灌砂法在市政道路检测中的应用研究.pdf
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1、灌砂法在市政道路检测中的应用研究陈 鑫(四川省建筑科学研究院有限公司四川 成都)收稿日期:作者简介:陈鑫()男四川仁寿人本科助理工程师主要从事房建及市政道路检测工作摘 要:市政道路是城市基础设施的重要组成部分对于城市的发展和交通运输起着至关重要的作用 然而由于市政道路通行量大、检测成本高常规的地面检测方法有一定的局限性 因此寻求一种新型的地面检测方法此方法应具有高效、精确、低成本的特点这对于市政道路检测具有重要意义 通过对灌砂法在市政道路检测中的应用进行研究探讨该技术在城市道路检测中的优势和局限性并进一步提出灌砂法在市政道路检测中的发展趋势和应用前景 这有助于促进非破坏性地下探测技术的发展为城
2、市基础设施的维护和建设提供更加科学、高效和可靠的技术支持关键词:市政道路检测灌砂法道路检测方法中图分类号:.文献标志码:文章编号:():/(.):.:引 言市政道路作为城市基础设施的重要组成部分其建设、维护和管理一直备受关注 市政道路的安全性和通行能力对城市的经济发展、人民生活质量和社会稳定具有重要意义 然而在长期的使用和自然环境的作用下市政道路难免出现各种问题如路面破损、坑洼等 因此及时而准确地检测市政道路的状况对道路的维护具有至关重要的作用传统的市政道路检测方法主要依靠人工巡查和目视观察存在着检测速度慢、精度低、受环境影响等问题无法满足对市政道路检测的高效、精准要求 近年来灌砂法作为一种非
3、常规检测方法被广泛关注和应用 灌砂法可以快速、准确地获取道路表面形貌信息并且在数据采集方面具有较高的效率和准确性 本文旨在探究灌砂法在市政道路检测中的应用研究介绍灌砂法的基本原理和技术流程分析灌砂法在检测中的优缺点 通过案例分析和实验结果进一步验证灌砂法在市政道路检测中的应用价值和优势为市政道路的安全维护提供有效的技术支持和思路探讨 灌砂法的基本原理和技术流程.灌砂法的基本概念和原理注砂技术是一种适用于精密、高精密、复杂型面的铸件成形技术 它的基本理论是:先把石英砂和其他耐火物质在特定的压力下在模子里充满再通过摇晃把里面的气体抽走从而得到一个致密的砂块并在这个基础上进行浇筑 该砂质地致密具有很
4、好的抗冲击性能在一定温度范围内可在一定范围内进行冲击同时也可确保铸件的表面品质与精度.灌砂法的技术流程)模具的研制:所需的浇筑模由铝合金或铜合金等材质制成)砂模的准备:根据设计的需要选择合适的耐火矿物如石英砂然后在模子里压制成型)砂型振实:将砂型振实或振动将砂型鼓起排除砂型鼓胀之气以获得固体形状)浇筑成型:在较高温度下对铝合金或铜合金等金属原料进行液体浇筑并用沙模充填从而形成模具)脱砂:在铸造过程中在脱砂后脱出从而获得最终的产品)后处理:按要求进行后处理如机加工、抛光、表面处理等.灌砂法的优缺点分析其特点是:能加工出具有较高的精确度和较好的表面品质的复杂型式的铸造零件 该砂模具有很好的密实度和
5、强度可在高温条件下进行浇筑具有较高的产量且制砂工艺比较简便、造价低廉其不足之处在于:砂的准备、捣实等要求较高的工艺及装备且在施工过程中会受到人为的干扰造成产品的质量问题 铸造过程中极易产生气孔、夹杂等缺陷 砂模的变形会对成型质量产生一定的影响不适合在高温、高压下使用 市政道路检测中的应用情况.市政道路检测的现状和需求城市道路测试主要是为了了解城市道路、街区、广场等公共空间的结构状况、使用状况、安全性能以及管理水平等当前我国城市公路交通状况及对城市公路交通状况的要求如下当前我国城市公路测试组织相对薄弱一些地方缺少专门的测试组织造成了测试的普及率偏低特别是在基层城镇和乡村 当前城市公路路面的检测以
6、人工、单点为主不够全面、准确容易出现漏检、误判现象 此外城市道路测试资料多为片断式的不具备全面、长效的特点很难为城市道路系统的总体构建与养护提供强有力的支撑 城市道路面积大、结构复杂、车流量大、维护困难、造价高昂因此对城市公路测试工作提出了新的要求:建设城市公路测试队伍加强对城市公路的监控与管理 运用现代科技方法对城市公路进行探测如无人机、地面激光扫描、三维建模等 要构建城市公路检验工作的科学管理体系使城市公路检验工作能够进行信息的共享与交换从而为城市公路检验工作的决策提供有力的支持 在保证行车安全性的同时对公路进行养护可有效地提高行车效益减少行车费用.灌砂法在市政道路检测中的应用情况灌砂试验
7、是一种无损测试手段适用于城市公路路面状况的测试 当前针对城市公路施工过程中如何采用灌砂方法进行测试已有不少的研究目前我国在城市路面测试中常采用灌砂方法 比如北京市交通委曾在北京市城市主要街道上使用填砂的方式进行测试试验证明这种方式能够很好地发现路面的构造与品质问题 另外上海市交通委还利用砂浆法对上海市公路进行了现场测试试验证明砂浆法能较好地发现路面的构造及品质问题在国外对城市路面进行测试时也采用了灌砂的方法比如美国交通运输部曾在美国公路上使用灌砂试验 另外在欧洲几个主要的公路工程中也曾使用过填砂技术测试公路工程试验证明填砂技术能够很好地发现公路工程中存在的各种缺陷总体而言采用灌砂方法进行城市公
8、路测试是被普遍认同并被采用的一种方法 通过对该方法的研究与改进相信其在城市公路路面质量检验中会有着越来越广泛的应用.灌砂法与传统检测方法的对比研究灌砂试验是一种常用的试验手段主要采用砂土对受试件进行受压试验以确定受试件的承载性能 相对于常规探伤技术灌砂技术有诸多优势.检测结果准确性方面灌砂方法由于能对被测对象的各个部分单独测量从而能较好地防止人工干涉所以其测量结果比较精确 然而常规的试验方式往往要将试验对象的某一部位拆卸下来才能进行试验从而导致试验结果的不准确及总体性能的降低.检测成本方面灌砂方法具有费用低廉、对试验对象无损害、操作简单、无需特殊仪器等优点 而常规的检验手段往往要求使用专门的仪
9、器和专业的技术人才且费用昂贵.检测时间方面灌砂方法具有操作简便、无需拆卸试验对象、试验周期短等优点 然而常规的测量方式往往要将待测对象拆卸下来并经过反复测量耗时很长.检测范围方面灌砂方法适合于对建筑及其他工程结构进行无损测试如支撑能力及稳定性 而常规的测试手段其应用领域比较狭窄通常仅限于某些特殊的部分 案例分析.工程概况某市政道路的第十标段起始桩为 .终止桩为 .全长.包含 条主线 条支线路堤开挖、填土各占 填土 在填筑完毕后采用灌砂的方法对填筑后的地基进行密实度的测试 在回填前必须做一次重击实验以测定各主料的密实度及各主料的配比 在填好土质后采用灌砂的方法对土质进行密实检验 将两项试验成果进
10、行对比验证了填料的施工质量.灌砂法检测流程灌砂法主要使用颗粒直径为.或均匀颗粒直径为.的纯干砂料从设计高度上它可以随意地掉到试井中然后根据单位重量不变的原则将试坑中的填充物换成标准砂并进行体积测量 通过样品中的实际水分含量推算样品的干密度 在检测含水量时为防止土样的水分挥发应将土样置于地基检测区将有代表性的沙土和泥土分成 个组份砂土 泥土 采样后快速装入铝盒盖上盖子后称量并标号 两个测定区取土样的平均水分含量作为测定该区域水分含量的指数当孔隙率 为 时土体的干密度与含水率的关系见图 在含水率 时土体的干密度随含水率的增大而增大但在含水率 时则随含水率的增大而减小在试验条件下最佳含水率以 为宜图
11、 土料干密度与含水率的关系.路基压实度检测要点.施工压实度的确定在确定碎石混合料的最优混合比例和最优含水量之前应进行碎石混合料的压实实验 通常根据下列公式计算路基填料的压实度即土体压实后的最大干密度:()式中:为被测试的地基土的填筑密实程度为样品的干密度/是以压实试验结果为基础得到的试样最大干密度/其随土壤的不同而不同根据公路工程质量检验评定标准(/)要求在测试路基密实性时必须采用重载压实实验 路基、上、下路基、基础在路基填充前的重冲压试验中得到的土壤压实度分别为.、.、.和.量砂的选择在使用砂法试样进行路基压实测试时应确保使用的砂粒级一致这样才能更好地去除疏松的方砂从而增强测试的可控性及测试
12、结果的精确性并为以后的测试工作奠定基础 在地基实验中选用 的填充箱对砂粒进行了密度、质量等测试并对 组测试结果进行了对比分析 通过研究发现在填充桶中填充物中的平均粒径砂差最小为.这说明了这组实验数据的可辨性最小所以在进行道路压实检验时选择了颗粒直径为.的砂子.量砂松方密度标定公路土工试验规程()明确指出由于砂粒的高低将直接影响到填料筒中砂粒的密实度及沉降速率从而对测试结果产生较大的影响因此在填料筒中砂粒的水平面与其顶部之间的间隙必须小于 通常情况下砂粒的浓度随砂粒的表面水平而改变砂粒的表面水平降低 左右砂粒的浓度降低 左右 为确保测试数据的精确性应对砂面高程进行严格的监控确保各测试点砂面高程一
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