水泥稳定土弯沉值和压实度关系探讨

摘要：水泥稳定土由于工程造价低、力学性能好，广泛应用于公路工程底基层中。目前水泥稳定土的检测方法是环刀法，该方法是一种有损检测方法，会破坏原有的路面结构。文章以环湖路改建工程项目为依托，探求弯沉值和压实度之间的关系，为无损检测提供理论和数据支持。

关键词：水泥稳定土；弯沉值；压实度；公路工程底基层；环刀法；道路改建工程 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2015）23-0107-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.055

现在的施工过程通常是采用环刀法检测水泥稳定土的压实度，但是其检测方法是有损检测，会对路基的结构产生破坏，而且存在检测用时较长、实验数据结果不稳定、实验数据与检测人员的技术水平有很大的关系等方面的缺点，因此工程需要一种能快速检测压实度的方法。

1 工程背景

信阳市浉河区环湖路谭家河街至G312道路改建工程是规划的省道S338线的重要组成部分，也是贯通浉河区南北的公路大动脉，全线在浉河区境内，南起谭家河乡（起点桩号：K0+000），向北沿X040线依次跨越马家畈河，经过龙潭村、浉河港乡、桃园村、董家河镇、驼店村、吴家店镇，止于与G312线交叉处（终点桩号：K47+900），路线全长47.9km。浉河港街道宽度为7m，坡度起伏过大，街道西端狮子口漫水桥跨径过小，桥头两侧地形复杂，不满足二级路的技术指标，根据项目组技术人员的现场勘测资料，本次改建工程路线向东改出街道，改线段桩号K19+200～K20+280，长度共计1.08km。其中在桩号K19+200～K20+160处需要侵占部分鱼塘，需要做路基处理和边坡防护，本段采用水泥稳定土提高基层的承载力。

2 水泥稳定土简介

随着国民经济的发展，越来越多的各等级公路被投入到建设施工之中。河南省信阳市地处大别山北麓、淮河上游，处于亚热带和暖温带的过渡地带，多山多水，工程所处的地理环境非常复杂。本次环湖路谭家河街至G312道路改建工程桩号K19+200-K20+160段地质条件很差，土基的承载力不足，不能直接做公路底基层。水泥稳定土具有工程造价低廉、就近取材方便、水稳定性和抗冲刷能力强等方面的优点，被大规模应用于公路底基层。水泥稳定土的施工方法是把土、水泥和水按一定比例拌和均匀后，碾压养护成稳定的板体结构。碾压质量的好坏对后期的使用有着至关重要的作用。工程上常用的检测方法是环刀法。环刀法有很多的缺点，它是一种有损检测方法，不能快速及时地得到水泥稳定土的压实度；数据离散性较大，与检测人员的技术水平有很大的关系。综上所述，依托本项目研究水泥稳定土的压实度和弯沉值之间的关系，目的是希望找出一种无损检测的方法。

3 室内实验

本实验所选用水泥稳定土的水泥剂量为4.5%。首先初步估计所选用的水泥稳定土的最佳含水量，然后再估计最佳含水量左右选取五组不同含水量的土，在室内通过击实仪做击实实验。击实筒的尺寸为10cm×10cm，分三层击实，每层击实27次，然后脱模取样并测量其质量，绘制Excel图表可以得到最佳含水量为14.8%，最大干密度为1.99g/mL。具体的击实实验操作步骤参见实验规范。

室内实验采用向一个直径为60cm、高度为10cm的击实筒内填入水泥稳定土。实验用土必须采用2.18mm的圆孔筛筛分，然后按照4.5%的剂量添加水泥，拌和均匀后，再按最佳含水量为14.8%的需水量拌和均匀。根据公式，依次向击实筒内加入如表1所示的水泥稳定土，然后用压路面压实，用手持式落锤弯沉仪测弯沉值。根据室内击实实验可以得到本工程段的水泥稳定土的最佳含水量为14.8%，最大干密度为1.99g/cm3，根据公式，依次向击实筒内加入如表1中所示质量的水泥稳定土，然后用压路机压平，就可以得到目标压实度，用手持式落锤弯沉仪测动态弯沉值，如下表1所示：

4 实验结果分析

从表1可以得到，弯沉会随着压实度的增加而逐渐减小，而且减小得越来越不明显。分析主要原因是由于在压实度初期，土颗粒之间空隙较大，所以弯沉会比较大。当压实度增加时，土颗粒之间的距离减小，单位体积内的水泥稳定土颗粒增多，所以弯沉会变小。在压实初期，弯沉变化较为明显，随着压实度的提高，弯沉的变化越来越小，同时，R2=0.97表明压实度与弯沉值具有较强的相关性，达到实验的目的。

5 现场检测

环湖路谭家河街至G312道路改建工程桩号K19+200～K20+160段，按最佳含水量拌和好水泥稳定土压实后，选取8个点作为检测点，用手持式落锤弯沉仪测量测试点的弯沉值和用环刀法测出该点的压实度，测试数据如表2所示。从测试结果来看，误差在2%以内，误差在合理范围以内，所以可以得到用手持式落钟弯沉仪来测试水泥稳定土的弯沉值，然后根据弯沉值来反算压实度的结论。

6 结语

水泥稳定土由于施工方便、成本低廉、稳定性好等方面的优点在现代路基工程中的运用越来越广泛。压实技术直接关系到后期的使用寿命，如何在压实过程中及时掌握压实度直接关系到公路建成后的使用质量。目前工程上常用的检测方法是环刀法，这种检测方法有很多的缺点，属于有损检测，会对路基的结构产生破坏；检测周期较长；检测数据的离散性较大，与检测人员的技术水平有很大的关系。通过环湖路项目的实验数据，可以得到水泥稳定土的弯沉值和压实度有很强的相关性，得到了可以通过测试水泥稳定土弯沉值，然后根据弯沉值反算其压实度的结论。手持式落钟弯沉仪方法方便快捷，可以在碾压过程中及时了解检测压实结果。

参考文献

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作者简介：杜光辉（1980-），男，河南信阳人，供职于信阳公路勘察设计院，研究方向：路桥。

（责任编辑：黄银芳）endprint