土方路基压实质量的控制和现场检测分析

摘要：铁路建造对我国发展具有重要影响，土方路基压实质量控制与现场检测对铁路建造起着至关重要的作用。文章论述了土方路基质量控制及现场检测分析的具体方法，从而提高我国铁路路基施工质量，以便延长我国铁路的使用寿命。

关键词：土方路基；压实质量；质量控制；现场检测分析；铁路建造 文献标识码：A

中图分类号：U213 文章编号：1009-2374（2016）06-0104-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.06.052

铁路是我国城市与城市之间相互交流的重要通道之一，同时也对我国各方面发展具有积极影响，铁路已与人们的生活息息相关。然而在铁路使用过程中，却常常出现问题，如铁轨出现扭曲甚至部分铁轨出现变形的现象，从而对火车通行造成影响。而造成这一现象的原因之一，便是因为施工人员在路基施工过程中，压实度不符合标准规定。因此，各个铁路施工企业应引起注意，积极探索如何控制土方路基压实度的质量，同时完善对施工现场的检测分析，以便提高施工质量，确保铁路能够长期使用。

1 土方路基压实质量控制的具体方法

1.1 路基填料控制

1.1.1 路基填料的选择。施工人员在选择路基填料时，应选择可以将填料压实至规定密实度且能够成为较为稳定的填方路基的材料，如粗粒无黏性土、细粒含量小于30%的混合土和砂黏土，不得用黏粉土、黏土和有机土、液限高于32及塑性指数大于12的土壤。与此同时，铁路路基填料中不得含有杂物及容易腐坏的物质，如草皮、树根。施工企业若遇到特殊情况，必须使用细粒含量超过30%的混合土和粉砂时，施工人员必须将填料进行处理，直至其符合施工要求，方能将其作为铁路路基填料使用。

1.1.2 使用填土材料前需进行试验。施工人员在使用路基填料实施填土作业前，必须确保完成以下试验：液塑限试验、土地强度试验、土地击实试验。施工人员通过试验所得出的数据，利用理论知识判定该区域土壤类型，清除不符合施工要求的土质。施工人员利用土地重型击实试验能够得出含水量与干密度的相关数据，施工人员根据数据可绘制关系图，从而了解不同类型土壤密度的最大值，同时了解当土壤干密度达到最大值时的最佳含水量。

1.2 试验段控制

施工企业选取试验段的目的是通过在试验段施工，确定整体施工方案，并为之后的施工提供工程数据与技术参数。试验段控制包括以下内容：压实设备的选取、压实作业的具体流程、压实作业的实施次数、压路机前进速度与路基填料厚度。施工人员在选择试验段时，必须选择高于200米的路段。铁路路基压实实验中，施工人员应认真记录各已定填筑材料压实的具体作业流程，同时确定材料相应的设备类型。不仅如此，施工人员对填筑材料中的松方厚度、压实遍数、高程变化及含水量界限等参数进行记录，直至试验段路基压实度符合规定密度，方可停止记录，整理记录并将其提交至施工设计人员处，施工设计人员根据记录制定相应的施工计划，从而保证施工质量。

1.3 施工现场压实质量控制

施工现场是铁路路基施工最为重要的部分，施工现场压实质量的控制直接影响到整体施工质量。施工人员在施工过程中，应注意以下三点控制：

1.3.1 含水率的现场控制。施工人员在实施铁路土方地基压实作业之前，应先测量路基填料的含水量，并通过加工使之与最佳含水量相近。当路基填料含水量过大，应将其晾晒或风干，直至其达到最佳含水量，方能对其进行碾压。施工人员在施工过程中应尽量保持连续作业，避免停歇，从而降低路基填料受到雨淋或暴晒的几率，影响土壤的含水量。若周围无能够判断土壤含水量的设备，施工人员可将土壤捏成团状，若过程较吃力，手掌不含水印，且当土团从50厘米处做自由落体运动落地时碎成块状，自1米处落下则立刻松散时，施工人员可判断土壤此时与最佳含水量相近。

1.3.2 平整度控制。通过分析大量的施工经验可知。压路机若在平整度较高的路面上行驶，则其对施工区域各地的压实功能相同，施工区域各地受力均匀。压实作业完成后，各地压实度数据较为详尽，数据离散度较小。而当压路机在平整度较低的路基上工作时，压路机对路基土质产生由上向下的压力，因为力的分布存在差距，压实作业完成后，各地的压实度并不相同，容易出现某一区域的压实度上不足以达到要求。因此，施工人员应提高检测频率，对不合要求的区域进行二次碾压。

1.3.3 压实方式及岩石层厚度控制。路基施工过程中，施工企业并不重视填土的松铺厚度，导致过厚碾压这一现象的出现。由于填土厚度超过标准，使得路基填土上层虽然与标准相符，然而当施工人员开挖后会发现路基依旧松散，路基的稳定性依旧无法得到保障，在此之上建立的铁路安全系数较低。通常情况下，施工人员在使用18～25t光轮及22～25t振动压路机实施压实作业时，应对压实厚度实施控制，要求厚度应低于20cm，松铺厚度应小于30cm，以便提高施工人员的工作效率，使得填土的压实质量能够得到保证。施工人员在实施压实作业中，压路机的行驶速度也会影响压实效果，若施工方案对土层压实度要求较高且土层较厚时，压路机速度不宜过快，当土层渐渐密实时，压路机驾驶员可适当提升速度。不仅如此，施工人员在施工初始阶段应控制碾压强度，尽量轻压，当土层渐渐密实，方可加重碾压强度。

2 压实质量现场检测分析

压实质量现场检测具体有三种方法：环刀法、核子密度仪测定法及灌砂法。然而在实际检测工程中，大部分施工企业检测压实度时更偏向于采用灌砂法。相比环刀法和核子密度仪测定法，灌砂法所得到的数据更为准确，同时还具有较高的可控性、结果也更为具有代表性，因此灌砂法成为现今铁路施工企业使用的主要检测方法。但是灌砂法也具有部分缺点，如其操作过程较为复杂，施工人员需频繁测定标准砂的密度及锥体重量。企业在使用灌砂法时应注意以下问题：

2.1 灌砂筒的选取及室内标定

施工人员在选择灌砂筒时应以集料的最大粒径为标准。现今灌砂筒基本有三种规格：100mm、150mm、200mm，其分别对应不同试坑直径及集料最大粒径。以规格为150mm的灌砂筒为例，其所对应的测试深度为150mm，然而实际工程当中，压实层厚度常常在200mm上下浮动。通常情况下，压实表层的压实度数值比较高，但压实表层下方的压实度便难以得到保障。故而，铁路施工企业在山区当中，且施工区域的集料中含有较多碎石时，应选用规格为200mm的灌砂筒作为检测工具。

2.2 量砂、灌砂筒中沙面高度与砂体重量对量砂密度的影响

灌砂法的检测原理是通过均匀沙砾以测定试洞的容积，从而推测压实度。灌砂法所用沙砾的粒径应控制在0.36～0.60mm或0.25～0.50mm，且保持所用沙砾的洁净。施工人员所用量砂应与规范要求相符，且量砂不得出现存在杂物或受潮的现象。施工人员在替换量砂之后必须测量松方密度，锥体当中量砂的数量值也应重新测量、记录。施工人员可通过砂面高度对装砂质量进行控制，一般情况下，砂面与筒顶相距15cm。因为砂面高度存在差异便会导致其自重出现不同，下落速度也存在差异，因此施工人员在灌入砂时还需注意砂的密实程度，这便对量砂的密度产生一定的影响。故而施工人员应对砂面高度进行把关，检测过程中，应保持灌砂筒内砂面的高度与重量同室内标定相同。

2.3 含水量测定

含水量测定是施工人员在现场检测时必须进行的步骤之一。通常情况下，路基施工都选在夏天实施。夏天天气干燥炎热，容易令新修建的路基含水量下降。施工人员在取样过程中，应将取出的样本及时封入塑料袋中。对含水量进行取样过程中，施工人员应把试坑内所取出的试样快速搅拌，并使其更为均匀，之后再获取含水量信息。施工人员检测含水量通常使用烘干法及酒精法，所得结果如在允许范围内，则证明此时的含水量合格，铁路路基可正常使用。施工人员在检测过程中需要注意，利用酒精法检查含水量时，酒精纯度不得低于95%，若施工人员使用纯度不高的酒精，不仅不能够使酒精充分燃烧，酒精反而会成为水分融入土壤，从而对检测结果形成干扰。

2.4 标准密度对压实度检测的影响

施工人员若要保证压实度准确，必须先确认土壤的标准密度。而要做到填土密度准确，需从两方面入手：一方面保证实验用土质量合格；另一方面保证冲击试验合理。施工人员在选用样图之前，必须对目标土样进行颗粒分析、天然含水量测验、天然密度测试等试验，通过得出的数据判别土样的种类，排除不合格土质，并以此决定该料场是否满足工程需求及决定土壤的挖掘深度。施工人员在取样过程中应注重土样的广泛性及代表性，按照施工方案规定的频率选取土样，以保证实际施工过程中所用填料与实验室所用土样相同。除此以外，施工人员应明确，工程实际压实条件、影响因素与实验室存在一定的差别。例如施工人员在施工过程中往往使用碾压器械，而在实验过程中则使用自由落锤，两种方法有着明显的差异。施工人员使用碾压器械，土壤承受的是碾压力，而实验过程中，土壤受到的是冲击力。施工人员在实验时，针对含超粒径的土样应先校对土样的最大干密度及最大含水量，同时保证闷料时间及控制击实筒内土样的高度。

3 结语

施工企业应帮助施工人员树立责任感，令施工人员对待工作的态度更为积极认真，对施工质量严格控制，以保证工程项目能够顺利实施。同时施工人员在检测过程中也应认真负责，严格按照检测步骤实行，避免出现失误与漏洞，使土方路基压实度存在问题，从而为之后铁路的使用埋下隐患。

参考文献

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[2] 邱时茂，范智杰，李晏，等.高等级公路路基压实度检测控制[J].交通科技与经济，2012，（2）.

[3] 和民锁，李亮，聂志红.客运专线路基压实检测指标的试验研究[J].铁道科学与工程学报，2009，（6）.

作者简介：王剑波（1988-），男，中铁二十五局集团第三工程有限公司助理工程师，研究方向：路基填料压实质量。

（责任编辑：秦逊玉）