铁路路基孔隙率检测方法实验研究(2)

　　4、路基压实检测宜选用颗粒间孔隙率
　　在路基的压实检测中，除了一些土粒强度很小，在碾压过程中会被破碎的情况之外，我们对颗粒内部的孔隙假定为不能够被压缩，只有颗粒之间的孔隙会被压缩，从而使得颗粒之间密度更大。从土的抗剪强度产生的机理可知，土的强度取决于颗粒之间的摩擦力与凝聚力。因此，为了达到提高土体强度，减小压缩性，使土体处于更加稳定状态的目标，要求控制颗粒与颗粒之间的可压缩空隙，而非颗粒内部的孔隙。所以，作为土体压实质量的控制指标选用颗粒间孔隙率n2更为合理。
　　四、两种孔隙率的对比试验
　　1、试验概况
　　结合秦沈客运专线西部路基试验段的试验工作，我们进行了2种孔隙率测试。主要目的是将这2个指标的测试结果与现有土壤压实指标-压实系数K的测试结果进行比较，从而验证哪种测试方法更与现行压实检测标准吻合。
　　在试验中选用了12种粗粒土(主要性能指标见表1)，这些粗粒土的共同特点是都含有较多的细粒成分，一般在10%～35%，经室内试验和现场压实试验证明，具有较好的击实曲线特性，适合用压实系数K来检测其压实质量。因此，用2种孔隙率测试结果与压实系数K的检测标准相比较，哪种方法的测试结果与《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》中对应的孔隙率n检测标准更
　　接近，就证明该种测试方法与《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》中的检测要求相符。
　　表1：12种颗粒土主要性能指标
　　分以下三种情况开展对比试验：
　　①将填土密度控制在K=0.90、K=0.95,对n1及n2对比数值进行测算；
　　②将填土孔隙率控制在n1=20%、n2=25%,对K对比数值进行测算；
　　③将填土孔隙率控制在n2=20%、n2=25%,对K对比数值进行测算。
　　(2)以上试验结果和相关分析
　　下表2为本次试验的试验结果。
　　①在压实土体至K=0.9的情况下,对应的所有孔隙率n1为28.9%至32.2%,所对应的颗粒间孔隙率n2为24.9%至27.3%。根据《暂规》中的规定,与压实系数K=0.90相对应的孔隙率要求为n=25%。所以,通过以上实验的测试结果,我们可以看出n2即颗粒间孔隙率的检测结果与《暂规》中检测标准较为接近。
　　②在压实土体至K=0.95的情况下,对应的所有孔隙率n1为24.9%至28.4%,对应的颗粒间孔隙率n2为20.7%至23.3%。根据《暂规》中的规定，与压实系数K=0.95相对应的孔隙率检测要求为n=20%。所以,通过以上的测试结果,我们可以看出n2即颗粒间孔隙率的测试结果与《暂规》中检测标准较为接近。
　　③在颗粒间孔隙率n2为25%的情况下，其压实系数K对应为0.899至0.929,在n2为20%的情况下，压实系数K对应为0.958至0.991,由此看出，并没有较大的压实系数值波动,基本符合《暂规》中的相关要求。
　　④在全部孔隙率n1为25%的情况下，压实系数K对应为0.949至0.995；在n1为20%的情况下，压实系数K对应为1.01至1.06,由此看出，并没有较大的压实系数值波动,显然，要达到如此压实程度是不合理的。
　　五、结论与建议
　　(1)通过以上实验我们能有达到以下结论：在检测路基填土压实质量时采用颗粒间孔隙率n2进行测试,在原理上达到了土壤压实理论的相关要求,所得到的测试结果也基本满足《暂规》标准。所以,在进行路基压实检测时采用测定填料颗粒毛体积密度以及现场碾压干密度进行检测是较为合理的。
　　(2)通过以上论述，笔者建议在以后的孔隙率设计以及检测标准修订过程中,检测孔隙率通过测试填料干密度及颗粒毛体积密度进行测试,并将毛体积密度试验方法列入到《铁路工程土工试验规程》中。
　　(3)在上文中可以发现，在两种指标在书写和称呼上容易混淆，因此，笔者建议把全部孔隙率n1叫作"孔隙率',把颗粒间孔隙率n2叫作"间隙率"或者"空隙率"，一方面便于区别两种孔隙率测试指标,另一方面易于书写、称呼。
　　参考文献：
　　[1]王庆昀：《论高速铁路路基施工技术及质量检测方法》，《科技创业月刊》，2005年03期
　　[2]刘井红吴晓青郭启微：《复合材料孔隙率检测方法的比较研究》，《纤维复合材料》，2009年01期
　　[3]汪大伟：《铁路软土路基施工技术探讨》，《科技资讯》，2009年05期