风化碎石土试验检测和施工技术探究

风化碎石土是一种岩石经过漫长的时间和地质变迁，许多火成岩(主要是花岗岩)经过风化形成的土夹砾石，也就是含粉土或粘土质砾。成因机理就是花岗岩中的石英岩不被风化，而长石风化变成粘土，其他岩石成分大部分风化成粉土。所以我们要用风化碎石土时，一定要看他的液塑限和塑性指数，一般液限不要超过50%，塑性指数不大于26时，我们初步判断此土能用于路基。

风化碎石土在用于路基以前，一定要测定CBR值，有些人认为含砾那么多，CBR一定合格，不用做，对于风化碎石土来说，如果对原状土来说，CBR值一般都大于45%，有的甚至超百，但填在路基里，有的就要出问题，这是什么原因造成的那?下面我提出一个有效CBR值概念。

有效CBR值是指把原状土烘干后进行筛分，把2.0mm以下的细粒土进行CBR试验，所得的CBR值，叫有效CBR。有效CBR值的应用很广泛，经过这几年研究，得出的经验公式为有效CBR值×2.0mm以上颗粒含量(不包括54mm以上颗粒)占总质量的百分比如果大于8，此土可以用于路基填筑;如果小于8，一般不能用于路基，尤其是路床，一定不能填，否则路基弯沉一定不好，造成不必要的损失。所以我们风化碎石土在使用前一定要做有效CBR值，在决定使用情况(这种方法在含细粒土多的砂砾种也适用)。

前面介绍了风化碎石土在什么情况下能使用，下面介绍一下风化碎石土的标准密度试验方法，有两种方法，及固体体积率法和回归方程法。具体适用范围是按含40mm以上含量来划分，在含40mm以上大于35%时，标准密度应采用固体体积率法确定最大干密度;小于35%时，一般采用回归方程法来确定知最大干密度。

回归方程法，就是把原状土烘干后，用5mm或10mm的筛进行筛分分级，(选用筛孔的大小由土本身决定，原状土的筛分决定，选用的筛孔上的含量一定要小于或等于60%，切不可超过65%。)用使用筛孔上的不同含量(含砾量)进行标准击实试验，试验含砾量至少是5组，然后用横坐标表示含砾量，纵坐标表示最大干密度，进行一元方程回归，这就是回归法。注意回归时一定要保证相关系数大于99.5%，如果小于时，可增加击实组数，但含砾量不得大于60%。

固体体积率法，是把原状土烘干后过54mm、40mm、20mm、5mm、2mm的筛孔，进行分级，然后测定他们各级的毛体积相对密度，(2mm以下的测定表观相对密度)。注意，每组土样必须做平行试验，试验精度重现性试验精度为0.002;再现性精度为0.008，并要多做几组，取平均值。

确定了风化碎石土的标准干密度以后，我们就进行路基施工了，一般回归法适用于强风化的碎石土，固体体积率法适用于中风化或弱风化的碎石土，在现场检测压实度都用灌砂法，具体操作方法如下。

回归法检测压实度在现场检测用灌砂法，灌砂筒使用Φ150mm的，检测方法与土工试验规程一样，就是检测完了，取含水量的土样要全部坑内土样，在烘箱内烘干，并过于回归方程含砾量的筛孔一样孔径的标准筛，进行测定含砾量，(含砾量=筛上质量÷烘干总质量×100%)，根据所得的含砾量代入含砾量曲线或方程，计算出该含砾量对应的最大干密度，从而求的压实度。一般压实度大小要符合规范要求。

固体体积率法检测压实度在现场检测用灌砂法，灌砂筒使用Φ200mm(或300mm)的，检测方法与土工试验规程一样，就是检测完了，要全部坑内土样，在烘箱内烘干，烘干后计算含水量并分别用54mm、40mm、20mm、5mm、2mm的标准筛进行筛分，计算各筛孔上的质量占总质量的百分比;然后按下面公式进行计算最大干密度：

最大干密度=(54mm筛孔上含量占总质量的百分比×54mm筛孔上的相对毛体积密度)+(40mm筛孔上含量占总质量的百分比×40mm筛孔上的相对毛体积密度)+--------+(2mm筛孔以下含量占总质量的百分比×2mm筛孔以下的相对毛体积密度)。

各筛孔的毛体积相对密度采用料场取料的实验室检测的结果。

用灌砂法检测的干密度除以刚才计算的最大干密度就得到压实度，用此方法检测的压实度根据以往一般符合规范要求的压实度对于弱风化碎石土减去8%;对于中风化碎石土减去6%就基本满足路基要求。但要求多大压实度为合格必须经过路基试验段来确定，具体方法是用施工工艺控制和检测压实度来对比，就得出经验数据。工艺控制采用压沉法，具体操作如下。

在待检的路段布置直径为9cm的实心钢球，布置一般为每车道一排，不少于8个。布置好后采用击振力大于50吨的压路机，静压2遍，用精密水准仪测量每个钢球的标高;然后开最大振动两遍，用精密水准仪测量每个钢球的标高，并计算每个钢球的高差，单点小于3mm，标准差小于2及为合格。

风化碎石土施工技术主要就是控制填料的含水量，含水量是影响风化碎石土路基的一个重要因素，含水量控制在能够压实就行。一般比原状土的最佳含水量要小2%—4%左右，如果含水量偏大，路基就容易造成“翻浆”或“夹泥”现象，会造成路基弯沉偏大。路基填筑过程中一定要及时完善排水设施，避免水分进入路基。

填土厚度也一项主要指标，一般填土厚度不要超过30cm，否则会造成路基不均匀沉降和弯沉偏大，路基上面会有龟裂或纵向裂缝。

施工机械配备中一定要有击振力大于50吨的压路机，有条件的用拖振对每层进行碾压，保证路基施工的质量。