及注意事項建研微講壇|水利工程砂礫壓實(shí)度影響因素及測定方法漢風(fēng)講

建研微講壇

“建研微講壇”是《新家園》開設(shè)的一檔欄目， 適用于匹配 10T 級以上各類專用車輛，以“微分享”的方式，如自卸車、汽車起重機(jī)、油罐車、灑水車、散裝水泥車等。一、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)QH50 取力器為后置取力器，邀請行業(yè)專家，安裝于法士特雙中間軸變速器后端加長中間軸上，討論行業(yè)前沿話題，動力由取力器空心軸從變速器加長中間軸上取出，獲得新知、未知。本期，經(jīng)嚙合齒套傳給輸入齒輪，我們邀請吳錦輝工程師，再經(jīng)輸出齒輪軸、輸出法蘭盤將動力輸出。該取力器為單向氣操縱，從案例出發(fā)，輸入齒輪和嚙合套的結(jié)合齒均為倒錐齒，講鋼筋檢測數(shù)值的判定及標(biāo)準(zhǔn)。

專家名片·姜吉偉

二級主檢工程師，可以起到防脫檔的作用。另外，主攻材料檢測

摘要

砂礫石料廣泛運(yùn)用于建筑工程施工，在空心軸上裝有支撐彈簧，砂礫壓實(shí)度直接影響建筑工程質(zhì)量。本文以某河道改造工程為例，可以使撥叉在彈簧張力下保持在嚙合套叉槽的中間位置，分析了影響砂礫壓實(shí)度的因素，與兩邊不接觸，闡述檢測砂礫壓實(shí)度的方法，減少了摩擦，通過砂礫填料的擊實(shí)實(shí)驗和壓實(shí)檢測，同時可以在掛檔和摘檔時起到助力作用。二、行車取力當(dāng)使用行車取力時，確定水利工程土樣最大干密度和現(xiàn)場密度，首先使車輛處于低檔區(qū)并慢速行駛，以檢測現(xiàn)場壓實(shí)度。

關(guān)鍵詞：

水利工程；最大干密度；壓實(shí)度

天然砂礫具有透水性強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度高、壓實(shí)密度大、沉降變形小等工程特點(diǎn)，然后將操縱桿置于低檔空檔區(qū)，是良好的填方材料。但在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)天然砂礫填筑路基壓實(shí)度檢測時，打開取力器電磁閥，壓實(shí)度現(xiàn)象普遍超密。通過大量的擊實(shí)試驗，使取力器處于掛檔取力狀態(tài)，得出主要是天然砂礫級配的不均勻性造成的。在集美區(qū)某河道改造工程大分路基填充材料都是砂礫石料，根據(jù)具體情況，通過試驗找出壓實(shí)度超密的解決方法，將變速器掛入所需要的檔位，以更好地指導(dǎo)施工現(xiàn)場壓實(shí)度檢測，此時取力器進(jìn)入工作狀態(tài)，確保工程質(zhì)量。

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水利工程砂礫壓實(shí)度概述

土是由固體顆粒、液態(tài)自由水和氣體組成的三相體，以土為骨架，水、氣占據(jù)一定空洞充填孔隙，通常對土進(jìn)行打擊和碾壓使大小土塊、土顆粒重新排列和靠近，使小顆粒充填大顆粒之間的孔隙，而分水和空氣將排出，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的結(jié)果是單位體積內(nèi)土顆粒增加。由于土顆粒比重大于水、氣而使單位體積的密度增大，減小孔隙率，稱之為壓實(shí)。而壓實(shí)度就是土基施工現(xiàn)場實(shí)測干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗得到最大干密度比值的百分?jǐn)?shù)。此外，各種回填土必須要具有足夠的整體穩(wěn)定性、強(qiáng)度及水溫穩(wěn)定性等，這些都與其壓實(shí)度有直接的關(guān)系。

因此，要有效地控制壓實(shí)的質(zhì)量，首先要盡可能增大單位體積內(nèi)固體顆粒的比例，即增大現(xiàn)場干密度，同時控制土的含水率在最優(yōu)含水率附近。還有最大干密度的確定、現(xiàn)場干密度的測定和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的取值等。
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影響砂礫壓實(shí)度的主要因素

（一）含水率的影響

砂礫的壓實(shí)度與壓實(shí)后的含水率呈正相關(guān)，當(dāng)含水率處于最佳含水率時進(jìn)行碾壓，可以得到砂礫石料的最大干密度，此時砂礫的壓實(shí)功能加大，壓實(shí)度越好。

（二）碾壓工藝的影響

砂礫石料在碾壓機(jī)械的作用下，經(jīng)過一定次數(shù)的碾壓才能保證路面的壓實(shí)度，如果碾壓變數(shù)不夠，機(jī)械工藝不足，就會影響碾壓效果。

（三）壓實(shí)層厚度的影響

砂礫石料基層要求攤鋪厚度最大不超過20cm，最小不小于10cm，太厚則在壓實(shí)過程中壓力不能傳達(dá)到底層，不能保證壓實(shí)效果；太薄，壓實(shí)過程中會出現(xiàn)過壓的現(xiàn)象，也不能達(dá)到壓實(shí)的理想效果。

（四）砂礫粒徑的影響

砂礫粒徑大小對壓實(shí)度有較大影響，粒徑太大，縫隙就多，含水率較大，路面的壓實(shí)度就會降低。因此水利工程應(yīng)選擇合適的砂礫石料粒徑，配合碾壓機(jī)械及工藝，提高壓實(shí)度。

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水利工程砂礫壓實(shí)度最大干密度和壓實(shí)度的確定

——以集美灌口河道改造工程為例

集美區(qū)灌口鎮(zhèn)拐仔溪（東輝文山段）河道改造工程項目位于灌口鎮(zhèn)東輝村，本工程主要內(nèi)容包括河道箱涵、新建橋工程、景觀步道工程、新建機(jī)耕橋工程、環(huán)庫路、新建大壩及明渠工程。

河道總長1742米，其中上游河道長662米，下游河道長1080米；上游河道長度318米、下游河道長度581.93米采用鋼筋砼箱涵形式，其余河道斷面采用斜坡式護(hù)岸。水庫工程，壩長338.03米，最大壩高13.3米。其他工程：河道出水口設(shè)置跌坎，修建馬仔墓溪攔河壩1座，新、改建橋梁4座，電力高壓鐵塔基礎(chǔ)維護(hù)1處，新建景觀水閘2座，架設(shè)管理房、水庫放空管及水閘啟閉供電電源，改建道路長及恢復(fù)村道等。工程的主要用料是砂礫石，河道兩邊及道路采用砂礫石材料，因此砂礫的壓實(shí)度對工程質(zhì)量至關(guān)重要。

（一）最大干密度的計算方法

在SL237-1999《土工試驗規(guī)程》中，計算土料的最大干密度，采用擊實(shí)法，本文也采用擊實(shí)法計算砂礫最大干密度。擊實(shí)法分為輕型擊實(shí)和重型擊實(shí)，輕型擊實(shí)適用于粒徑不大于5mm的粒料，重型擊實(shí)適用于粒徑不大于20mm的砂礫石。輕型擊實(shí)試驗中，當(dāng)粒徑大于5mm的顆粒含量小于30%時，應(yīng)計算校正后的最大干密度，公式為：

輕型擊實(shí)試驗中，當(dāng)粒徑大于5mm的顆粒含量小于30%時，應(yīng)計算校正后的最優(yōu)含水率，公式為：

計算得到粒徑不大于5mm的最大干密度為1.85g/cm³，最優(yōu)含水率為15.4%，大于5mm顆粒的飽和面干表觀密度為2.3g/cm³，飽和面干狀態(tài)吸水率為7.6%，計算得出校正后的最大干密度為1.92g/cm³，最優(yōu)含水率為13.9%。然后現(xiàn)場采用灌砂法、灌水法進(jìn)行計算現(xiàn)場試樣干密度和壓實(shí)度。

（二）砂礫最大干密度和壓實(shí)度現(xiàn)場測驗

1.砂礫石料粗粒與最大干密度

砂礫粗粒級別及及特性與砂礫最大干密度緊密相關(guān)，粗粒大于5mm，砂礫最大干密度隨著粗粒的增大而增加；當(dāng)粗粒大于20mm，砂礫最大干密度會逐漸減小。在某個水利項目中，我公司檢測人員對于客戶委托的原材料中大于20mm的樣品進(jìn)行篩除后（將超粒徑顆粒剔除），參照SL237-1999的規(guī)定，對篩余樣品進(jìn)行擊實(shí)試驗，求出最大干密度為1.90g/cm³，最優(yōu)含水率為14.3%。

2.砂礫石料壓實(shí)度檢測

對于該工程砂礫壓實(shí)度的檢測，現(xiàn)場采用灌水法對施工單位指定的測區(qū)進(jìn)行檢測，并對樣品中粒徑大于20mm的顆粒進(jìn)行篩選后重新填入試坑，以剩余體積檢測現(xiàn)場壓實(shí)度。主要方法如下：

（1）在河道路面選取一塊50mm×50mm的空白路面進(jìn)行清理，將表面的土層等清除掉，準(zhǔn)備好樣品，并對樣品進(jìn)行篩選，篩選出粒徑大于20mm的顆粒并填入路面縫隙內(nèi)。

（2）在檢測地點(diǎn)平整路面，并挖一個試坑，確定試坑大小及坑的深度。邊挖邊將坑內(nèi)的試樣裝入盛土容器內(nèi)，稱試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確到10g,并應(yīng)測定試樣的含水率。

（3）試坑挖好后，放上相應(yīng)尺寸的套環(huán)，用水準(zhǔn)尺找平，將大于試坑容積的塑料薄膜袋平鋪于坑內(nèi)，翻過套環(huán)壓住薄膜四周。

（4）記錄儲水筒內(nèi)初始水位高度，擰開儲水筒出水管開關(guān)，將水緩慢注入塑料薄膜袋中。當(dāng)袋內(nèi)水面接近套環(huán)邊緣時，將水流調(diào)小，直至袋內(nèi)水面與套環(huán)邊緣齊平時關(guān)閉出水管，持續(xù)3-5min,記錄儲水筒內(nèi)水位高度。

（5）從試坑取出材料，測定其含水量。全進(jìn)行烘干進(jìn)行20mm篩，測定砂礫的含量并測定最大干密度。

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結(jié)論

通過對水利工程現(xiàn)場檢測，對砂礫石料的壓實(shí)度得出以下結(jié)論：

1.砂礫粒徑大小與壓實(shí)度密切相關(guān)。

2.砂礫粒徑大于20mm時，顆粒粒徑越大，砂礫最大干密度和最佳含水量會產(chǎn)生變化。

3.水利工程項目砂礫石料應(yīng)根據(jù)項目情況選用粒徑，有利于增強(qiáng)路面的壓實(shí)度。

標(biāo)簽：建研