高铁路基连续压实技术应用情况汇报

2024-04-15

高铁路基连续压实技术应用情况汇报(共6篇)

篇1:高铁路基连续压实技术应用情况汇报

关于在全路推广使用铁总自主知识产权的《高速铁路路基连续压实检验控制技术与装备研究》(以下简称连续压实科技成果)(简称CPMS)成果情况及在京沈辽宁段的使

用情况汇报

我们负责在全路及京沈辽宁段全面推广使用铁总连续压实科技成果(简称CPMS)。该成果是在原铁道部领导亲自指导下,由西南交大、哈工大、铁二院、铁二局、东路科技等五家单位研发成功,铁道部科技司成果鉴定为“具有国际先进水平,在全路推广使用”。铁道部以此套技术为蓝本,于2011年发布了TB10108压实规范(2015年6月1日铁总建设[2015]80号文改为企业标准Q/CR),铁总盛光祖总经理签发(2013)03号文件,要求“积极采用该四新技术成果”(详见附件)。

自2011年以来,我们先后在贵广贵州段、沪昆贵州公司、呼准鄂、石济、京沈辽宁等多条高铁安装使用了铁路总公司具有自主知识产权的这套路基连续压实技术,取得了一定的经验和效果,不断改进该技术和设备,积累了较多的控制路基质量的体会和经验,对提高路基质量起到了作用。在前不久9月9号在长沙召开的“铁路建设项目标准化管理现场会”上,铁总卢春房副总经理在讲话中对贵广贵州公司应用路基连续压实给予了表扬,这既是肯定了我们负责推广服务的铁总具有自主知识产权的CPMS压实技术,也是对我们服务工作的肯定,我们定更加努力的工作,全力做好CPMS的推广工作。

京沈辽宁公司田总、孙总工等领导认真贯彻执行铁总有关积极使用连续压实技术的文件,在全线全面推广和使用该技术,并先后两次召开现场观摩会,向全线推广铁总这套技术。目前京沈辽宁段共有2、4、5、6、7、10、11标安装使用了铁总这套压实技术,占大部分。我们负责安装、培训,并与施工单位一起做了相关性较验,全部满足规范要求。大部分施工单位按规范要求进行了连续压实的质量检测工作,只有个别标尚未进入全面施工阶段,还未全面安装使用。

从几年来的使用情况看,使用了铁总这套连续压实技术后,基本实现了路基质量“由点的检测变为面的检测;路基质量由结果控制变为过程控制”,同时实现了信息化,增加了可视性,对提高路基质量有较大的作用。

由于是新技术,大家还在学习,出现一些问题是难免的,如新规范6月1日公布后,使用单位还未及时更换软件,信息化还在不断完善中等。只要各方重视,认真按规定、规范做,就一定会把这项技术推广好!

我们在现场安排了专人负责技术服务,设备随时保养、更换,确保不误事。

关于下一步工作:

一、研发团队已更新了全部的软件,符合新规范的要求,并加进去了这几年施工单位使用人员的改进意见。

二、现在使用的是几年前科研用的老一代机,根据近年电 子科技的进步,已研制出了集多种现代电子技术如大屏幕、触摸屏、北斗卫星、蓝牙、实时传输等于一身的二代机,很快给使用单位更换。

特此报告。

附件:沪昆客专贵州段路基填筑连续压实控制技术运用现

场会交流材料

铁总连续压实科技成果(简称CPMS)有关资料

CPMS产权单位:中国铁路总公司 生产科研单位:西南交大、东路科技等

销售服务:成都峨秀(基实)压实机械科技有限公司

2015年9月21日

联系人:郭华

话:***

箱:2832508438@qq.com

篇2:高铁路基连续压实技术应用情况汇报

目前铁路路基填筑质量控制以传统的“点式”检验为主, 如K (压实系数) 、K30 (地基系数) 以及Evd (动态变形模量) 等, 均采用了在现场某一点进行抽样试验的方式获得检验数据。这类控制方法存在很多不足:一是检验在碾压结束后进行, 属于结果控制, 发现问题很难在碾压过程中进行处理;二是依靠抽样试验进行, 需占用重型设备加载, 给施工带来很大干扰, 并且试验花费时间较长, “抽样点”的试验值也无法完整体现全路段的压实质量;三是个别检验点的数据不满足要求时, 很难界定需重新碾压的区域, 若全部碾压, 则有可能造成其它合格区域的“过压”现象;四是抽样检验适合于样本总体均匀的情况, 当填料存在不均匀性时, 抽样点是否具有代表性还存在争议。

针对路基压实质量控制手段的不足, 2008年铁道部组织技术力量对这项技术从理论体系、测试技术、工程应用和规程编制等方面进行了系统研究, 形成了具有自主知识产权的连续压实控制系统技术。这项技术改变了传统意义上的抽样控制方式, 不仅仅体现了施工的全过程控制, 还体现了对整个碾压面的全覆盖式控制, 已经成为一项成熟并普遍应用的先进压实技术。

2011年11月15日, 铁道部下发《关于发布铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程的通知 (铁建设【2011】163号) 》文件, 要求自2011年12月1日起施行;同时, 《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》 (TB10108-2011) 强制性条文中1.0.9条规定, 铁路路基填筑工程连续压实控制的压实质量报告应作为路基填筑质量的验收资料进行存档。

2 连续压实控制技术的施工应用

路基连续压实控制系统是在路基填筑碾压过程中, 根据土体与振动压路机相互动态作用原理, 通过连续量测振动压路机振动轮竖向振动响应信号, 建立检测评定与反馈控制体系, 实现对整个碾压面压实质量的实时动态检测与控制。

路基连续压实控制系统主要由振动传感器、信号线、显示控制器和后台数据分析管理软件组成 (见图1) 。根据规程要求, 铁路路基填筑工程连续压实控制按“设备检查、相关性校验、过程控制、质量检测”四个阶段进行。

2.1 设备检查

主要是检查加载设备 (振动压路机) 的振动性能是否满足规程要求, 特别是其振动性能。

安装检测设备时, 振动传感器必须垂直安装在内机架上 (见图2) , 可以直接接受来自振动轮的振动信号, 如果传感器不垂直安装, 得到的信号就不能准确反映振动轮的垂直振动。

设备调试时, 要控制压路机振动频率的波动范围, 频率波动过大, 将会导致激振力出现更大的波动, 人为造成路基压实质量的不均匀和量测结果的异常变化, 不能真实反映压实质量。

2.2 相关性校验

主要目的是确定连续压实控制指标VCV与常规质量验收指标之间的相关系数。可将试验段碾压成轻度、中度和重度三种密实状态, 分别在三种密实状态内进行连续检测和常规质量验收指标检测, 每种压实状态区内的检测数量不小于6组, 将两种检测结果进行相关性分析, 当相关系数r≥0.7时, 确定相关系数和连续压实控制的目标值。

2.3 过程控制

过程控制主要是在碾压过程中对压实程度、压实均匀性和压实稳定性进行实时控制。

2.4 质量检测

质量检测是在碾压完成后对整个碾压面进行的连续检测。可依据碾压面的压实状态和压实程度分布状况, 确定压实质量的薄弱区域, 以便于在压实最薄弱区进行常规质量验收。

3 应用效果分析

3.1 质量控制更趋于科学性

采用连续压实控制技术, 能够实时反映整个作业面的整体压实质量, 传统的碾压方法控制与连续压实控制系统对比分析见表1。

3.2 施工效率大幅度提高

3.2.1 提高检测效率, 减少重复检测时间

按规范要求, 常规质量验收应分别对K、K30、Evd等指标进行检测, 而路基连续压实控制系统通过设定VCV值, 操作手能够直接从驾驶室里的屏幕上实时了解当前压路机所处碾压段落的压实程度、碾压遍数等信息, 与常规只采用压实遍数进行控制的方法相比较, 可减少重复检测时间, 缩短施工周期, 加快路基施工进度。

3.2.2 有针对性地指导作业, 提高机械工作效率

连续压实控制系统的显示屏幕可以直观的向操作手提供压实的参考线和当前填筑层的压实程度, 有利于操作手对碾压遍数和压实质量检测时间的确定;同时, 可防止欠压、过压及漏压现象的发生, 特别是在夜间施工时, 为操作手提供了便利条件。施工效率对比分析见图3。

3.3 施工成本大幅度降低

3.3.1 节约人员成本

一是减少重复检测时间, 节约检测人员成本。根据连续压实控制系统VCV值的控制原理, 当VCV值达到目标值时, 即可进行试验检测工作。多次检测、校验结果表明, 当VCV值达到目标值后, 常规的各项检测指标均能达到规范要求。这与以往通过“控制压实遍数、指标检测、不达标再碾压、复检直至达标”的控制方法相比较, 能够减少重复检测次数和所需资源, 缩短施工周期。

二是提高机械工作效率, 节约操作人员成本。连续压实控制系统的显示屏幕可以直观的给操作手提供压实的参考线, 并能反映出当前填筑层的压实程度, 做到了碾压遍数的优化和重复碾压区域的精确定位, 杜绝了过压、欠压及漏压, 从而节约操作人员成本。

三是缩短路基施工周期, 节约管理人员成本。采用连续压实控制系统进行路基填筑碾压, 可大大缩短路基填筑施工时间, 从而节约了现场管理人员成本。

3.3.2 降低油耗

采用连续压实控制系统, 操作手可以直接从屏幕上了解路基碾压的实际情况, 不会出现盲目碾压, 避免过压、漏压及欠压, 这样就能很好的提高机械工作效率, 从而降低压路机械的油耗量。

4 结束语

篇3:高铁路基连续压实技术应用情况汇报

【摘要】为提出高速铁路路基A、B料检测合理标准、方法,本文通过采用地基系数K30、动态变形模量Evd、孔隙率n三种不同检验方法对京沪昆山试验段试验段采用A、B料湖州碎石土填筑路堤压实质量进行检验、分析研究。

【关键词】AB料;检测;地基系数;孔隙率

Discussion on the relationship between A and B material compaction test indexes of high speed railway subgrade

Chen Chao,Yang Jian-ming

(Hunan High - speed Railway Vocational and Technical College Nanhua UniversityHengyangHunan421001)

【Abstract】 In the design of high-speed railway, not only static vehicle load but also dynamic impact from high-speed trains should be considered. Three types of experiment methods including foundation coefficient K30, dynamic deformation modulus Evd, porosity n are adopted to inspect the compaction quality of embankment filled with Huzhou gravel soil in Kunshan test section of Beijing-shanghai Line. Mathematical statistics method is used to propose reasonable standard and method for AB material of high-speed railway foundation .

【Key words】AB material;Inspection;Foundation coefficient;Porosity

1. 前言

(1)为适应经济和社会的飞速发展,高速铁路正在筹建和建设中。根据高速铁路建设的需要,对路基本体填筑施工和质量检测也提出了新的要求。

(2)路堤压实是保证路堤填筑质量的关键,使得路基的压实面临着很多新问题,必须对其施工工艺及质量检测标准做进一步的研究和探索。通过采用地基系数K30、动态变形模量EVD、孔隙率n三种不同检验方法对试验段碎石土路堤填筑压实质量进行检验,利用数理统计方法分析研究,以期提出高速铁路路基检测合理标准、方法,对指导下步京沪高速铁路的施工都具有重要的工程意义。

2. 设计施工方案

A、B组填料,可通过加强施工控制作为基床以下路堤填料分层填筑;作为基床底层填料需进行级配改良。施工技术参数:用于基床以下路堤填料最大粒径15cm,细粒含量<30%,不均匀系数Cu≥12,分层摊铺厚度30~40cm。用于基床底层填料最大粒径10cm,细粒含量<30%,不均匀系数Cu≥20,级配曲线曲率系数Cc=1~3,分层摊铺厚度25~30cm。第二类是硬质岩全风化层(石英二长岩、花岗岩),属C组粗粒填料,通过加强过程质量控制可作为基床以下路堤填料直接填筑;作为基床底层填料时需进行物理改良,改良方法掺入20~25%碎石。施工技术参数:不均匀系数Cu≥12,级配曲线曲率系数Cc=1~3。

3. 碎石土室内检验

室内物理、力学指标检验的主要项目有:最大干密度、最优含水量、平均颗粒密度、破碎率、有机质、击实前后筛分试验、CBR试验,其中CBR试验依据GB50123,其它试验依据铁路标准。共进行14组的碎石土室内试验,各项试验结果及分析如下。

3.1击实前后筛分试验。

通过击实前后筛分试验,主要是模拟填料经现场碾压前后的颗粒变化的情况,预测碎石土经碾压后的级配状况。击实前后级配曲线图见图1、图2。

从级配曲线和不均匀系数、曲率系数可以看出:

(1)经击实后,颗粒总体向级配良好方向发展,少部分(如8、9、11、12)由于0.25~5mm颗粒较少,级配反而变差。

(2)填料击实前不均匀系数Cu在11.2~221.4之间、曲率系数Cc在1.29~32.0之间;击实后不均匀系数Cu在106.7~3600之间、曲率系数Cc在0.08~5.0之间,加之粗颗粒含量差异较大,击实前大于5mm颗粒含量P5在55.4~85.4%之间,击实后在36.0~69.0%之间,反映出填料颗粒级配的相对不均匀。

(3)填料细颗粒含量相差较大,粒径d<0.074mm部分击实前在0.5~16%之间,击实后在在1.1~34.2%之间。

3.2最大干密度及最佳含水量。

根据现场及料源调查所取数据,湖州土主要分两种土:一种为碎石土,最佳含水量在6.5%~8.5%之间,干密度在2.09~2.19g/cm3之间,其击实前后的筛分曲线比较接近,其填料等级都属于为A、B类填料;另一种为角砾土,最佳含水量在8.0%~9.5%之间,干密度在1.97~2.07g/cm3之间,其击实前后的筛分曲线比较接近,其填料等级都属于为A、B类填料。两种土的平均颗粒密度为2.65g/cm3。

3.3湖州碎石土的稳定性能试验。

碎石土路基的稳定与否,与碎石土中粗颗粒的强度和抗风化能力息息相关,可通过测定破碎率及崩解率来评定填料的稳定性。表1为各组土的破碎率及崩解率试验结果汇总表。

3.4湖州碎石土的承载比试验。

湖州碎石土的承载比试验结果分别为:80%、40%、65%。试验结果较好,(在高速公路的设计中一般规定CBR值大于8%就可用于路基的填筑)。

3.5填料的工程特性。

通过对土场不同部位的取样试验,以及过程抽检结果表明:

湖州土属碎石土~角砾土范畴,击实前细颗粒的质量百分率在0.5~16%之间,属A、B类填料;击实后细颗粒的质量百分率在1.1~34.2%之间,其中有两组属C类填料,其细颗粒的质量百分率超过30%,其它均属A、B类填料,且级配较击实前优。细颗粒的质量百分率超过30%填料,严格限制填筑部位,仅用于基床以下部分。

4. 现场路堤压实质量的检验及分析

4.1路堤压实质量检验概述。

按现行规范要求,碎石土路堤压实质量检验主要参数为孔隙率n、地基系数K30,孔隙率n主要采用核子密度仪、灌水法检测,地基系数K30检验采用平板荷载法检测。根据本次试验段要求,引入动态变形模量EVD检验参数,其方法为小型平板动态变形模量仪法。

压实质量检验结果:

4.1.1基床底层路堤压实检验结果总结如下:

(1)隙率n在分布在9%~27.5%之间,具体概率分布见图3(样本数为299个)。

(2) 地基系数k30均满足≥150MPa的要求。

(3) 动态变形模量EVD实测数据在43~106之间,具体概率分布见图4(样本数为300个)(基床底层孔隙分布图见图3,基床底层动态变形模量EVD分面面图见图4)。

4.1.2基床以下部分路堤压实检验结果总结如下:

(1) 孔隙率n在分布在15.0%~30.0%之间,概率分布见图5。

(2) 地基系数k30均满足≥130MPa的要求。

(3) 动态变形模量EVD实测数据在33~106之间,具体概率分布见图6(基床以下部分孔隙率检测分布图见图5,基床以下部分路提BVD检测数据分布图见图6)。

4.2不同检验方法所得指标的相关关系。

4.2.1孔隙率检测方法对比。

本次孔隙率检测采用核子仪法和灌水法比对,共比对173点,舍去异常点10个,对163个样本进行统计回归分析,样本采用率为94.2%,结果如下:

回归方程为:n核=0.0154+0.9934×n灌水

相关系数为:r=0.9911

4.2.2由此可以看出两种方法检验结果相互吻合,相关性好。具体回归曲线见图7(核子仪法-灌水检测孔隙关系曲线见图7)。

4.2.3地基系数k30与动态变形模量EVD之间的关系。

本次比对在基床底层进行,共检验抽样299点,舍去异常点后,对272个样本进行统计和回归分析,样本采用率为91.0%,结果如下:

回归方程为:k30=59.933+2.011×EVD

相关系数为:r=0.8663

由此得到地基系数k30与动态变形模量EVD之间的对应关系有一定的规律,但受填料种类、级配、含水量等多个因素影响,不宜简单的进行回归分析;可以对相对均匀的填料(如细粒土等)进行比对。本次比对的回归曲线见图8(地基系数K30-动态变形模量EVD关系图见图8)。

4.2.4孔隙率n与地基系数k30、动态变形模量EVD关系。

(1)本次比对在整个路堤进行,孔隙率n与地基系数k30共检验抽样453点,孔隙率n与动态变形模量EVD共检验抽样439点,其分布如图9、图10(n-K30关系图见图9, n-EVD关系图见图10)。

(2)孔隙率n一般在17~25%之间,其占88.3%,地基系数k30主要分在150~250MPa/m间, k30≥150MPa/m占94.5%;动态变形模量EVD主要分在45~85MPa间,其占87.2%,EVD≥45MPa占97.9%,孔隙率n与地基系数k30、动态变形模量EVD无明显的相关关系,是受与填料的颗粒和级配、含水量变化影响到实测结果之间的相关关系。

(3)通过大量的检测数据表明,路堤压实标准中孔隙率一项要求相对较宽松,其中基床以下部分路堤孔隙率n≥28%占总数的4.84%;基床底层孔隙率n≥24%占总数的5.35%。基床以下部分动态变形模量Evd<40MPa占总数的3.57%(除第一层);基床底层动态变形模量Evd<45MPa占总数的0.33%,Evd<50MPa占总数的3.33%。

5. 结语

通过对大量昆山试验段AB料碎石土路堤质量检测数据分析,建议高速铁路路堤质量检验标准及方法如下:

5.1作为高速铁路A、B填料,其质量较以往铁路路基工程的填料要求更高,除常规的填料检验外,建议对其稳定性能(破碎率、崩解率和水稳性)及强度(承载比CBR)进行检验,综合判定填料性能。

5.2建议A、B料路堤压实标准如表2。

5.3建议路堤质量检验方法采用。

孔隙率n采用核子仪法。

5.4建议检验频次。

5.4.1基床以下部分:

孔隙率检测逐层检,2断面(左、中、右各1点)/100m;

地基系数检测逐层检(除第一层外)2点/100m;

动态变形模量EVD逐层检(除第一层外),2断面(左、中、右各1点)/100m。

5.4.2基床底层。

孔隙率检测逐层检,2断面(左、中、右各1点)/100m;

地基系数检测逐层检,4点/100m;

动态变形模量EVD逐层检,基床底层3断面(左、中、右各1点)/100m。

参考文献

[1]马松林,王龙,王哲人.土石混合料室内振动压实研究[J].中国公路学报,2011,14(1):5~8.

[2]任劲松.圆砾土填筑铁路路基压实质量标准研究.石家庄铁道学院学报.2009. 9.第10卷增刊.33~38.

[3]徐立东.土石混合非均质填方的压实质量检测方法初探.辽宁交通科技, 2009.6.第22卷.第3期.44~46.

[4]马骏.超粒径含量高的砂卵石填方压实质量控制指标.路基工程.2012.第1期.31~33.

[5]闫秀萍.关于土石混合料路填筑路基压实检测方法的探讨.公路交通科技 2011.8.第4期.40~42.

[作者简介] 陈超(1982.9-),男,汉,学历:硕士,职称:讲师,研究方向:土木工程施工组织与管理、工程造价。

篇4:路基智能压实系统应用技术探讨

新建兰新铁路第二双线甘青段LXS-17标段,起止里程为DK1015+000~DK1119+679,线路穿越甘肃、瓜州、柳园极旱荒漠国家级自然保护区,属中温带干旱大陆性气候区,区域内年均蒸发量为降水量的30倍~50倍,气候异常干燥,降雨量小。线路正线长104.679 km,其中路基长99.641 km,约占管段内线路长度的95.2%。标段路基土石方1 103万m3。

由于路基所占比例高,再加上柳园戈壁滩地区施工用水奇缺,需用火车从远在300 km外的哈密经2次倒用解决。取土后从加水焖料,到上料后摊铺碾压各个环节由于风速大,水分蒸发损耗极大,摊铺初平后还要补水,导致填料含水率需达到7%以上方可满足施工需要。这样一来,致使路基施工成本费用大幅度增加。

为加强路基施工质量的过程控制,提高工效,降低施工成本,兰新铁路第二双线推广路基智能压实系统,这是我国第一次在铁路工程建设中大面积应用,对实现客专铁路路基施工机械化、信息化建设具有积极意义。

该标段在路基施工中共安装智能压实系统的压路机共计40台,建设GPS基站7座,基本能满足路基填筑压实施工的需要。相关图示见图1~图4。本文将对路基智能压实系统的应用技术做一分析探讨。

2 施工参数、工艺参数

2.1 施工参数

2.1.1 目标CMV值

CMV值是通过压路机振动轮上加装的加速度传感器,实时记录振动时路面反弹硬度而计算出来的数值,通过CMV值来控制压实质量。

2.1.2 CMV与EVD的相关性

CMV值、EVD(动态变形模量)均属动态获取的压实参数,二者具有相关性;在路基试验段工艺性试验过程中可通过EVD与CMV的相关性利用散点图对数据分析可知,在预设的碾压遍数范围内随着碾压遍数的增加,EVD与CMV值成正比例关系。

2.2 工艺参数

2.2.1 碾压厚度、填层平整度

根据(同填料)试验段获取的工艺参数在系统中预设填筑厚度;实际平均填筑厚度是系统根据上下相邻填层每个点位的高程变化计算出的实际填筑厚度平均值。

2.2.2 碾压遍数

根据试验工艺参数在系统中预设碾压遍数;智能压实系统的碾压遍数是GPS定位获得,实际平均碾压遍数是系统根据每个位置通过遍数计算的平均值;碾压遍数百分比是系统按作业区域不同位置不同遍数进行的统计。

2.2.3 碾压速度

根据工艺试验总结的最佳碾压速度为2.5 km/h~4.0 km/h。

2.3 质量分布均匀性

CMV值是控制路基智能压实质量的核心指标;显示屏显示的内容有:1)目标CMV值;2)平均CMV值;3)CMV百分比;4)薄弱区域的位置。

1)目标CMV值是利用常规土工试验方法通过EVD与CMV试验相互印证,通过线性回归图表、方程分析取得,目标CMV值是大面积路基施工同填料压实度的目标值。

2)平均CMV值是碾压结束后系统计算的当前区域内压实度的平均值,该数值可反映路基的一个综合压实情况。

3)CMV值百分比是指实际碾压CMV值占目标CMV值各个区间的百分比。

4)薄弱区域是对路基面压实度较弱位置进行的客观描述,薄弱点的数量可以在系统中进行设定,筛选出来的点位根据桩号及偏移量显示。

3 具体应用情况

3.1 检测程序、实际总结出的工艺参数

3.1.1 路基本体及基床底层检测程序

为保证工程实体质量及要求,路基检测工作在自检合格后,每压实层均由现场监理工程师见证试验;检测项目为:地基系数K30(90 cm厚填层检测一次,100%见证),压实系数K,动态变形模量EVD。三项指标合格后,填写申请委托单,经现场监理确认后,报请试验监理工程师到现场进行平行检测。检测项目为:压实系数K,动态变形模量EVD,抽检K30;平检频率大于10%以上。检测合格后通知下一道工序施工。

3.1.2 A,B组填料试验段工艺总结出的参数

路基填筑碾压完毕后,经现场检测验证,在机手规范操作下,路基A,B组填料现场测定含水率为3.8%~5.3%,摊铺厚度30 cm左右,碾压遍数16遍以上,路基压实质量一检通过率较高,且压实系统显示CMV值满足采集数据要求。

3.2 路段的检测情况

3.2.1 DK1015+100~DK1015+300段检测数据

该段路基填筑取土场位于DK1016+200左侧550 m,细角砾土,属B类土,根据击实试验结果最大干密度为2.20 g/cm3,最优含水率为5.30%。

1)第三层换填:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数16.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.5 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.7;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

2)垫层第二层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.2遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.2 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.6;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

3)基床以下第三层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数16.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.7 cm;CMV目标值50,CMV平均值71.3;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

4)第六层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.5遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.2 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.2;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

5)第九层:智能压实系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.1 cm;CMV目标值60,CMV平均值65.4;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

6)基床底层第三层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数16.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度29.3 cm;CMV目标值60,CMV平均值64.4;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

7)第六层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.4遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度29.5 cm;CMV目标值60,CMV平均值68.1;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

实际检测数据见表1。

3.2.2 DK1025+100~DK1025+200段检测数据

该段路基填筑取土场位于DK1024+900左侧540 m,细角砾土,属A类土,根据击实试验结果最大干密度为2.34 g/cm3,最优含水率为5.4%。

1)垫层第二层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数16.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度29.3 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.7;薄弱区域:CMV值较弱点:无;

2)基床以下第三层:系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度31 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.6;薄弱区域:CMV值较弱点:无;

3)第四层:智能压实系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数16.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.2 cm;CMV目标值60,CMV平均值71.3;薄弱区域:CMV值较弱点:无;薄弱区域:CMV值较弱点:无;

4)基床底层第三层:智能压实系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.5遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度31 cm;CMV目标值60,CMV平均值69.2;薄弱区域:CMV值较弱点:无;

5)第六层:智能压实系统设定碾压遍数18遍,实际平均碾压遍数17.9遍;设定填筑厚度30 cm,实际平均填筑厚度30.4 cm;CMV目标值60,CMV平均值65.4;薄弱区域:CMV值较弱点:无。

实际检测数据见表2。

4 效能分析

4.1 智能压实系统与传统压实的比较

使用智能压实系统是质量控制技术创新的一种体现,是“三阶段、四区段、八流程”路基施工工艺的拓展。它对于控制路基填筑施工质量、提高工效具有推动作用。

经过一段时间使用,我们总结出智能压实系统比传统压实方法具有以下优点:

1)能够有效控制压实施工的全过程。目前“规范”规定的路基压实质量控制指标主要有压实度K,K30,EVD和EV2等。这些指标的取得主要依靠现场“抽样”试验进行,属于“点”控制和“事后”控制,难以过程控制和全面控制。压路机安装智能压实系统后驾驶室内的控制箱能够实时显示整个作业面压实状况,使机手无需再凭猜测和感觉施工,减少了因人为因素造成的漏压或过压现象的发生。碾压完成后,检测人员根据压实记录显示的薄弱区域进行有针对性的试验检测,结合抽检点的检测结果来反映整个面的压实度,使得施工质量分布均匀性大为提高。

2)能有效的控制路基填筑设计范围内的宽度、碾压遍数、压实厚度,特别是对压实薄弱区段具体位置的显示,取消了现场检测工作的盲动性。

3)能详细记录路基碾压起始时间,碾压区段的里程、高程,保证了预设的填层厚度、高程、碾压时间,基本消除了人为忽视质量弄虚作假的现象。

4)能有效地反映大面积的填料摊铺厚度。按照“验标”规定,摊铺厚度每100 m见证检测一处,这并不能起到有效控制大面积摊铺厚度的作用。使用智能压实系统后,第一遍静压摊铺厚度便被全面、清晰的反映出来,对于及时调整控制摊铺厚度起到了指导作用。

5)能够清晰反映压实过程中的薄弱区域,指导碾压过程中对薄弱区域加强碾压,达到压实效果的最大保证。由于填料含水率的不均匀、摊铺厚度的误差,在同样碾压遍数的情况下,难免会出现局部碾压效果较差。在未使用智能压实系统时,主要是靠施工人员和检测人员的直观检查发现,发现问题后再次调用压路机进行补充碾压,既耗费时间又不一定能使薄弱区域得到全部的处理。使用智能压实系统后,可以及时反映出漏压区、薄弱区,使得碾压过程中能够及时对一些薄弱区域进行补充碾压,从而有效保证了全区段的压实质量。

因此,该系统在路基填筑施工中的广泛使用,不仅使路基检测各项指标的“一检合格率”得到较大提高,从而使路基填筑施工过程质量控制得到了明显加强。

4.2 对加强现场质量监控发挥的作用

1)通过智能压实系统对压实过程的实时监控,提高了施工管理人员对施工全过程管控力度。

2)减少了重复检测、机械调配,缩短了检测时间,在一定程度上加快了路基施工进度,从而降低施工成本。

3)智能压实系统的应用,使路基施工过程由过去的“人控”变为“数控”,最大化的发挥了压实机具的功能,使路基的压实质量过程控制发生了质的飞跃。

4)降低了现场检测人员的劳动强度,提高了工作效率。

5 智能压实系统使用中存在的问题和建议

1)目标CMV的取值目前尚未形成一套切实可行的理论体系和应用规范。没有与验标规定的检测指标建立对应的数学关系,与现行验标规定的检测项目不匹配,需要在施工准备阶段进行CMV与验标规定的K,K30,EVD和EV2等做验证转换,目前需行业部门加快研究,形成一套切实可行的理论体系和应用规范。

2)戈壁丘陵兼处风区,基站信号不稳定,压路机接收信号时有中断,大风天气信号差或无接收信号,导致作业面定位不准确。有必要对接收信号进行不断的改进和优化。

3)路基区段作业时,由于个体压路机之间数据不能共享,必须固定在该区段,不能随意调配作业;致使机械闲置,利用率不高,施工项目上有必要根据控制中心,便于个体压路机数据资源共享,以达到真正意义上的信息化管理。

4)压路机实际碾压轮迹与压实系统设定的路径存在不一致情况。当压路机转向时,压实系统采集数据失真。

5)建议增加能够反映平整度、横纵坡指标设备装置,以便在第一遍静压后便可出具平整度及坡度指标,指导平地机手及时调整平整度及横纵坡,使路基成型质量内实外美。

6)机手业务不熟练,进入和离开作业面时疏忽大意,忘记开、关机,导致部分打印小票失真,与现场实际情况不符。因此要加强对操作人员的教育培训。

摘要:介绍了路基智能压实系统工作原理以及CMV,EVD值之间的相关性,并对路基智能压实系统与传统施工进行技术、经济分析对比,为该系统的理论体系构建、设备完善、推广应用提供了基础研究。

关键词:智能压实系统,目标CMV值,碾压厚度,压实遍数,碾压速度,质量均匀性

参考文献

[1]TB10102-2004,铁路工程土工试验规程[S].

[2]TZ1214-2005,客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].

篇5:高铁路基连续压实技术应用情况汇报

这些年来, 公路路基施工中冲击压实技术已有了很大发展, 有效地减小了路基工程中施工后的差异沉降, 确保了路基工程的整体稳定性, 提高了路基的整体均匀性和强度, 在解决路基工程病害方面具有一定的创新性, 在确保工程质量的前提下加快了施工的速度, 具有较好的经济效益。

冲击压实通过利用工作滚轮的动能和势能的相互转换, 沿着地面对路基材料进行冲击压实作业, 形成低频率高振幅的压实原理。冲击压实设备的工作滚轮多为三边形或多边形, 其具有系统排列的冲压面和凸点。在工作过程中, 利用较大功率的牵引成带动工作滚轮的前进, 工作滚轮的凸点交替下落和抬升, 在行驶的路基面上产生冲击能量, 结合工作滚轮的揉压和滚压的作用, 连续碾压路基, 使得路基土体达到规定的平整度和密实度。与传统的静压或震动压路机相比, 冲击压路机影响深度要大3倍~4倍, 所提供的冲击能量要大6倍~10倍。

对于含水量较高的粘性土壤、深层土壤和演示填方等路基宜采用冲击压实技术。冲击压实技术它不采用现有压路机部分重叠碾压或压半轮的施工方法, 而是以冲击力向土体深层扩散提出新的冲击碾压方法与施工工艺。对于路基地质较差的工程, 传统压实技术要采取换土分层压实的方法, 工序较为繁多;而冲击压实技术可以直接对地质较差的工程进行压实处理, 且压实深度可以达到1m以上, 效果较好。对需要填新土的填方层压实, 可以每次松铺0.5m~1m, 压实宽度宜在2m~2.3m范围之内, 压实速度应控制在12km/h~16km/h, 冲击能量应控制在20kJ~30kJ。

1 路基施工冲击压实技术的应用

该工程全长52.13km, 为平舆至正阳段大广高速公路, 路基面设计宽度为28m, 工程路基土方填筑总量为728万m2, 路基标准压实度:94%为上路堤;96%为路床;93%为下路堤。该工程路床顶部弯沉值为164 (0.01mm) 。路基下路堤、上路堤、下路床和上路床的填料CBR (最小强度) 标准为:3%、4%、5%和8%。根据设计要求, 通过冲击压实技术对高于4m的路堤段路基进行处理。为此, 对130m长的K44+560至K44+690段主线路基进行了冲击碾压试验。

1.1 冲击压实技术施工工艺

1) 分别在K44+600、K44+590、K44+580和K 44+565四个断面打入左、中、右共12个水平桩, 边桩距离路基边缘3m, 中桩位于路基中线位置, 在路基设计深度处埋入钢筋桩, 冲击碾压高程于水平桩顶部高程之差为0.3m;

2) 分别在K44+680、K44+660、K44+640和K 44+620四个断面打入左、中、右共12个水平桩, 施工工艺同上, 冲击碾压高程于水平桩顶部高程之差为0.5m;

3) 完成预埋水平桩工作后, 进行压实度检测和抄平工作, 记录冲击碾压处理前的密实度和水平桩高程。分别检测在冲击碾压10、15、20次后的压实度和水平桩高程, 与碾压处理前进行对比, 得出路基冲击碾压压实效果和沉降效果, 总结出较佳的碾压次数和碾压方法;

4) 压实速度保持在12km/h~15km/h, 进行冲击碾压处理时另外准备一台平地机。当路基表面起伏较大时, 先采用平地机对路基表面进行整平, 然后在进行冲击碾压处理, 避免路基起伏对压实效果和压实速度的影响。在进行冲击碾压处理过程中, 严格控制路基土层的含水量, 避免出现“弹簧”以及“翻浆”现象;

5) 冲击碾压试验段安排专业技术人员轮流值班, 做好记录和检测工作。在压实处理完毕之后, 通过平地机整平后采用光轮压路机碾压成型。

1.2 冲击压实试验结果

1) 根据现场专业技术人员记录结果, 压实度检测了K44+660、K44+640、K44+600和K44+565共四个点, 在路基冲击碾压10次后压实度最大增加2.5%, 最小增加0.2%;最大增加2.9%, 最小增加0.4%;冲击碾压20次后最大增加3.3%, 最小增加0.5%, 平均压实度增加2%;

2) 水平桩沉降量在路基冲击碾压10次后检测了K44+660和K44+580左中右6个点, 测得最小沉降量为2mm, 最大沉降量为12mm;冲击碾压15次后检测点与之前相同, 测得最小沉降量为8mm, 最大沉降量为14mm;冲击碾压20次后, 检测了全部水平桩24个点, 测得最小沉降量为4mm, 最大沉降量为24mm, 平均沉降量为14mm。预埋钢板时对原土体有一定的破坏, 原路基和预埋钢板形成一种界限, 对冲击碾压效果造成一定影响。由于冲击碾压过后路基表面不是很平整, 在平地机平整后, 得出来的高程有失准确性, 但是从整体上水准测量是下降的, 具有一定的可信度。

1.3 冲击压实技术效果

使用冲击压实处理, 提高了路基工程的整体承载力和强度, 有效的减少了路基在施工后的沉降变形, 经过冲击压实处理的路段沉降量在0cm~4cm之间, 密实度提高3%左右, 防止了路面早期的损坏, 保证路面正常使用功能。经暴雨天气后, 经过冲击碾压的路段相对于未冲击碾压路段路基表面较为坚实, 雨水停留在路基表面, 渗入量较小, 行车不易发生湿陷和打滑。另外, 采用冲击碾压处理还加速了地基的下沉, 减小了路基施工后的沉降量。

通过上述路基试验段, 采用CA20型振动压路机对原路基填筑工程分层碾压, 对于要求路基压实度较高的路段, 进行冲击压实补压20次, S (平均下沉量) =3.4cm, 有效压实深度计算值为1.5m, 平均压实度提高到96.3%。高度为4.2m的路基在冲击碾压后沉降量可以达到0.8% (3.4/420=0.8%) , 效果较好。由于其具有较好的经济效益, 在平舆至正阳段大广高速公路中特殊地质路基路段和高填方路段得到了推广应用。

2 结论

通过实践证明, 通过冲击压实处理, 可以提高路基压实度, 提高路基的均匀性和整体强度, 加速路基沉降, 减小路基的沉降变形。本文简单介绍了冲击碾压技术的原理, 结合实际工程说明冲击碾压技术在确保路基工程质量方面有较好的效果。在使用冲击碾压技术处理路基补压时, 要合理的选择冲击压路机的机型, 正确使用这种技术的施工工艺, 控制好碾压土层的含水量, 确保冲击碾压的过后能达到设计要求。非软弱土层路基进行冲击碾压同, 时所, 以要压做好实验路段工作结合实验结果确定路基的沉降量和碾压次数。

摘要:公路建设中要保证路面正常使用功能, 路基的密实、均匀和稳定是非常重要的。通过实践证明, 通过冲击压实处理, 可以提高路基压实度, 提高路基的均匀性和整体强度, 加速路基沉降, 减小路基的沉降变形。本文简单介绍了冲击碾压技术的原理, 结合实际工程说明冲击碾压技术在确保路基工程质量方面有较好的效果。

关键词:公路路基,冲击压实,施工工艺

参考文献

[1]魏峰.冲击压路机路基压实应用分析[J].科技资讯, 2008 (26) .

[2]刘庆爱.冲击压实机在水泥混凝土路面改造工程中的应用[J].建筑机械与施工机械化, 2005 (12) .

篇6:浅谈公路工程路基压实技术

1 路基压实的原理

水分、气体和土粒这三相体组成土的结构, 如果这三项相体之间的缝隙缩小, 彼此紧密, 那么土的强度就会增强, 稳定性性对也会提高, 达到这样效果的方式就是进行土体压实。

2 影响压实效果的因素

一般来讲, 影响土的压实度的因素有两种, 内因和外因, 内因是土自身的性能和湿度, 外因就是机械、压实时间、速度和土层的厚度等, 压实的外界自然和人为因素可需考虑。

下面就影响压实效果的主要因素进行讨论:

1) 含水量对压实的影响

(1) 含水量ω与密实度 (以干容重/度量) 的关系; (2) 含水量加与土的水稳定性的关系

2) 土质对压实效果的影响土质对压实效果的影响很大。

同时通过对比可见, 砂性土的压实效果优于粘性土。其机理在于土粒愈细, 比表面积愈大, 土粒表面水膜所需的含水量就愈多, 加之粘土中含有亲水性较高胶体物质所致。另外, 至于砂土的颗粒组, 由于呈松散状态, 水分极易散失, 对其最佳含水量的概念就没有多大的实际意义。

3) 压实功能对压实的影响

压实质量直接影响着压实的效果, 这是除含水量之外的另一个重要因素。

据此规律, 工程实践中可以增加压实功能 (选用重碾, 增加次数或延长作用时间等) , 目的是最佳降水量的降低和路基强度的提高。但是这种办法的采用是有一定的限度的, 增加到一定的限度, 效果提高的就愈加不明显。

在经济效益和施工组织上, 不尽合理, 甚至压实功能过大, 一是会破坏土基结构;二是相对应含水量减少而带来的水稳定性差, 其压实效果适得其反。相比之下, 严格控制最佳含水量, 要比增加压实功能收效大得多。当含水量不足, 洒水有困难时, 适当增大压实功能可以收效, 如果土的含水量过大, 此时如果增大压实功能, 必将出现“弹簧现象, 即压实效果很差, 造成返工浪费。

4) 压实厚度对压实效果的影响

一般来讲, 随着土层的深度的增加, 土的密实度就越低, 表层5cm最高。有效压实深度因你不同的压实工具也会有差别, 据压实工具的类型、土质和土基压实的基本要求我们总结出路基分层压实的厚度具体的规定数值。

一般情况下, 夯实不宜超过20cm, 12t~15t光面压路机, 不宜超过25cm, 振动压路机或夯击机, 宜以50cm为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度。

3 压路机的选择与操作

影响土基压实效果另一因素是压实机具的选择以及操作水平。土基压实机具的类型比较多, 大致可以分为碾压式、夯实式和振动式这3类。

碾压式 (又称静力碾压式) , 包括光面碾 (普通的两轮和三轮压路机) 、羊足碾和气胎碾等几种。夯击式中除人工使用的石硪、大夯外, 机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、振动压路机等。此外, 运土工具中的汽车、拖拉机以及土方机械等, 也可用于路基压实。总之, 不同土质及不同土层厚度应选择不同的压实机具。砂性土的压实, 碾压式最差, 其次是夯击式, 振动式最好;粘性土的压实采用碾压式和夯击式要比振动式效果好很多。

4 土基压实标准

土基野外施工, 受种种条件限制, 不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重, 应予以适当降低。令工地实测干容重为例, 它与室内标准击实试验得到的值之比的相对值, 称为压实度K。压实度K就是现行规范规定的路基压实标准。对于铺筑中级或低级路面的三、四级公路路基, 以及南方多雨地区天然土的含水量较大时, 允许采用轻型击实试验法求得的路基压实标准。特殊干旱地区雨水较少, 地下水位也较低, 压实度稍有降低不致影响路基的坚固、稳定和耐久性能, 加之水量稀少, 天然土的含水量大大低于土的压实最佳含水量, 要加水到最佳含水量并压实到规定的确有困难, 因此, 特殊干旱地区的压实度可降低2%~3%。填石路堤包括分层填筑和倾填爆破石块的路堤, 不能用土质路基的压实度来判定路基的密实程度。其判定方法目前国内外各国规范尚无统一规定。我国城市道路路基工程施工及验收规范规定, 填石路堤需用重型压路机或振动压路机分层碾压, 表面不得有波浪、松动现象, 路床顶面压实度标准是12t~15t压路机的碾压轮迹深度不应大于5mm。

5 碾压工序的控制

为了有效地压实路基填筑土, 必须对碾压工序作以下的控制:

1) 确定工地施工要求的密实度。路基要求的压实度根据填挖类型和公路等级及路堤填筑的高度而定。通常根据表中的规定, 用标准击实试验, 求出最大干密度和相应的最佳含水量, 计算出施工要求的最小于密度;

2) 各种压实机具碾压不同土类的适宜厚度和所需压实遍数与填土的实际含水量 (最佳含水量土2%以内) 及所要求的压实度大小有关, 应根据要求的压实度, 在做试验段时加以确定。高等级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35t~50t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时, 第一遍应静压, 第二遍开始用振动压实。压实过程中严格控制填土的含水量。含水量过大时, 应将土翻晒至要求的含水量再碾压;含水量过小时, 需均匀晒水后再进行碾压。通常, 天然土的含水量接近最佳含水量时, 在填土后应随即压实;

3) 填石路堤在压实前, 应先用大型推土机推铺平整, 个别不平处, 应用人工配合, 用细石屑找平。采用的压路机宜选12t以上的重型振动压路机、2.5t以上的夯锤或25t以上的轮胎压路机。碾压时要求均匀压实, 不得漏压。每层的铺填厚度在0.4m左右, 当采用重型振动压路机或夯锤压实时, 可加厚至1.0m。填石路堤所要求的密实度所需的碾压遍数 (或夯压遍数) 应经过试验确定。以12t以上振动压路机进行压实试验, 当压实层顶面稳定, 不再下沉 (无轮迹) 时, 可判为密实状态, 即压实度合格;

4) 土石混填路堤的压实要根据混合料中巨粒土含量的多少来确定。当巨粒土含量较少时, 应按填土路堤的压实方法进行压实, 当巨粒土含量较大时, 应按填石路堤的压实方法压实。不论何种路堤, 碾压都必须确保均匀密实;

5) 压实度检测方法有环刀法、灌砂法、灌水法 (水袋法) 和核子密度湿度仪法。在使用核子密度仪时, 事先应与规定试验方法作对比试验而进行标定。

6 结论

综上所述, 路基的压实要考虑多种因素进行压实, 直到达到相关规定的标准, 只有按照路基压实标准, 严格施工工序, 才能提高路基的强度和稳定性保证高速公路的施工质量。

摘要:土体的天然状态常会被路基施工破坏, 从而松散的颗粒就需要重新组合, 路基压实可以使土具有足够的强度和稳定性。本文对路基压实的原理及影响路基压实的因素简单进行了介绍, 并对压路机的选择与操作以及土基压实标准进行了说明, 最后对碾压工序的控制详细阐述。

关键词:市政道路,路基,压实

参考文献

[1]郑克通.城市道路施工的质量控制及质量通病防治[J].中国高新技术企业, 2008 (12) .

[2]陈思思.浅谈道路工程路基压实与质量控制[J].科技信息, 2009 (18) .

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