管槽回填压实度质量检测方法探讨.docx

          管槽回填压实度质量检测方法探讨                    中交第二航务工程局有限公司第六工程分公司 湖北省 武汉市430014摘 要 ：管道沟槽回填质量的好坏对于整个管道功能的发挥至关重要由于填料种类、施工方法不同，所以要结合现场具体情况对填料含水率、分层虚铺厚度和压实遍数等参数进行控制在管槽回填过程中，使用同一种检测方法显然不能完全满足施工需要因此本文依托西安绿廊项目管道工程施工，分析了现场检测管道沟槽压实度的检测方法，并对沟槽回填压实度检测过程中的控制要点进行了具体的阐述，讨论了不同填筑材料，不同施工工艺中采用何种检测方法更合理，并为同类工程施工检测提供一些参考依据关键词 ：管槽回填；压实度；检测方法；控制要点管道施工作为市政工程建设的重中之重，回填质量的好坏对于管线系统的安全及功能性的发挥有着相当大的影响在市政工程施工过程中，管道回填施工不同于路基路面施工，大型的碾压设备无法进入狭窄的沟槽中，因而需要做好管道沟槽内压实度的检测，以此来保证市政管道整体工程的质量1.工程概况西安高新区唐遗址公园南延伸绿廊工程，位于西安市高新区西太路南段，全长5.4km。

本工程管线综合的内容有：给水、中水、雨水、污水、电力、通信、照明、交通等，其中污水、通信、照明和交通管线为双侧布置不同类型的管道沟槽回填基底处理及回填土均不同，采用合适的方法检测能够确保结果更加准确2.检测方法的比选2.1常用的压实度的检测方法主要有四种：环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法表1 压实度检测方法的比较试验方法适用填料种类注意事项环刀法不含砾石颗粒的细粒土检测压实层中间的密度蜡封法易破裂土与不规则的坚硬土选用55号石蜡为宜，石蜡的密度在试验前确定石蜡蜡液温度以达到熔点后不出现气泡即可灌水法粗粒土和巨粒土选用的塑料袋应为聚氯乙烯薄膜制成，其大小应略大于试坑尺寸铺设时应确保薄膜塑料袋紧贴试坑坑壁，试验期间膜袋不得破损灌砂法细粒土、砂类土和砾类土测定压实层厚度为15cm~20cm，标准砂的粒径为0.3~0.6mm 2.2本项目管槽回填处理类型及压实度检测方法的选定2.2.1管槽回填一般分为管道基础处理（见表2）和沟槽回填处理（见表3）：表2 管道基础处理处理类型填料种类选用压实度检测方法局部超挖或者发生扰动换填10~15cm天然级配砂石或最大粒径小于40mm的碎石灌砂法或者灌水法管基地基不良，换填处理换填三七灰土垫层或1：1砂石垫层分层压实回填环刀法或灌砂法表3 沟槽回填处理管道类型位置与回填处理方式选用压实度检测方法通信管道采用19孔φ100BWFRP+1×φ32HDPE七孔梅花管双侧（非机动车道或绿化带下）布置，混凝土包封，素土回填环刀法电力管道采用矩形现浇混凝土结构或φ2000mm的预制III级钢筋混凝土圆管单侧（西侧侧分带及非机动车道下）布置，管道沟槽采用素土回填给水管道管径＞200mm时采用K9级球墨铸铁管及配套管件管径≤200mm时采用PE给水管（PE100）单侧（西侧侧分带及非机动车道下）布置，管道沟槽采用素土回填环刀法中水管道排水管道雨水管径为300mm时采用钢筋混凝土承插口I级管，管径为600mm～2200mm时采用钢筋混凝土承口II级管，顶管段采用钢筋混凝土承口III级管道路中分带下布置，管道沟槽采用素土回填环刀法污水管径DN400mm～DN600mm 采用HDPE聚乙烯双壁波纹管双侧（人行道或绿化带下）布置，管道采用中粗管道包封+素土回填灌砂法、环刀法管径d800～d2200mm采用钢筋混凝土承口管（II级），顶管段采用钢筋混凝土承口管（III级）双侧（人行道或绿化带下）布置，管道沟槽采用素土回填环刀法照明工程采用φ100BWFRP双侧（人行道或绿化带下）布置，混凝土包封，素土回填环刀法交通工程2.2.2检测方法的选定根据本工程各类管槽中不同的填料种类和回填处理方式选定环刀法和灌砂法检测压实度。

当采用环刀法时，环刀规格选用内径70mm，高度52mm，壁厚2mm检测时将环刀打入压实层的中部，故环刀内所测土的密度代表分层厚度范围内的平均密度灌砂法的原理是利用清洁干燥的均匀石英砂，粒径约为0.30～0.60mm或0.25～0.50mm，从灌砂筒中自由下落到开挖的试坑内,按其松方密度不变的原理来测量试洞的容积,根据填料的含水率来计算出试样的干密度3、影响压实度的主要因素3.1最大干密度和最佳含水率的检测在压实度检测过程中，如果不能准确测出最大干密度和最佳含水率，压实度结果便会与实际值之间存在较大的偏差因此填料的最大干密度是否准确对压实度结果至关重要最大干密度和最佳含水率常用的检测方法分为标准击实法和振动法，具体的检测方法比较见表4表4 四种最大干密度检测方法的比较试验方法适用范围注意事项轻型击实细粒土内径100mm试筒适用粒径≤20mm的土内径152mm试筒适用粒径≤40mm的土重型击实法的单位击实功约为轻型击实法的4.5倍，可根据规定和现场施工情况选定重型击实表面振动压实粒径小于0.075mm土颗粒含量≤15%的无黏性自由排水粗粒土或巨粒土，以及击实试验无法确定最大干密度的高透水性土表面振动压实法是土样整体受到垂直方向的振动作用，而振动台法的振动作用是自土体表面垂直向下传递的，所以振动台法更接近于现场振动碾压的实际情况振动台法结合上表比较，由于沟槽碾压时大型碾压设备无法进入，压实功无法达到重型击实的规模，所以对于沟槽回填材料最大干密度和最佳含水率的检测，素土（现场原状土）采用轻型击实法更为合理，而中粗砂的最大干密度更多地采用振动台试验法来获得。

3.2含水率的检测在碾压过程中，土颗粒之间的相互作用会对压实程度起到决定作用，但是当土中含水率偏大时，过量的水不能及时排出，土颗粒间的内摩阻力不断减小，容易发生偏移，造成翻浆和“弹簧土”现象当土中含水率较小时不利于压实，土颗粒间的内摩阻力偏大，若压实功不能克服土颗粒之间的抗力，则会造成干密度偏小，表面有裂纹、起皮现象施工中应严格将回填料的含水率控制在最佳含水率2%左右3.3分层厚度控制和压实设备选择通过研究表明，在碾压工作中，如果填土分层虚铺厚度过厚，那么压路机自身的能量就无法传递到压实层的底部，从而使压实的部分只有该分层上部的土，而分层下部土的密实程度无法达到规定的要求同样，如果虚铺厚度变小，又会造成回填效率低且整体性差，相邻的碾压层之间的结合性变差因此，虚铺厚度过厚或者过薄都增大了发生质量问题的几率每层回填土的分层（虚铺）厚度和压实设备的选择可根据现场实际情况参照表5选定表5 每层回填土的分层（虚铺）厚度压实机具虚铺厚度(mm)木夯、铁夯≤200轻型压实设备200~250压路机200~300振动压路机≤400由于沟槽回填施工空间狭小，更加加大了碾压工作的难度施工中需要结合现场情况，根据施工试验段时收集的数据，选择合适的压实设备和压实工艺。

在压实机械（设备）无法达到的部位应采用人工进行夯实管道上方小于最小覆土范围内不得采用压路机或振动压路机碾压，防止对管道造成损坏，同时应保证碾压的速度以及遍数4、压实度检测控制要点4.1含水率的检测控制为了提高检测结果的准确性，在对土的含水率检测时，同一土样需要进行两次平行检测在现场检测中，常用酒精燃烧法检测土的含水率，即利用纯度为95%及以上的酒精燃烧来烧干土样中的水分，通常燃烧三遍，此方法不适用含有机质的土条件允许的情况下多采用烘干法检测含水率4.2环刀法检测压实度控制要点采用环刀法检测压实度时，需要选择适宜规格的环刀并对环刀进行编号，现场随机选择测点，需要注意的是测点土质要与进行标准试验时所用土质保持一致4.3灌砂法检测压实度控制要点4.3.1标定罐对压实度的影响发生在标定量砂密度时，研究表明，标定罐的深度会对量砂密度产生一定影响，当标定罐的深度每减少25mm，量砂密度就会相应降低1%左右市面上现有的灌砂法检测仪器中，标定罐的规格仅有深度为10cm、15cm和20cm三种规格，因此标定罐的深度应尽量与试洞深度一致为了克服现有标定罐的技术缺陷，本人带领团队发明了一种《可调式灌砂筒标定罐》，该装置能够根据需要调节标定罐的深度，提高了检测准确度，适用性很广。

该实用新型专利已经获得了授权4.3.2处于不同高度的砂，其下落速度不同，因而量砂从灌砂筒内不同高度落入标定罐内的密度也会有所差异研究表明，储砂筒中砂面的高度降低5cm，量砂的松方密度约降低1%所以不论是在量砂密度标定，还是现场检测过程中，都应准确地控制灌砂筒中储砂面的高度4.3.3采用灌砂法进行压实度检测时，应根据回填分层的厚度选择灌砂筒的尺寸，使整个碾压层的厚度作为检测的厚度，过程中要严格按照规定的步骤进行操作在检测之前，需要对地面进行清扫，当测试面不平整时，应在坑位处重新测定锥体质量开挖试坑时要保持坑壁垂直，如挖出的土样中有碎石时，应在灌砂前放回坑中每次检测完成后，都需要对量砂进行过筛除掉量砂中的杂质并清洗、烘干、放置24小时以上，当量砂使用一段时间或更换时，需要对量砂松方密度进行重新标定4.4不论采用环刀法还是灌砂法，在压实度检测过程中，所选的测点的数量和位置应满足规范的规定，即所选检测点要具有代表性，能够反映出管槽回填压实质量的真实情况以便及时发现管槽回填的薄弱环节，制定有针对性的整改措施，提高管道施工质量5结束语综上所述，管道工程压实质量的好坏关系到市政工程基础功能的发挥为了确保管槽回填压实质量能够达到设计要求，需要采用合适的检测方法来获得准确的测试数据。

本文结合管道沟槽回填的施工特点，对回填料最大干密度和压实度检测方法适用性进行对比，研究了管槽回填检测方法的选定思路，强调了环刀法和灌砂法检测压实度的控制要点参考文献：[1]王燃.《压实度的检测方法和控制手段》.中国工程咨询，2013（6）[2]高韵.《市政道路路基压实度检测方法研究》.建筑工程技术与设计，2018（9）4  -全文完-。