管道位于路基范圍內(nèi)時,其溝槽的回填土壓實度應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB 50268的有關(guān)規(guī)定,且管頂以,上1250px范圍內(nèi)不得用壓路機壓實。當(dāng)管道結(jié)構(gòu)頂面至路床的覆土厚度不大于1250px時,應(yīng)對管道結(jié)構(gòu)進行加固。當(dāng)管道結(jié)構(gòu)頂面至路床的覆土厚度在50~2000px時,路基壓實過程中應(yīng)對管道結(jié)構(gòu)采取保護或加固措施。