在路基的填筑过程中,路基的压实度与路基土工结构的承载能力、抗变形能力、对气候环境的适应能力等性能密切相关,因此,为了提高路基土工结构的使用性能和长期稳定性,均须对其碾压密度进行有效控制。
此外,路基土工结构的密实程度还与线路上部结构的使用寿命或维修工作量之间存在所谓的“指数”关系有关,对于无砟轨道结构更是如此,这也使得人们对路基的压实及压实标准问题更加关注。控制路基填土的压实质量,传统的方法是所谓的“密度检测法”。采用标准击实试验来确定细粒土的最大干容重γd和最佳含水量wopt,或采用相对密度试验来确定粗粒土的最大孔隙比emax(最小干容重ρmin)和最小孔隙比emin(最大干容重ρmax),然后再以细粒土的压实系数K和粗粒土的相对密度Dr作为路基设计及施工控制的填土压实质量指标。
自20世纪70年代以来,一些经济发达和技术先进的国家,为了更有效地对高稳定性要求路基的压实质量进行控制,开始采用强度和变形指标作为路基填土质量的控制参数,即所谓的“抗力检测法”。其中,美国采用的CBR标准、德国和法国等欧洲国家采用的静态变形模量EV2(含EV1)标准、日本采用的地基系数K30标准等最具代表性。(www.daowen.com)
自20世纪80年代开始,为了解决K30和EV2等检测指标存在的问题,在K、K30、EV2等基础上,欧美日等国开发研制了平板载荷动态变形模量EVd。增加反映车辆荷载作用特点的EVd标准,使路基的压实标准更全面和符合实际,已成为高速公路路基压实质量控制标准的发展方向。
综上历史发展历程,形成了与目前公路等级相适应的公路路基填筑指标体系。目前公路路基填筑质量控制指标体系由6个指标构成,分别为压实系数(K)、地基系数(K30)、孔隙率(n)、相对密度(Dr)、动态变形模量(EVd)、变形模量(EV2)。
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