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路基路面質量檢測中幾個問題的探討

來源:233網校 2009-03-01 09:15:00
  一、壓實度的檢測方法
  土基壓實是路基施工中的重點環節,衡量土基壓實的好壞采用壓實度,其檢測方法常用環刀法和灌砂法。前者適用于檢測細粒土的壓實度,由于方法簡便、快捷而廣泛采用。但是環刀體積小,由于取土坑內土質變化和機械化取土作業,不能將不同土質區別開來分層填筑,有時同一環刀體積有兩種土質構成,在檢測過程中,壓實土層又受到擾動,改變了土體經過壓實后的結構,使得土體取樣和稱重過程的誤差,容易引起較大的相對誤差。對于同一土層來說,往往上部較下部密實,所以采用環刀法取樣時,應清除上部7cm左右的土層,而取用中間土層,這樣測得的土的容重為代表土層的中值。但一些施工單位,往往用環刀取用表面土層,因而這樣得出的土容重數值不可能準確代表該土層的密度。
  灌砂法是測定土基和路面基層壓實度的方法,但在原路基路面基層施工規范中規定穩定土的壓實厚度最大為15cm,在標定砂的密度是采用標定的金屬罐高為15cm,而《公路路面基層技術施工技術規范》(JTJ034-93)對于重型壓路機施工時,穩定土的最大厚度為20cm,這樣再用15cm高的標定罐標定砂的密度,必然造成砂的密度較標定的密度為大,導致壓實度偏低。因此,當壓實層厚度為15~20cm范圍時,應使用大型灌砂筒,然而對于壓實層厚度超過20cm的土質路基,用灌砂法測定密度時即遇到麻煩。一方面《公路路基路面現場測試規程》(JTJ059-95)規定試洞的深度應等于測定層深度;另一方面,對大型灌砂筒也只適用于厚度不超過20cm時,并且試洞挖到層底后,灌砂時一罐砂不足以灌滿試洞,所以,有的單位規定再用第二罐砂接著灌,這樣砂下落的落距與標定密度時的落距有較大的差別,影響到試驗精度。因它是測定壓實度的依據,故經常是質檢部門或監理工程師與施工單位之間發生矛盾和糾紛的環節。
  二、瀝青路面面層施工檢測
  對于瀝青路面的檢查驗收,在《瀝青路面施工及驗收規范》(GB50092-96)中規定,瀝青混凝土面層的壓實度檢查以鉆孔法為準,但鉆孔法費工費時,并且鉆樣還需晾干或用電風扇吹干12h以上,然后才能測定芯樣密度。待密度測定完畢,計算出路面壓實度之后,如壓實度不滿足規范要求時,已無法挽救,其壓實度的數據只能做為存檔、評定與驗收時打分的依據。為了使壓實度數據滿足規范要求,施工單位只能做數字游戲,失去了進行試驗評價的意義。而采用挖坑灌砂法測定瀝青混凝土面層的壓實度,簡便快捷,可緊跟在壓路機后進行,當壓實度不滿足要求時,可及時進行補壓。因此,應規定在施工過程中,以灌砂法來控制檢測壓實度,而檢查驗收時,可用鉆芯法進行壓實度測試。
  在測定瀝青混合料馬歇爾試件或鉆心試件的密度時,當試件空隙%考試大%率較大時,需用蠟封法測定其試件的密度。為了防止封蠟時蠟流入試件空隙,影響試件的體積,從而影響到試件的密度,《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTJ052-93)規定,試件要放入冰箱中在4~5℃條件下冷卻不小于30min,再進行封蠟。但由于工地試驗室一般條件簡陋,瀝青路面往往在氣溫較高的季節施工,因此試驗室內氣溫較高,而將試件在4~5℃條件下冷卻30min是不適宜的。其原因之一是將冰箱調到4~5℃條件下,然后把試件放入冰箱,由于試件溫度較高,原初冰箱內的溫度急劇上升到15℃左右,要經過半小時以上才能降到4~5℃,所以將試件在4~5℃條件下冷卻30min是不可能的,除非從冰箱降溫度第二次降到4~5℃時開始算起。原因之二是由于試件從4~5℃冰箱中取出,然后封蠟,蠟的加熱溫度為其熔點以上5.5±0.5℃,蠟的加熱溫度看似很精確,而蠟并沒有明顯的熔點,其熔點在62~64℃,熔點本身的溫度范圍就達2℃。已超過其加熱允許范圍±0.5℃。夏天工地試驗室溫度在30~40℃,蠟封后試件從4~5℃上升到室溫30℃以上,體積膨脹,致使蠟的表面開裂,起不到封蠟的作用。根據工地試驗的經驗,實踐在冰箱中冷卻溫度不能控制在,而應控制在10℃左右,這樣可保證蠟封不開裂。
  三、瀝青路面施工
  目前,我省高速公路路面面層大都采用瀝青面層,面層一般分為2~3層施工,其中表面層和中面層以瀝青混凝土居多,下面層有粗粒式瀝青混凝土或瀝青碎石結構。
  高速公路對瀝青面層的抗滑性能提出了更高的要求,根據國外對抗滑路面研究的經驗,增大路面微觀構造、宏觀構造和防止滑溜性污染的措施是保證瀝青路面表層抗滑能力的三個必要條件。所謂微觀構造,是指路面集料表面水平方向0~0.5mm,垂直方向0~0.2mm的微小構造。一般用石料的磨光值表征微觀構造的大小,石料磨光值為:石灰巖32~38,玄武巖43~52砂巖46~50麻巖40~54,安山巖41~45角閃巖44~48。在《公路瀝青路面施工及驗收規范》(GB50092-96)中規定,表面層石料磨光值應不小于42。
  因此,高速公路表面層大多采用磨光值較大的玄武巖作粗集料。所謂宏觀構造,是指路面集料之間的空隙,水平方向0.5~50mm,垂直方向0.2~10mm,可用鋪砂法或激光構造深度以直接測定。為增加表面層的宏觀構造,以選用中粒式半密集配的礦料為好。京石高速公路表面層選用LH-15I集配,從使用效果來看,表面光滑,抗滑性能較差,熱穩性能較差。石安高速公路原設計表面層為AK-16,根據《公路瀝青路面設計規范》(JTJ14-97),選擇瀝青面層各層集配時,應至少有一層是I型密集配瀝青混凝土,以防止雨水下漏,三層式瀝青面層的表面層采用抗滑表層時,中面層應用I型密集配瀝青混凝土,下面層宜根據當地氣候、交通條件采用I型或II型瀝青混凝土。因此就本工程面層結構組合而言是合理的。
  但在有些局部路段兩側采%考試大%用路緣石散排水代替通常采用的瀝青砂攔水帶集中排水,因此,在養護檢測過程中發現,雖然在表面層施工前,對中面層進行了清洗,然后才鋪筑表面層,但從局部路段挖驗表明,表面層與中面層之間結合不良,且層間潮濕,甚至夾雜一些泥土。這樣到冬季降水后就會在層間出現凍脹,春季凍融,在行車荷載的作用下,出現松散、推移等破壞,影響到路面使用的耐久性。
  究其原因,主要是表面層采用了抗滑結構,由于表層空襲率達4~10%,屬半密集配型,而中間層為I型密集配,較面層密實,這樣雨水夾雜泥土滲入到表面層中,又沿中面層表面橫向流動,而兩側有路緣石阻擋,雨水不能排除路外,致使表面層與中間層形成一層水膜并夾雜泥土,層間結合不良。
  因此,在I型密集配瀝青混凝土層上鋪筑II型瀝青混凝土或抗滑表層時,宜在下層灑步一層粘層瀝青,以增加兩層之間的粘結性,但要控制粘層瀝青用量,以防止泛油。對已半密集配瀝青混合料做表層的路面結構,也不宜采用路緣石散排水的形式,以集中排水和瀝青砂攔水帶為好。
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