路基连续压实施工工法.docx

1、路基连续压实施工工法1.前言在公路、铁路、市政等相关基础设施建设中， 路基土方填筑作为其重要组成 部分， 起到承担上部结构荷载， 连接构筑物刚柔转换的作用。路基压实质量是反 映路基填筑效果的根本性数据。为此， 在路基填筑过程中， 每填筑层施工完毕后， 均由检测人员根据设计或验标要求进行抽点检测， 此方法既耗时耗力， 又不能在 施工过程中对路基各项指标进行整体控制。采用连续压实施工， 对填筑过程进行 动态控制， 随时根据压实效果进行调整， 对填筑区域进行全面压实效果检测， 提高检测数据的准确性。2.特点随着科学技术发展， 路基施工技术不断进步， 尤其路基本体趋于结构化设计， 即将路基每层简化成板

2、体结构， 要求每层压实度满足要求的同时， 压实程度分布要均匀，不能差异较大。连续压实将路基检测程序， 既可以自事后检测提前到过程控制， 填补施工过 程中检测的空白， 将填筑过程看作一个动态过程， 根据图表显示随时进行工器具 的调整， 以保证压实的质量， 而且连续压实技术还能检测每层的压实程度分布情况，直观的用图形形式表现出来，避免漏压和过压，提高施工效率。3.适用范围适用于公路、铁路、市政等填筑施工过程中， 对每填筑层进行相关数据检测的施工内容。4.工艺原理路基连续压实通过将振动机的已知激振力转换为路基的反抗力， 该种振动响 应建立相应的评定系统和反映效果， 将形成的数据传输至主机内， 显示为

3、不同程 度的压实状态（不同颜色），根据颜色的变化，对所施工段落内的压实状态和压实程度分部情况进行控制，达到满足压实质量的目的。1常规检测数据5.施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程设备检查符合规定要求选取段落进行相关性系数 r 采集连续压实数据r 不符合要求建立相关数据模型确定目标值r 符合要求按目标值进行施工过程检测分析压实段落内压实程度、均匀性、稳定性对检查效果进行评定连续压实检测结束数据整理并归档图 1、连续压实施工工艺流程图5.2 设备检查振动压路机自重选用 20t，振动频率的波动范围不超过规定值的0.5Hz （机械年限控制在 10 年以内），能够提供设备安装接口并提供 12V 稳定

4、外接电源。如下图所示：2图 2、接收器吸附在压路机振动轮上图 3、显示器与压路机操作室连接5.3 相关性校验5.3.1 试验段选取路基检测前首先进行相关性校验工序。选取不少于 100m 试验段路基，试验 填料、含水量及填筑厚度满足规范要求，现场设置起始和终点标志线，选取三块不同压实区域进行压实度检测。3图 4、试验段落选取5.3.2 试验数据采集以选取 4%改良土填筑为例，进行 100m 相关校验试验段准备，采用 20t 振动 压路机安装连续压实设备，根据试验段数据采集分为三个区域：轻度区、中度区、 重度区，三个区域按照如下要求进行数据采集，每个区域等位采集 6 个数据，共计 18 个点位：轻

5、度区，改良土整平完毕后进行数据采集，同步进行压实度检测；中度区， 振动碾压 1 遍后进行数据采集，同步进行压实度检测；重度区即压实度满足设计要求时，振动碾压 3-4 遍，达到压实度要求后进行数据采集，同步进行压实度检测。图 5、采用灌砂法进行压实度数据采集4图 6、采用连续压实进行数据采集5.3.3 建立数据模型确定目标值将采集的 18 个对应点位数据进行统计，在轻度、中度、重度三种压实状态 区域内各选 6 个点，根据采集的数据对照压实度选取点一一对应，按照 X 轴压实 度，对应 Y 轴连续压实 VCV 值进行散点图分析，剔除异常数据点，得到一元线性回归方程，输入相关性系数软件得到检查结果数据

6、。如下图所示：图 7、检测点位对应数据表5图 8、根据离散点位形成的回归方程检查结果数据，若相关系数 r（即该回归方程的斜率），r0.7，则证明该 数据满足规程要求，对应的VCV即为目标压实度的数据值。若斜率0.7，则证 明检测数据随着压实程度的增大，相应的VCV值增长过程不足，不能准确反映压实效果，此时需要对试验段过程进行重新检测。根据回归方程给定的公式，将改良土设计压实度数据带入回归方程，得出的VCV 值即为连续压实的目标值。5.4 过程检测试验段施工的压路机作为检测机械，将连续压实设备按要求连接后，自待检 测段落一侧向另一侧弱振采集数据。显示仪器将压实面以颜色进行区分，达到合格区域，显示

7、为绿色，不合格区域，显示为红色。如下图所示：图 9、仪器显示的压实状态操作手根据仪器中所显示的颜色不同，针对红色区域进行补压，直至颜色变9为绿色为止，对已经显示为绿色区域，不再进行振动碾压，避免出现过振情况。 通过仪器中颜色对比，随时对碾压方式、碾压遍数、碾压区域进行及时修整，避免造成漏压、过压情况。5.5 分析压实段落针对已经碾压完成的段落，将连续压实结果连接计算机，生成如下图表：图 10、压实状态及压实程度分布图将压实数据进行分析，得到三种控制手段：压实程度：碾压面压实程度的通过率按通过面积占碾压面积的多少计算，通过率按不小于 95%进行控制，且其中不通过的检测单元呈分散分布状态。对于岩土

8、填料，碾压面的压实程度通过率要求达到 100%是非常高的，现场 不易实现。根据实际经验，允许有 5%的不通过区域存在是可行的，但这部分区 域的分布要分散一些，若集中地连续分布在一起(2m2），有可能会造成局部的过大变形（沉降），影响上部结构。压实均匀性：通过碾压轮迹上振动压实曲线的波动变化程度和碾压面振动压实值数据的分布特征进行判定。按振动压实值数据不小于平均值的 80%进行控制。7路基结构性能的均匀性差异，会对上部结构的支承条件产生影响，力学性能 的不均匀不仅仅是刚度的不均匀，更重要的是路基疲劳寿命的不均匀。根据目前 压实均匀性评定与控制现状，以一组常规检测数据，低于其平均值的 30%-50

9、%的点，认定为不均匀点。 反映在连续压实数据为均匀性不小于平均值的 80%。压实稳定性：根据同一碾压轮迹上前后两遍振动压实值数据的差异进行判定。在碾压过程中，振动压路机施加给路基结构的是一种重复动荷载，可看作是 一种疲劳试验。由于振动压路机的正向和反向行驶时振动性能有差异，会导致量测数据的不一致，因此要求采用同一行驶方向的数据进行评定和控制。由于振动压实值与路基结构反力成正比，因此当前后两遍振动压实值差值为 零时，相应的路基结构反力的差值也为零，塑性变形停止，表明在该种工艺参数 下压路机的压实功已经发挥到最大，路基结构反力、压实状态和塑性变形都不再 变化。此时对目标值进行判定，若没有达到目标值

10、，则需要改变压实工艺参数或更换压路机。6.材料与设备振动压路机； K30 平板荷载仪、灌砂法检测仪器等。连续压实设备：主机、连接装置、电脑处理系统。7.质量控制连续压实质量检测在填筑碾压过程控制完成后的碾压面上进行，检测施工段 过程控制完成后的碾压面压实状态分布和压实程度分布状况，确定压实质量的薄弱区域，以便在最薄弱区进行常规质量验收。施工段连续压实质量检测数据的统计分析按 100m 长度划分多个分析段进行， 不足 100m 的施工段单独取作一段。每分析段统计连续压实质量检测数据的最大值、最小值、平均值、极差、标准差、变异系数及分布直方图等。8.安全措施8.1 施工前，进行安全教育及做好安全技

11、术交底。8.2 施工时，检测人员随机械进行同步指挥，避免仪器损坏。8.3 机械设备安装必须安装牢固。机械由专人操作。8.4 夜间施工，必须设置专职安全人员从旁指挥，加强安全控制。88.5 机械定期维护和保养，一经出现问题，立刻进行检修，避免因机械自身原因影响检测结果。9.环保措施9.1 施工区内道路通畅、整洁、不乱堆乱放，场地排水成系统，并畅通不堵。9.2 应注意填筑过程中所用材料对环境影响，及时洒水降尘。9.3 施工区内道路通畅、整洁、不乱堆乱放，场地排水成系统，并畅通不堵。废水须按要求处理后在排放或回收利用，防止污染水域。施工废料集中堆放，及时处理。10.效益分析通过该技术在工程实际中的应

12、用总结来看，较传统碾压工艺、检测手段存在诸多优点，施工效率得到大幅度提升。10.1、提高路基填筑质量连续压实技术的实施，填补了施工过程中无法控制这一空白，可以随时对所 填材料、碾压区域进行调整，清晰反映路基压实状态和压实程度情况，用以指导路基填筑，提高施工质量。与传统方法进行比较分析如下：项目常规施工方法连续压实技术质量控制事后控制过程控制压实程度记录过程碾压无记录屏幕显示每次碾压数据检测方法取代表点位整个作业面10.2、加快施工进度常规检测手段在施工完成后，对已完工路基进行检测，所耗时间较长，影响 下一层路基填筑。连续压实技术通过图表形式，仅对薄弱区域进行常规检测即可，减少了重复检测时间，提

13、高了工作效率，加快施工进度。10.3、针对性指导施工通过连续压实，对路基填筑中某一区域施工质量较差环节单独进行处理，避 免了因局部影响整体施工质量，优化了施工碾压遍数，防止了漏压、过压情况出现，尤其在夜间施工，为碾压提供便利，提高施工质量，节省了碾压工序时间。10.4、节省经济成本1）、施工检测方面：根据常规验收标准而言， 每 1000m2 所检测 K 为 2 个点，9路基平均宽度为 20 米，则每 100 米需要检测 4 个点。每次需要检测人员 2-3 人， 每点检测需要时间约 5-8 分钟，则每 100m 保守计算，需要 30 分钟。以每天填筑 1km 测算，检测所需时间为 5 小时。且不

14、考虑检测数据出现错误情况。而采用连 续压实技术后，仅检测薄弱环节 1-2 个点，每 100m 所需时间约 15 分钟，每公里检测时间为 2.5 小时，大大节省了检测时间，减少人工成本。2）降低油耗方面：常规碾压采用次数反映压实程度，采用连续压实技术， 操作人员可以直接从屏幕上知道碾压情况，不出现盲目碾压，避免过振、漏振现象，提高机械工作效率，降低压路机的耗油量。以 100m 长路基基床表层压实为例，采用连续压实过程控制时，一检合格率 达到 100%，而传统压实控制时， 一检合格率仅为 95%。在传统路基填筑施工时， 碾压主要通过操作经验控制，容易出现过压和欠压现象，经参考现场数据，采用 连续压

15、实过程控制后，能有效节约油耗 15%，以每方土石方碾压合格需 0.136 升计算。采用连续压实过程控制前后降低机械油耗成本比较表（以摊铺长 100m，宽 20m 路基基床底层为例）项目采用连续压实过程控制传统施工方法油价（元/升）油耗油价（元/升）油耗减少返工率降低油耗5.395.5*95%5.395.5防止过振、补压降油耗5.395.5*85%5.395.5总计（元）911.071012.3节省（元）101.23油耗节省率10%11.应用实例由我公司组织施工的白洋淀大道新建工程，起点位于京港澳高速公路七一路 互通，桩号 K0+000，在 K20+500 处与保新线重合，终止于保静线白洋淀特大

16、桥 南侧引道，终点桩号为 K29+666，路线全长 29.666 公里。路基填方总量 122 万 m,主要以普通土、改良土为主。自 2015 年 9 月份开工，至 2016 年 5 月份路基填筑完工，有效施工时间共 5个月，平均每天完成土方填筑 8000 方，即每天完成路基填筑一层的施工任务。10采用本技术进行的路基质量控制，减少人员投入 4-5 人，工资以 100 元/工日计， 间接节省人工费用 7.5 万元。填筑完成后，一次性通过质量检测，满足连续施工 要求，减少人工、机械返修投入，进而降低了机械油量消耗，以车辆每天节省 1800元/天计， 间接节省机械费用 27 万元。通过连续压实技术的有效应用，提高了施工过程中的的质量控制，降低返修率，加快施工进度，从而节省项目成本。11