土石混合料基本概念
2022年二建公路工程管理与实务考试复习重点
一、公路施工技术路基工程1.在软土地基修建公路时，容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。
2.路基旳干湿类型表达路基在最不利季节旳干湿状态，划分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。
原有公路路基旳干湿类型，可以根据路基旳分界相对含水量或分界稠度划分。
3.二级及二级以上公路路堤基地旳压实度应不不不小于90％；三、四级公路应不不不小于85％。
4.原地面坑、洞、穴等，应在清除沉积物后，用合格填料分层回填分层压实，压实度应符合规定。
地面横坡缓于 1：5 时，清除地表草皮、腐殖土后，可直接在天然地面上填筑路堤。
地面横坡为 1：5～1：2.5 时，原地面应挖台阶，台阶宽度不应不不小于 2m。
5.用于公路路基旳填料，其强度规定按 CBR 值拟定，应通过取土实验拟定填料最小强度和最大粒径。
6.砂土可用作路基填料。
规范规定液限不小于 50％、塑性指数不小于 26、含水量不合适直接压实旳细粒土，不得直接作为路堤填料。
7.泥炭、淤泥、冻土、强膨胀土、有机质土及易溶盐超过容许含量旳土，不得直接用于填筑路基；含草皮、生活垃圾、树根、腐殖质旳土严禁作为填料。
8.土方路堤施工技术填筑规定：①.性质不同旳填料，应水平分层、分段填筑、分层压实。
同一水平层路基旳全宽应采用同一种填料，不得混合填筑。
每种填料旳填筑层压实后旳持续厚度不适宜不不小于500mm。
填筑路床顶最后一层时，压实后旳厚度应不不小于100mm。
②.路堤填筑时，应从最底处起分层填筑，逐级压实；当原地面纵坡不小于 12%或横坡陡于 1:5 是，应按设计规定挖台阶，或设立横坡向内并不小于 4%宽度不小于 2m 旳台阶。
交替填筑时，应分层互相交替搭接，搭接长度不不不小于 2m。
9.土方路堤施工技术填筑措施：a.分层填筑法：可分为水平分层填筑法与纵向分层填筑法。
水平分层填筑法是路基填筑旳常用措施；纵向分层填筑法宜用于用推土机从路堑取土填筑距离较短旳路堤。
b.竖向填筑法：竖向填筑因填土过厚而不易压实。
超粒径土石混合料最大干密度的试验研究
法及等量替换法对土石混合料超粒径部分进行处
单位: mm 图 1 大型击实仪器剖面
理, 并进行中型击实试验, 从而分析哪种方法更适合 于公路工程中土石混合料最大干密度的测定。
(2) 试验步骤。 将具有代表性的风干试样, 用 80 mm 筛筛分备 用。将已过筛的试料用四分法逐次分小, 至最后每份 试样约60 kg 时, 按预定含水量配制试样。将试样分 成 5 份依次倒入筒内, 整平其表面并稍加压紧, 然后 按每层 151 次击实。 击实时, 击锤应自由竖直下落,
— 8 — 公 路 2007 年 第 4 期
由图 6 可见, 采用不同的替换方法, 得到的最大 干密度和最佳含水量不相同。 级配相似法的最大干 密度最大, 其次为剔除法, 等量替换法较小。 但不同 替换法得到的最佳含水量变化不大。
(1) 相似级配法。 这种模拟模式按照几何相似条件等比例将原型
级配缩小, 按式 (2) 计算相似级配。
d i=
d 0i n
(2)
式中: d i为原级配某粒径按相似法缩小后的粒径,
mm ; n 为粒径缩小倍数; d 0i为原级配某粒径, mm。
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2 土石混合料大型击实试验 211 试验方法
(1) 试验仪器。 交通部《公路土工试验规程》(J TJ 051- 93) 中 规 定 的 击 实 仪 分 别 为 <100 × 127 mm 和 <152 × 120 mm 两 种, 土 石 混 合 料 试 样 允 许 最 大 粒 径 为 25 mm 和38 mm。对于土石混合料, 一般情况下最大 粒径均大于38 mm。为此, 试验在参照国内外研究成 果的基础上, 开发了大型击实仪, 对土石混合料进行 大型击实试验。试验所用试模尺寸直径为30 cm , 高 度 为 3514 cm , 体积为 25 000 cm 3, 击实锤重量为 415 kg, 击锤下落高度为45 cm , 击锤直径为5 cm , 击 实功为600 kN ·m m 3。击实时分5 层击实, 每层151 次。 仪器剖面图如图 1 所示。
公路施工中的土石混填路基施工技术及应用要点
公路施工中的土石混填路基施工技术及应用要点摘要：作为公路工程的基本组成部分，路基工程质量的好坏对公路工程总体效率关系很大。
在公路运行过程中，怎样改善地基硬度、稳定性必不可少。
土石混合材料大多为由土与石构成的松散体，而土的性质、石的质量等将对其物理结构和力学功能产生很大的影响。
因此，应该深入分析土石混合材料的结构特点，并搞好各种基础施工的技术操作，以提出基本施工质量要求。
关键词：土石混填；路基施工；特性路基在交通施工与使用中有着非常关键的作用，优秀的路基工程是整个施工作业的重要保证。
在对以往的经验加以总结与概括之后能够很清晰地发现，决定道路用性能优劣的最关键的要素还在于其本身的道路强度及其安全性。
所以，为最大程度地提高道路强度以及安全性，在实际施工中，必须要全面注意好对施工材料的质量管理问题，从根本上防止了后续压实等有害变形现象的产生，同时努力给司机创造更加良好的行车安全性，并努力地延长路面的使用时间。
1.填石路基施工技术的应用分析1.1填石路基原材料开采与运输在开始实行填石基础开挖操作之前，首先要完成挖掘工作，将土石等材料放置到合适的位置，避免影响施工进度。
土石资源主要来自于施工现场的爆破，在开挖原材料前期阶段要做好充分的勘察，由施工单位派遣专业的技术人员前往施工现场进行勘察，同时与施工场地的实际情况深度结合，设计出针对性的爆破方案。
在这一阶段中，必须正确合理地选择爆破参数，以便保证经过爆破获得的开挖物资都可以达到此次开挖要求，并必须尽量地减少爆破对周边生态自然环境造成的干扰。
若通过爆破的石料颗粒太大，或者与现场实际施工条件相悖，则应当选择二次爆破，或是选择相应的碎石装置，再通过对现场施工物料的加工处理，以便于确定现场施工物料颗粒大小与此次工程建设要求的相符合程度，最后再完成施工物料的运输任务。
在运输填石路基原材料的时候，技术人员需要将大颗粒的建筑材料填装，而后再将小颗粒的建筑材料进行填装，才能使得其得到完全的混匀，保障建筑工程施工材料在运输时的安全性和稳定性。
土石混合料阈值细粒含量的确定
第52卷第4期2021年4月㊀㊀人㊀民㊀长㊀江Yangtze㊀River㊀㊀Vol.52,No.4Apr.,2021收稿日期:2020-06-26基金项目:国家自然科学基金-雅砻江联合基金重点支持项目(U1765205)作者简介:周雨奇,女,硕士研究生,主要从事土石坝工程方面的研究㊂E -mail :yqzhou@通讯作者:刘斯宏,男,教授,主要从事土石坝工程㊁土石混合料强度变形特性的机制与本构模拟研究工作㊂E -mail :sihongliu@㊀㊀文章编号:1001-4179(2021)04-0187-06土石混合料阈值细粒含量的确定周雨奇,王㊀涛,刘斯宏(河海大学水利水电学院,江苏南京210024)摘要:土石混合料是一种介于土和石之间的混合材料,细粒(土粒)含量很大程度上决定了其力学特性㊂当土粒含量少时土石混合料主要由石颗粒作骨架,而当土粒含量逐渐增多时会发生石颗粒骨架到土颗粒骨架的转变,对应的土粒含量即为阈值细粒含量f cth ㊂通过振动压实试验探究了土料不均匀系数C uc ㊁石料不均匀系数C uf 与土石粒径比R d 等典型级配参数对阈值细粒含量的影响规律,并基于试验结果提出了一种考虑土石级配影响的土石混合料堆积模型㊂该模型通过测定纯土最小孔隙比e x ㊁纯石最小孔隙比e c 以及典型级配参数线性拟合得到的材料系数m ㊁k ,来预测土石混合级配料的最小孔隙比及对应的阈值细粒含量㊂研究成果具有一定的参考价值㊂关㊀键㊀词:土石混合料;阈值细粒含量;振动压实试验;级配参数;堆积模型中图法分类号:TU41㊀㊀㊀文献标志码:ADOI :10.16232/ki.1001-4179.2021.04.030㊀㊀无黏性土石混合料是由粗粒岩石和细粒土颗粒组成的混合料,这种混合材料一般是经历过一定的地质作用形成的,既不是均质土体,也不是碎裂岩体,而是一种介于均质土体与碎裂岩体之间的混合体,如卵砾石层㊁冰碛土㊁火山角砾岩㊁崩积层等[1-2]㊂土石混合料作为一种填筑材料在自然界中分布广泛,被普遍用于水利㊁铁路㊁公路等基础工程建设之中[3]㊂无黏性土石混合料中的细粒(土粒)含量能够很大程度影响其物理力学性质:当土粒含量较少时,石颗粒承担主要的骨架作用,土石混合料的力学性质主要由石颗粒的性质决定;而随着土粒含量逐渐增多,土石混合料的力学性质主要由土颗粒决定[4]㊂在石粒为骨架到土粒为骨架的转变中,存在一个土粒含量作为分界,称为阈值细粒含量f cth [5]㊂当土粒含量f c <f cth 时混合料为类石颗粒骨架;当土粒含量f c >f cth 时混合料为类土颗粒骨架㊂f cth 是区分粗粒岩石和细粒土颗粒接触状态及力学特性的重要参数,因此f cth 值是研究土石混合料力学特性需要重点关注的一个问题[6]㊂许多学者对阈值细粒含量f cth 的预测方法及影响因素做了研究㊂Thevanayagam 等[7]提出用粗细颗粒粒径比R d 确定阈值细粒含量的经验公式法㊂Rahman 等[8]基于试验结果提出了基于有效粒径比的阈值细粒含量计算公式,并根据二元聚集模型对理论公式进行简化,得出基于纯砂砾土孔隙比和纯土粒孔隙比的阈值细粒含量经验公式㊂朱建群等[9]在假设砂-粉二元结构的前提下,探究了分形理论在分析临界细粒含量中的作用㊂Cho 等[10]试验发现,经验公式更适用于次圆状和圆状颗粒,而当颗粒形状越接近角状,其e max 和e min 越大,需要更多粉粒充填孔隙,使计算得到的f cth 偏小㊂Rahman 等[11]分析发现,当颗粒粒径相差较小时,土石混合料不满足二元聚集模型的要求,粉粒的增加将增大砂粒间的孔隙,造成混合料体积增大㊂上述阈值细粒含量的预测公式都是基于二元聚集模型假设,由于没有考虑土石混合料中土与石的级配的影响,㊀㊀人㊀民㊀长㊀江2021年㊀导致预测结果与试验值有出入㊂为此本文提出一种能够考虑土石混合料级配的阈值细粒含量预测模型㊂本文开展了系列室内压实试验,探究了典型级配参数(石料不均匀系数C uc㊁土料不均匀系数C uf和土石粒径比R d)对阈值细粒含量的影响规律㊂然后基于试验结果建立了考虑土㊁石级配影响的土石混合料堆积模型,该模型可用于确定土石混合料阈值细粒含量㊂1㊀土石混合料压实试验1.1㊀试验材料与方法本文所用试样取自江苏某抽水蓄能电站料场,土料及石料均为微风化白云岩,其属于同一岩性,比重相同为2.62㊂取5mm作为土石粒径的临界点,并认为d>5mm颗粒为石颗粒,d<5mm为土颗粒,试样的最大粒径为20mm㊂土石混合料级配曲线示于图1㊂图1㊀土石混合料级配曲线Fig.1㊀Gradation curve of earth-rock mixture根据SL237-055-1999土工试验规程[12],采用振动台法测试试样的最小孔隙比㊂试样筒高度为28.8 cm,内径为200mm㊂试验时将试样筒固定在振动台上,将试样分层均匀放置于内,上盖加重盖板,并在加重盖板上放置加重块㊂将振动台调整到最优振幅0.64 mm并振动8min,压实完成后卸除重物读取试样高度,并计算试样干密度及孔隙比[13]㊂本次试验分别探究了石料不均匀系数C uc㊁土料不均匀系数C uf㊁土石平均粒径比R d三种因素对阈值孔隙比的影响,具体土石级配参数列于表1(T2㊁T5㊁T8为相同级配)㊂在含水率为0的条件下,对细粒含量分别为0,10%,30%,50%,60%,70%及100%的土石混合料分别进行振动压实试验,共计7ˑ7=49个试样㊂1.2㊀试验结果与分析为探究土料不均匀系数㊁石料不均匀系数及土石粒径比对土石混合料最小孔隙比的影响,通过分别控制其中两个因素相同,改变另一因素设计试样级配,分析3种影响因素对土石混合料阈值孔隙比的影响㊂表1㊀试验设计中3种影响因素取值Tab.1㊀Designed values of three gradation parameters试验目的试验编号C uc=d60d10C uf=d60土d0土R d=d50石d50土探究C uc的影响T1 1.497.01 5.46=12.4/2.27T2 2.367.01 5.46=12.4/2.27T3 2.617.01 5.46=12.4/2.27探究C uf的影响T4 2.36 2.37 5.46=12.4/2.27T5 2.367.01 5.46=12.4/2.27T6 2.3621.86 5.46=12.4/2.27探究R d的影响T7 2.367.01 3.60=8.17/2.27T8 2.367.01 5.46=12.4/2.27T9 2.367.01 6.43=8.17/1.27 1.2.1㊀石料不均匀系数C uc的影响如图2所示,当控制C uf=7.01和R d=5.46不变,可以探究石料不均匀系数C uc对土石混合料阈值细粒含量的影响规律㊂对于不同的石料不均匀系数C uc,随着土粒含量增大,土石混合料压实孔隙比均先减小后增加,转折点对应的土粒含量即为阈值细粒含量f cth,当土粒含量低于f cth时,土石混合料中以石料承担骨架,反之为土料承担骨架㊂图2㊀不同石料不均匀系数下的土石混合料最小压实孔隙比Fig.2㊀Minimum void ratio of soil-rock mixtures withdifferent uniformity coefficients of rock grains可见,随着石料不均匀系数C uc增大,土石混合料阈值细粒含量降低㊂这是因为随着C uc增大,石颗粒之间孔隙体积减小,即需要更少的土颗粒去填满石颗粒之间的孔隙,因此f cth降低㊂1.2.2㊀土料不均匀系数C uf的影响如图3所示:控制C uc=2.36和R d=5.46不变,可以探究土料不均匀系数C uf对土石混合料阈值细粒含量的影响规律㊂图3给出了不同土料不均匀系数C uf下土石混合料的最小孔隙比,可见f cth随着C uf的增加而减小,这是由于对相同的土料平均粒径而言,C uf 增加意味着土料中粒径较大的土颗粒变多,因此需要更少的土颗粒去填满石颗粒之间的孔隙㊂881㊀第4期㊀㊀㊀周雨奇,等:土石混合料阈值细粒含量的确定图3㊀不同土料不均匀系数下的土石混合料最小压实孔隙比Fig.3㊀Minimum void ratio of soil -rock mixtures underdifferent uniformity coefficients of soil grains1.2.3㊀土石平均粒径比R d 的影响控制C uc =2.36和C uf =7.01不变,可以探究土石颗粒粒径比R d 对土石混合料阈值细粒含量的影响规律㊂由图4可知,当R d 从3.60增大至6.43,f cth 逐渐增大,这是因为随着R d 增加,石颗粒间孔隙体积与土颗粒体积的比值增大,因此允许更多的土颗粒填充石颗粒间的孔隙㊂图4㊀不同土石平均粒径比下的土石混合料最小压实孔隙比Fig.4㊀Minimum void ratio of soil -rock mixtures underdifferent ratios of grain sizes between soil grains and rock grains2㊀考虑土石级配的土石混合料堆积模型2.1㊀现有堆积模型Humphres 提出了图表式的经验公式用以预测土样的最大密度㊂Kezdi 和Vallejo [14]基于大颗粒孔隙中恰好完全充满小颗粒这一理想状态推导了土样最小孔隙比与细粒含量关系式㊂为考虑堆积过程中土石颗粒间的相互扰动,Chang [15]针对砂-粉土混合料,提出了考虑颗粒间相互扰动的堆积模型:e M =e 1y 1+e 2y 2-a 12(1+e )y 2(1)e M =e 1y 1+e 2y 2-b 12e 1y 1(2)式中:e M 为骨架孔隙比,e 1为纯石最小孔隙比,e 2为纯土最小孔隙比,y 1和y 2为石粒和土粒固相体积占比(y 1+y 2=1);a 12,b 12是与粒径比d 1/d 2相关的参数:a 12=(1-d 2/d 1)p ,b 12=(1-d 2/d 1)s ,其中p =3.41,s =2.65[15]㊂图5为前文压实试验数据与采用Vallejo 和Chang的模型预测值的对比,发现由于没有考虑石料和土料的级配,Vallejo 和Chang 的模型对土石混合料的最小压实孔隙比的预测都存在较大误差㊂因此,本次研究在Chang 提出的堆积模型框架下,考虑石料㊁土料级配的影响,用于土石混合料阈值细粒含量的预测㊂图5㊀Chang ,Vallejo 堆积模型预测值与试验值对比Fig.5㊀Comparison of experimental values and predictedvalues using Chang and Vallejo s packing models981㊀㊀人㊀民㊀长㊀江2021年㊀2.2㊀考虑土石级配的土石混合料堆积模型土石混合料由两种粒径差距大的颗粒组成,即粗颗粒(石)和细颗粒(土)㊂如图6所示,这2种不同种类的颗粒体积表示为V c 和V x (由于土㊁石颗粒的比重相同,其土石质量比就是体积比)㊂纯石颗粒料和纯土颗粒料的最小孔隙比分别为e c 和e x ,而模型的目标是预测不同细粒含量下土石混合料的最小孔隙比㊂当假设石颗粒为主要组成材料时,石颗粒的体积为V c ,石颗粒之间的孔隙体积为V ck ,未添加土颗粒状态下的纯石颗粒孔隙体积为V k ㊂把土颗粒添加到纯石颗粒体中,在极限情况下所有石颗粒间的孔隙都会被土颗粒填充而不会改变其结构,因此土颗粒的固相体积V x 在V ck 中占有一定空间并且总体积保持不变㊂然而,这一理想的情况很难达到,由于土石颗粒间的相互扰动,石料的骨架会一定程度被撑开,因此总孔隙体积将增大,变化值为V ∗㊂图6㊀土石混合料实际体积组成Fig.6㊀Actual volume proportions of soil -rock mixtures图6中V ∗的计算根据Chang 等人的理论,添加土颗粒所引起的石颗粒间孔隙体积变化与添加到混合料中的土颗粒数量成正比:V ∗=kV x(3)式中:k 是材料系数㊂加入土颗粒后土石混合料的实际孔隙比e 实为e 实=V v +V ∗V c +V x =V ck -V x +V ∗V c +V x =V ck +(1-k )V x V c +V x(4)f c =V xV x +V c(5)e c =V ck V c +V x =e c ㊃V c V c +V x =e c ㊃(1-V xV c +V x)(6)㊀㊀由上述3式可得以石颗粒为骨架的实际孔隙比为e 实=e c (1-f c )+(1-k )f c(7)㊀㊀当土颗粒为骨架时,土颗粒的体积为V x ,孔隙体积为V xk ,同理当加入体积为V c 的石颗粒时,由于土石颗粒之间的扰动使总体积增加V ∗,其值与加入的石颗粒体积正相关,即:V ∗=mV c ,则有:e 实=V xk -V c +V ∗V c +V x =V xk V c +V x +(m -1)V c V c +V x(8)V xk =e x ㊃V x(9)㊀㊀联立式(5)㊁(8)㊁(9),可得加入石颗粒后土石混合料实际孔隙比为e 实=e x ㊃f c +(m -1)(1-f c )(10)㊀㊀联立式(7)与式(10),可以得出从石颗粒骨架到土颗粒为骨架的转折点,即阈值孔隙比e cth ,其对应的即为土石混合料的最小孔隙比:f cth =e c +1-me c +e x +k -m(11)式中:m ,k 均为与土石级配有关的材料参数㊂只要根据试验算出系数m ㊁k ,并测得纯石料和纯土料的孔隙率,即可预测该种材料土石混合料的阈值细粒含量及对应最小孔隙率㊂为了更好地控制系数取值,将m ㊁k 进行简化㊂由于以石颗粒为骨架和以土颗粒为骨架的实际孔隙率线为两条相交直线AA 0交BB 0于点P ,且其上限斜率为K 0=e x -e c ,根据几何约束两直线在AB 线以下,如图7所示,推导出:0ɤk ɤ1-e x ,0ɤm ɤ1+e c ㊂假设2个新符号值在0~1㊂k 0=k 1-e x (12)m 0=m 1+e c(13)图7㊀由土石颗粒实际孔隙比计算阈值细粒含量Fig.7㊀Threshold fine content diagram for calculating theactual void ratio of coarse and fine particles㊀㊀根据压实试验结果,k 0㊁m 0与土料不均匀系数C uf及石料不均匀系数C uc 呈负相关,与土石平均粒径比R d 呈正相关,将式(14)㊁(15)代入试验结果进行线性拟合得:k 0=e-R d cC uf a ㊃C uc b(14)m 0=e -R d fC uf d ㊃C uc e(15)㊀㊀图8(a)㊁(b)分别为采用式(14)㊁(15)计算的k 0㊁91㊀第4期㊀㊀㊀周雨奇,等:土石混合料阈值细粒含量的确定m 0值及其试验值㊂由图可知,采用式(14)和式(15)能较好地拟合k 0㊁m 0㊂线性拟合可得:a =b =d =f =1,c =e =0.5㊂图8㊀土石级配相关材料系数拟合示意Fig.8㊀Fitting diagram of material coefficients relatedto soil and rock gradation2.3㊀模型验证将表1中9组不用级配的土石混合料用2.2节中考虑土石级配的土石混合料堆积模型进行预测,发现试验值与预测值吻合较好,如图9所示㊂图9㊀考虑土石级配的堆积模型预测值与试验值对比Fig.9㊀Contrast chart of predicted value and experimental value of accumulation model considering soil and rock gradation为进一步验证所提出的考虑土石级配土石混合料堆积模型的有效性,重新设计了一组级配的土石混合料并开展了压实试验,试验过程同上㊂试验用土石混合料级配曲线如图10所示㊂用于验证模型的土石混合料试验最大粒径为40mm,C uc =2.57,C uf =7.32,R d =9.38㊂图11给出了试验土石混合料不同土粒含量下的最小孔隙比的试验值与采用本文提出的土石混合料堆积模型预测值,可以看出试验值与预测值吻合较好,验证了考虑土石级配影响的堆积模型的有效性㊂图10㊀验证试验纯土料与纯石料级配曲线Fig.10㊀Pure soil and pure stone gradation curveused in verificationtest图11㊀不同土粒含量土石混合料的压实试验值及模型预测值对比Fig.11㊀Comparison of experimental and predicted void ratioof soil and rock mixtures with different fine contents191㊀㊀人㊀民㊀长㊀江2021年㊀3㊀结论本文开展了系列压实试验,基于压实试验结果,提出了一种可以考虑土与石级配的堆积模型,该模型可以较好地预测土石混合料的阈值细粒含量,得到的主要结论如下㊂(1)土石混合料阈值细粒含量f cth与石料不均匀系数C uc㊁土料不均匀系数C uf呈负相关,与土石粒径比R d呈正相关㊂(2)若不考虑土石级配的影响,常规堆积模型对土石混合料堆积孔隙比与阈值细粒含量预测偏差较大㊂这是因为颗粒堆积过程中会产生相互扰动,而干扰程度又与土石级配相关㊂本文建立的考虑土石级配的堆积模型可以较好地预测土石混合料的阈值细粒含量㊂参考文献:[1]㊀徐文杰,胡瑞林.土石混合体概念㊁分类及意义[J].水文地质工程地质,2009,36(4):50-56,70.[2]㊀廖秋林,李晓,郝钊.土石混合体的研究现状及研究展望[J].工程地质学报,2006(6):800-807.[3]㊀许锡昌,周伟,韩卓,等.土石混合料的压实特性研究[J].岩土力学,2010,31(增2):115-118,148.[4]㊀NAEINI S A,BAZIAR M H.Effect of fines content on steady-statestrength of 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试析如何控制公路施工中土石混合料的压实质量
引 青 近年来 在 中同山 区公路 建设 中 ，公路 路 堤层
常使用路 及隧道挖方填筑， 这种填筑 ‘ 料大都ｆ ｝ １ 土 昆 合而成， 翻越＝叶公路沿线几 每段粗料的 ｒ】 含量郜不相同，因而各ｎ的千密度自然也不相同， ｌ ０ ２ Ｏ ５ ０ １。 ０ 有 时差 圳还 很大 这样 在控制压 文度 时 ， 常 会 出 经 附近 ， 它的 含水量变 化范 围更 ， 同时 Ｐ％ ／ Ｐ％ ／ 现由于最大十密度取值不准确而引起有些点 还 要考 虑 土 混 合料不 均 匀 的特 点 。 图 １－ Ｉ Ｐ关 系 曲线 ｃ 图 ２ Ｆ Ｐ关 系 曲线 一 度不 够 ， 却 大于 ｌ（ 的情况 ． 此一般 有两 根据土体的压实挣眭， 有 ０ ． 对 胍实度提高， 意味荐土体中 佳含水量系数， 作如下改进。 种 处理 法 ：一 把各 组 击 实ｆ【 甲 均 ， 然 这 有 空 隙率减 少 ．研 究表 明 ， 隙率相 同的土 体其 强度 是 ｝ ｝ 线 空 （密度午 涉系数 Ｉ定 义 为 １ ） ． 些勉 强．： 卜 是在施 下前作 大 量的试样 分类试验 哒 和 变形 『莘 不 赶， ． 隙率 与土体强 度 和变形 具有 ｆ ｆ ｛ ； ¨空 Ｊ ，一 １ Ｆ一／ｍ ） ㈨ （ （） ５ 行击实试验 ， 然后找出最大 Ｉ ： 密度与分类指际之 较好的ｍ天关系。 此水文采用空隙率作为榨ｌＪ． 韦 １ Ｉ （ － ｋ 量系数 Ｆ淀 义为 的相互 关系 ，再根据 试验结 果选择 控制杯 准 南 。 地疗 状态的评价方法， 升分析其合理 Ｆ ＝ １ ０ ， ／ ｕ ） ｏ ０ｏ ．（ （） ６ 此法不仅工怍量大， 而且费时 为此， 本文提｝ 以空 ｆ ｛ 卜 石混合抖的卒隙率 Ｖ可去示为 （ｌ ３ ） Ｐ的关系 根据室内大型击实试验 隙率控制工地门 实匝量 、 ｉ 不同柑料（ ≥５ｒｍ含 粒径 ） ａ Ｖ （ ｌ ‘ ＝ ＿Ｆ ） （ ） 占 绘制关系曲线，１ｔ， ２ ． １ 果， 叟Ｐ ｌ 昕示。 后得 ］ 图 － 经回 １ 量下以压实度作为Ｔ地ｆ 结果的控制方法， 以期 式巾： 为土 混合料 密度 为水的容重； 到 ， 龃料含景＜ ５ 埘 ，与 Ｐ基本 从双对数炎 Ｐ Ｉ ７％ Ｉ 为 工程建 设提 供参 考 、 ｍ为土 混台料含水量Ｉ 、 Ｇ Ｃ： 分别为细料 、 料料的 系（ 为卡Ｉ Ｉ Ｉ ｛ 炎系数） ， 有 １现行乐 实指标 存在 的问题 视 比重； 为＇料 的 ｆ分 量 。 ” 柑 ］ ‘ ｌｊ ｇ ＝ ｉ７ ４２ １ ｌ ９Ｏｇ Ｒ ＝ ０ ９ ８９ ． ６ ～ 。 ６ ｌＰ． ： ９ 分 析阁 内外 压实控 制 ，发 ｆ实度 拧制 法 与 ｆ ｉ 现什姚范图不仪对路床 、 路堤 部或下部姚 当粗料含量 ＞７ ％ ｌ ５ 时， 与Ｐ 基本服从直线关 竣ＴＺ程存在差异， ．Ｉ 其中最主要的原冈是窜内标准 定不州的压宴度， 还分别规定轻型标准 型怀准 系 ， ｊ 一 １ １ ９０— ０ ０ １５ Ｒ 一 ０ ９ ９６ ．６ ． １ Ｐ， ． ９ 击 实与 ： 取样检 验都 是小试 样 ， ｒ 弛 而这小 试样 的测 的 度 ， 如轻型标准时要求 实嘘为 ９％， ８ 重型 ｝图 ２－ 以看出， 扣 ｆ 最佳含水量系数 Ｆ Ｐ关 定结果却要代表段相当长的路段 。 文度控制法 标准则 为９％等。 际』轻型、 ５ 重型的最佳含水量 系 ６ 乏 从双刘数关系， 经回归得 先 要确 定标 准击 实 曲线 ， 由于丁地 实 际 含水垃 不 相差很大 ，因而两者的 实度既不等效也不能折 ｌＦ ・ ２ ０ ３ ０９ ０Ｓｇ Ｒ一 ０ ９６９ ｇ ．５ ８ ．７ ＩＰ ． ９ 同 ， 应要 有击 实 功的 最大 １ 相 ： ， 密度 仉它 既 不 一已 算 ， ‘ 而空隙率控制法认为不同的含水量有其干战的 Ｈ 不同’料含量一标 准于容重的确定 挂 ｉ 是轻 型击实 结果 ． 一定是重 型击 实结 果 ． 实 不同最件压实功 ， 而两者的含水蹙足相当的。含 又不 ． ｌ 对于土石混合料，在现场施工 由于 ： ｐ 均 土 体 一 处 于水 、 、 ＝相 状态 ， Ｉ 股 固 气 当 ： 密度 一 定 水量较小时 ， 需较大的雁实功； 含水量较大时， 可用 匀性 ，； 仃 宴度控制应以一定粗料含量为皋础 ． 粗料 时， 含水量大， 气体所占体积小， 反之气体所占体积 较 小的压 实功 。即在 可 实 的 坠范 围 内， 含水 含量不 同， 最大 干容 晕不 同 ． 其 凶此 只有 找 到最 大 大 显然空 气体积 越大 ， 存浸水后 能 吸收 的水分 越 量由小到大， 相应』 宴功从大到小， 压宴 便会白 干容重与粗料含量关系， 才能确定出合理压实度。 多， 空气体积被水允满岳土体软化 ， 强度便降低， 动 拧制存 合理 的范 围内。 在施 工现 场测定 日实度 时 ， 照灌 砂法测 出它 的 主 可按 缩性增强 ， 稳定性降低， 这也就是为 『 一些填方 ｊ 么 ４不 同桐料 含量下压 实度控 制法 ｆ ‘ ， 筛取 ５ｍｍ以上 粗料 ， 出托 匝量 ， 后 密嚏 称 然 压实度检测是合格的， 在雨季却发生大量沉陷或边 ４１ ．最大于容重的理沧汁算法 算 该粗料含量下的最火 ｆ ＝ 密度， 求出压实度 坡切塌 的 主要 原冈 。 土 混 会料不 同粗料 含嗣下 最大 ｆ容 重 的殚 ５ 论 结 ２最 夫干密度 与最 件含水 量 论仿 为 ５１ 以空隙率控制Ｊ 地ｊ 二 实质 ，不同粗集料 通 常 把室 内标准 击实 曲线僻 到 的 最大 干密 吱 一 丁 芋 而 ＝ 二 ＝ Ｌ） 含 下以 度 ２ 量 实 作为＿ 实 控 法， 一 １ 弛压 质量 制方 在， 与其相 应的 含水量称 为最佧 含水量 ， 大干 密度 ＿ 昂 Ｌ ｊ 式ｔ： ： ｝ 为细抖州标准功能单独击实后的最 定 懂 能较好地控制压实质量 ｜ 最佳 含水 最有 轻 型 、 型之 分 ， 重 内标 棒 击宴试 大 下容 重 而室 ５ ． 隙半榆钡 为不合 格 ，一方 面 呵能 是空 隙 ２空 ４ 验 来 自于 Ｉ 。当 路 机 以轻 型 为主时 ， 工地得 ｜ 地 从 实际 ｝， 二当粗料 含量较 大 时 ， 同样 七实功 作 率 的控 制标 准问题 ， 方面两种 ：法 之间 的Ｘ － 在 另 一 疗 ｌ ｆ ，ｇ 到的压 实最佳 状态 与压实遍数 ， 相 应 的压 宴功 用 Ｆ， 以其 细料所受功能必将减小 ， 细料 实干容重值 换算还有待于研究。 定为 室 内轻 型 压支标 准； Ｉ 以重 型 路机 为 主 并 不能达 到 ｒ ， ，Ｉ是 随 荔粗 料 含量增 加而 逐 当＿ 弛 值 ５ ３空 隙率控 法 虽可 避开室 内夫型击 实试验 时， 从］地得到的最佳Ｈ实状态与 遍数 ， ｛ 以其 渐降低 ～同时 粗料含量达到一定限ｊ ， 皇后 ＇ 柑粒架 的繁琐 ， 但也没有避开现场求 ｝ ： 密度的问题。 因此 ， 帽Ｊ 的压 实功 定为室 内熏型 实标 准 ， 黄型 宴 的 空 ， 细柑 己， 能填 充 １粒 夺 隙 ， 而使 计 算 的最 大 榀 从 进 步研究 准确 、 速 、 快 简便 的检测 方法 ， 助于 将有 含水量 要小于轻 型 的． ． 问题 是土 基处 于什么样 ｝ 关键 ： 容重比实测的要大。阏此武ｆ 修正为 ２ 需 提高ｊ实质量拧制效果 — 的含水量 才是稳 定的 ， 因地基 的稳定 含 水量 与 自然 １０ ｙ Ｏｎ ｆ 参 考又献 ～ 一Ｆ 一 Ｐ： ＿而 ＿ ＝ “’ ｆ长安大学， １ １ 陕西省高 速公路建 设集团公司高 等级 环境＿关。若当地土基的天然含水量小 ． 仃 Ｊ 必须采用 重 型 实机械 压实 ； 若 地 ： 的灭然 含水苗 大 ， 基 武 中： 为修 系数 ．Ｆ ｒ一 ７ ／ ｙ 公路 土石混 填路 基压 实标 准检测 方法研 究ｒ１ Ｒｌ 西安： 只能 采应 轻垂 实机械 。 时如 勉强把 含水量 降低 为禽粗 粒 内的细料最 大干 容重 。 此 长安 大学 ，０ ２ ２０ 使其适应重型压实要求 ， 阶段后 ［于自然环 过一 ｆ ｊ 最 佳 含水量 ｍ 为 Ｉ 忠居 ， 永利 ． 击 实试验 最佳 含水量和 最大 ２ 谢 标准 境的作用， 土基含水量必然增大 ， 使已压实的土反 ｔＰ Ｐ Ｏ 斗 ． ～、 干密度的理论计算［． 大学学报： Ｊ长安 １ 自然科 学版． ］０ ｊ一 Ｊ ２ｏ．（： －３ ｏ２ ２）０１ ２ ２１ 而处 于不稳 定状态 。 各地 ｎ然环境 Ｖ ，］ Ｖ ｚ ｋ 基鄙 仃 稳 定棚适应 的平衡 含水 量 ， 衡含 水量 才是 真 正 故平 ４ ２婵论 锋最大 Ｉ ： 容 的哟 方法 怕 松林 ， 王龙， 王哲人． 土石混合科 室内振动压实 的最 仕含 水量 不同机料含量最大 ｆ 霞的计算方法所需参 研冤ｆ 中国公路学报 ，０ Ｉ １ ． 容 Ｊ ｝ ２ ０ ， （： １ ） ４ ８ ３李隙卒控 制 ］ 出 质 量的方法 』』 数较多， 为便 实际螗用． 引人密埂十涉系数和最 责任编辑： 宋义
土石混合料填筑路基压实试验分析与应用
５ ０
１ ０ ５ ２ ０Ｏ ４ ．７
３—５ ５ ６
５－５ ０ ７ ６－０ ０８ ７－０ ０９ ８－５ ５ ９
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１ ７・ ７
综 述 与 交 流
●≮ 干●意
建材发展导向 ２ １ ０ ２年 ４月
路基进行整平 、 压， 碾 使该路 段的路基达 到压 实度有关规 定， 根据试 验路
质 土石混合材料就不适用 了， 其原 因是土石混合料 中含石量 的多少直接 度 的确定应采用振动台法和表面振动仪法 ， 前者是振动台固定于混凝土 影响其密度值 。当土石混合料骨料 间的空 隙能完全被细粒料添充 时， 在 基础上 ， 振动台最大 负荷满 足试筒、 试样 、 加重底块 等质量的要求 ， 不宜
段 的 目的和 要 求 ， 天 然 砾石 混合 料 作 为 试 验 段 填料 ， 铺 厚 度 分 两 种 ： 用 松
第一种： ７ ＋ ０ 一 ７ ＋ ６ Ｋ ７ ３ ０ Ｋ ７ ４０松铺 厚度 ４ ｃ ０ｍ。 第 二种： ７ ＋ ６ 一 ７ ＋ ２ Ｋ ７ ４ ０ Ｋ ７ ６ Ｏ松铺 厚度 ６ ｃ ０ｍ。 在试验段摊铺整平后 ， 表面用石灰粉分成 ４ ｍ￣ ０ ０ ２ ｍ的方格 网。每网 格按试验 目的要求碾压不 同的遍数 ， 分别测定其压 实度 。
０ｋ， ０ ｚ 将装有试样 的试筒安放在振 动台上 ， 并在 室 内试验 得到的标准干密度值随含石量 的增加而增大 。 在使用土石混合 小于 ２ ０ ｇ频率 ０ ６ Ｈ 可调，
料填筑 路堤时， 路基 上任 一点的含 石量 都不是 常数， 而且变化很 大， 测得 试 样表 面放置加重块 （ 加重块静 压力应 为 １ ． ｇ ， ３８ ） 通过振动台 的振动和 ｋ 的土石混合料 密度值呈离散型分布。 下面笔者就 以某公路合同路段 为例， 对土石混合材料填筑路基 压实 试验进行简要的分析 。 重块产生 的静压 力使试样达到挤密 的效果 ， 整个土样 同时受垂直方 向的 振动作用 ， 功率 Ｏ７ ～ ｋ 振动频率 ４ ０ ｚ激振力 ２５ ４５ ｇ 将装有 ．５ ｌＷ， ５５ Ｈ ， ．— ．ｋ 。
路基路面工程复习重点第四版黄晓明主编定稿版
路基路面工程复习重点第四版黄晓明主编精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】第一章路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线性和设计横断面的要求开挖或堆填而成的岩土结构物。
路面：路面是在路基顶面用各种筑路材料铺设的层状结构物。
路基路面工程的性能要求：承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性路基横断面:填方路基结构0~30cm范围称为路床，30～80cm称为下路床，80~150cm称为上路堤，150cm以下称为下路堤。
路面横断面:槽式横断面、全铺式横断面路面结构分层及层位功能面层、基层、垫层。
面层：直接承受行车荷载和自然力的反复作用，应具有足够的强度和抗变形，抗水害、抗疲劳的性能，还要求平整、抗滑、耐磨、不透水等。
基层：是路面结构的主要承重层，进一步扩散行车荷载到底部。
要有有足够的强度、一定的刚度和良好水稳定性；表面应平整，与面层很好的结合。
垫层：来层调节和改善路基的湿度和温度状况，保证路面结构的稳定性或抗冻性。
要有有良好的水稳定性、隔温性和透水性。
路面分类:按力学特性区分柔性路面（沥青混凝土路面）、复合式路面、刚性路面路基路面稳定性影响因素地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别路基路面工程的环境因素路基土和路面材料的体积随路基路面结构内温度和湿度的升降而引起膨胀和收缩路基路面结构的强度、刚度、及稳定性，在很大程度上取决于路基的湿度变化保持路基干燥的主要方法是设置良好的地面排水设施和路面结构排水设施为什么要进行公路的自然区划？（1）公路工程与自然条件关系非常密切；（2）我国地域辽阔，各地的气候、地形地貌、水文地质等条件有很大的差别；（3）公路工程中各结构物的设计方法和施工措施因地域而异。
公路自然区划的三个原则：1、道路工程特征相似的原则；2、地表气候区划差异性的原则；3、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则我国公路自然区划分为三级，一级区划是首先将全国划分为多年冻土、季节冻土和全年不冻土三大地带，然后根据水热平衡和地理位置，划分为冻土、温润、干湿过渡、湿热、潮暖和高寒七个大区1、北部多年冻土区；2、东部温润季冻区；3、黄土高原干湿过渡区；4、东南湿热区；5、西南潮暖区；6、西北干旱区；7、青藏高寒区。
土石混填技术材料
残坡积土、开山石渣均为土石混合填料，可按《路基设计规范》（JTGD-2004）中的填筑要求，分层填筑。石料最大粒径不超过15cm，且不超高层厚的2/3，石料含量不超过60%，最大松铺厚度不超过40cm。
二、施工工艺与方法
1、恢复中桩和边桩
在进行每一层次的路基填筑施工前，均需进行中桩的恢复，并根据所测标高计算出具体的填筑宽度，并打出施工边桩。横向每边缘放宽0.3-0.5m，超宽碾压，以保证设计路基边缘的压实度。
土石混填施工技术及安全交底
工程名称：312国道镇江城区改线段工程B段
施工单位
江苏省镇江市路桥工程总公司
建设单位
镇江市312国道城区改线段现场指挥部
分项工程名称
路基工程
作业内容
土石混填
交底部门
交底人
施工期限
2014年6月15-
接受交底班组或员工签名：
交底内容：
本项目在K19+520~K22+300段穿越山丘，有较大石质挖方，为充分利用该部分挖方，根据设计图纸要求，该区域及邻近段落路床以下采用土石混填或，不进行掺灰处理。该段落做实验段，确定相关施工工艺。本次土石混填首件工程技术方案和施工要点如下：
10、路基施工中加强对沉降及位移的观测，本标段软基路段较长，点位多，施工中加强沉降及位移观测，以控制填筑速率。便道侧为了防止车辆挤压位移桩，对位移观测桩要做好保护或警示标志，确保观测数据准确，以指导施工。沉降观测采用专门水准点，双面直尺观测，沉降杆采用丝口套接，接杆长度较大或石块间空隙较大时，应辅以人工铺填：（1）、应先铺填大块石料，且大面朝下，再铺小块石料、石渣嵌缝找平；（2）、对于机械摊铺后集中缺少细料处，应挖开后人工混拌或换填粗细搭配均匀的料；（3）、大块石料上面不能少于5cm的细料覆盖层；（4）、所有石块空隙都必须用细料填实，不平处也应人工补料找平。