简介:本文针对填石地基的处理方法与其压实工艺进行探究。关键词填石地基处理方法压实工艺一、填石工艺的特性填石地基多修筑在地势险峻,沟壑纵横的山岭地区。由于线形的缘故,路堤的填筑高度较高,填方量大,再加上碎石填料本身的密度较大,路堤填筑体的自重荷载很大,这就对地基的承载力提出了较高的要求。同时,填石地基填料本身的工程特性也决定了对地基的特殊要求。当地基由于承载力不足等自身原因发生较大不均匀沉降时,地基填筑体可以在一定范围内随着地基的沉降而共同沉降。当地基的不均匀程度较小时,颗粒之间的嵌挤作用可以保证地基的整体稳定性,避免其发生较大的变形沉降,地基总体表现出一定的刚性。然而,当地基发生较大沉降,地基填筑体内部产生的剪应力大于地基的极限抗剪强度时,地基就会发生较大的剪切变形而失去稳定。由此可见,填石地基对地基的不均匀沉降较为敏感,石料之间的嵌挤作用一旦被破坏后,难以恢复,因此,对于填石地基而言,尤其是高填方路堤,地基承载力是保证地基压实质量和正常使用性能的前提条件,如若地基承载力不足,必将会导致地基的坍塌和失稳。二、填石地基对地基的处理要求1、填石地基对地基承载力的要求地基承载力是保证地基压实质量和正常使用性能的前提条件,如果地基承载力不足,必将会导致地基的坍塌失稳。现实当中,由于很多设计及施工单位对此问题没有认真重视,在设计及具体施工过程中为对地基加以严格的要求与控制,从而导致地基在竣工后,甚至施工阶段中就由于地基的原因而发生变形破坏的现象一直存在。因此,在填石地基填筑前,我们首先应该对原地面进行表面清理,清除树木等杂物。一般耕植土地段原地面应清除表土1.5cm深,同时用规范要求的土料回填原地面的坑、洞等底凹处,并按规定进行压实。当基底为松散土,且含水量较高时,压实前应先进性翻晒,使其重型压实度不小于90度;当填石地基高度大于80cm时,基底压实不应小于95度,当路堤基底原状土的强度不符合要求时,应进行换填,换填深度不小于30cm.2、填石地基对地基的排水要求由于填石地基的孔隙较大,水较易从边坡或路面等部位进入地基中,而且由于地基填筑体的渗透性好,水很容易浸湿地基,同时若地基范围内存在地下水,这都会影响填石地基的整体稳定。因此,当路堤基底范围内由于地面水或地下水影响地基稳定时,填石地基应采取必要的引排、拦截等措施,或在路堤底部填筑不易风化的片石、砂砾石或块石等透水性材料来设置透水层,其厚度应不小于30cm,以防止水对地基的不良影响。3、填石地基对地基厚度的处理要求当原地基有一定的坡度时,为保证填石地基地基的整体稳定性,应对地基进行如下处理(1)在地基横坡陡于15的地段,应将原地面挖成宽度不小于1m,高30cm的搭接台阶,同时台阶进行内倾处理,然后进行平整压实,使基底强度和密度达到设计要求;(2)在地基横坡缓于15的地段,当清除树根草皮或腐植土后,承载力满足要求时,可直接在天然地面上填筑填石地基。三、填石地基压实工艺的要求目前填石地基的施工现场中由于石料爆破后的粒径较大,变化差异复杂,难以达到满意的技术要求。因此,填石地基施工过程中必须加强对压实工艺的控制,只有对地基进行严格的压实施工控制,提供足够的压实功能,才能提高强度的摩擦分量,使颗粒重新排列,填充孔隙,减少孔隙比,从而提高地基的整体强度与变形稳定性。但是还应看到,压实功能应控制在合理的范围内,既要保证充分的压实,又要避免过分地提供压实能量,出现石料回弹,填料反而得不到充分密实的现象,在压实过程中应着重注意以下几点(1)填石地基的填料粒径较大,均匀性很差,易产生离析,这会导致地基不同部位的密度和物理力学性能有很大的差别,反映在压实过程中就会对压实提出具体特殊的要求。所以应针对不同工程性质的填料具体对待。在施工中加强工艺控制,避免盲目施工。(2)在压实过程中,石料有可能不断被压碎,改变原有的粒径组成,从而对密度、地基强度和稳定性都会产生重要影响,所以对填石地基填料的破碎特性要高度重视。(3)由于填料的透水性良好,填石地基易产生孔隙,在一定条件下(如雨水冲刷或浸水路堤)会导致地基填筑体中的细粒料流失,从而发生较大的沉降。所以应采取必要的措施加以防范。四、填石地基压实工艺实施不同条件下的填石地基要想达到最佳压实效果对压路机的碾压组合、碾压速度及碾压遍数都有着不同的要求。1、碾压组合填石地基的碾压组合直接决定了地基压实施工的质量与效率。由于填石地基的施工特点,其填料的工程性质变化较大,包括石料岩性、粒径组成、风化程度等都会在施工中出现较大的差异性,从而导致地基的压实要求会相应变化。同时,摊铺整平过程中的不同工艺也会对填料的粒径组成产生较大的影响作用。所以总的来说碾压组合的研究应与填料的工程特性研究、摊铺整平工艺研究等相互联系、紧密结合,统一考虑。通过各种压路机碾压组合的现场试验后,我们认为,对于填石地基压实施工的碾压组合原则应是优先选择拖式振动压路机进行碾压组合,而不应单一选用自行式压路机;优先选用吨位及激振力较大的压路机;碾压组合的压路机数量越少越好。2、碾压速度压路机的碾压速度直接影响着压路机振动轮对单位面积内压实材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积内的振动次数比碾压速度高时要多,而速度过高时振动轮对石块的接触点停留时间过短,因此作用在填石地基压实层土的能量,前者明显多于后者,对于一定层厚的填石地基而言,压路机从地基压实层表面传递到层内下部的能量与碾压速度有如下关系能量=碾压遍数/碾压速度,所以从理论上讲,如果要想保证压实层的压实能量不变,达到相同的压实效果。因此在考虑压实机械的性能、经济性、安全性等综合因素下,认为填石地基的压实施工中存在着最佳碾压速度,一般认为其在3Km/h-6Km/h之间,且压路机的碾压速度开始宜用慢速。但是在具体施工中,还应针对不同岩性的碎石地基和所选用的压路机,通过铺筑试验路段来选择具体合适的碾压速度。3、碾压遍数总的来说,压实施工中的碾压遍数与填石地基压实质量的关系因填料的岩性、粒径组成、碾压机械等条件的不同有所差异。但一般的规律是,地基填筑体的密实程度随碾压遍数的增加而增加,而碾压遍数增加到一定程度后,地基填筑体密实程度的增长率变小,趋于缓和,甚至有可能降低。对于不同的碾压组合,压实层达到相同沉降率时的碾压遍数是不同的。具体可以事先应进行试验路段铺筑,此时结合填料具体的工程性质和现场压实机械情况进行碾压遍数与压实质量关系的研究,以寻找在满足压实质量要求的前提下较为经济的碾压参考文献1鞠大鹏,地基施工中压实设备的选择和比较分析J,辽宁师专学报。2006.32张卫珅,探讨填石地基施工J,山西建筑。2007.3
简介:采用ICP-AES法直接测定3XXX铝合金中各元素的含量。用盐酸和硝酸的混合酸溶解试样,通过分析条件的优化选择,确定了仪器的最佳工作参数和分析线。回收率在95.0~105.0%之间,相对标准偏差小于1.5%,方法准确、快速、降低了分析成本,实现了多种元素的同时测定。关键词ICP-AES光谱仪,分析线,3XXX铝合金1试验部分1.1方法原理试样以盐酸-硝酸、过氧化氢溶解。在酸性介质中,将试液用蠕动泵稳定导入氩气等离子炬中形成等离子体,以此为光源,选择合适的分析线、工作功率、积分时间、清洗时间、冷却气流、辅助气流、雾花器压力和泵速,进行测定。1.2仪器1.2.1主机美国热电公司生产的IRISAdvantageER/S全谱直读等离子体发射光谱仪,垂直火炬;0.38米驱气型中阶梯光栅分光系统,52.6线/mm中阶梯光栅,波长覆盖175-1050nm;电荷注入器件(CID)固体检测器;可拆卸炬管,计算机控制气流和四通道蠕动泵,自动点火;直接耦合式RF发生器,频率27.12MHz,最大功率2KW,自动功率控制,自动调谐;内置冷却循环装置。1.2.2仪器工作条件工作功率1200W;清洗时间25s;长波积分时间5s;短波积分时间10s;雾化器压力30.0psi;辅助气流量0.5L/min;泵速100r/min。1.3试剂过氧化氢ρ1.10g/mL。混合酸300mL盐酸(1+1)与50mL硝酸(1+1)混匀。铜标准溶液2mg/mL,根据需要可稀释若干倍;镁标准溶液5mg/mL,根据需要可稀释若干倍;锰标准溶液5mg/mL,根据需要可稀释若干倍;锌标准溶液1mg/mL,根据需要可稀释若干倍;镍标准溶液1mg/mL,根据需要可稀释若干倍;铁标准溶液5mg/mL,根据需要可稀释若干倍;钛标准溶液0.2mg/mL,根据需要可稀释若干倍;铬标准溶液1mg/mL,根据需要可稀释若干倍;精铝99.99%;标准样品国家级标样;氩气≥99.9%。1.4分析方法溶样称取0.2000g试样于广口烧杯中,加入25ml混合酸、数滴过氧化氢,试样溶解完全后(若混浊过滤)于250ml容量瓶中,定容。测定在仪器工作条件下,先用标样3XXX铝合金系列标样中的3961作标准化;以LF21标样作QC检查;最后测定试样。2结果与讨论2.1仪器工作条件的选择选择一个3XXX试样,按分析方法操作,2.1.1工作功率的选择改变工作功率,统计谱线强度。2.1.2雾化器压力的选择改变雾化器压力,统计谱线强度。2.1.3冲洗时间的选择改变冲洗时间,检查试样测定后水中残留的各元素的量,统计谱线强度。2.1.4长波积分时间的选择改变长波(波长大于260nm的谱线)积分时间,统计谱线强度。2.1.5短波积分时间的选择改变长波(波长小于260nm的谱线)积分时间,统计谱线强度。2.1.6辅助气压力的选择改变辅助气的压力,统计谱线强度。2.1.7分析泵速的选择改变分析泵速,统计谱线强度。2.1.8仪器工作条件的确定根据以上试验,参考热电公司提供的仪器工作条件的参考数据,综合考虑3XXX铝合金中各元素的具体情况,确定了仪器的工作条件(1.2.2仪器工作条件)。2.2分析线的选择从仪器提供的分析谱线数据库中就各元素的特征谱线中选出强度最大的几条谱线,尽可能避开干扰谱线,并结合铝合金中常见元素的谱线情况,对各特征谱线进行选择。选择一个3XXX试样,按分析方法操作,在仪器给定的参数条件下,几天独立测定,统计谱线强度比及谱线准确度,选择谱线强度比大、稳定性好、准确度好、无干扰的谱线作为分析线。谱线选择见表1。表1元素分析线nm强度值选择与否Fe239.5(140)286.49否259.9(129)402.70是Cu324.7(103)65.04是327.3(102)21.27否259.3(129)1439.64是Mg285.2(117)123.51否285.2(118)201.33是Cr267.7(125)24.51否267.7(126)124.91是Ni231.6(145)15.36是Zn206.2(163)84.21否213.8(157)135.67是Ti323.4(104)76.91否334.9(100)121.28是2.3基体的干扰实验本试验只做铝基体对八种元素的综合影响。称取0.0g、0.2g铝基体分别于400mL烧杯中,分别加入Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、Ti元素,按分析方法操作,在规定的仪器条件下测定。统计谱线强度。分析试验结果而知,铝基体对有的元素影响很小;对有的元素有影响较大,由于基体增加引起强度比误差不在5%以内,因此ICP如想测定这些元素,就必须进行基体匹配。因此本方法采用铝基体加标准溶液做工作曲线,使之基体匹配。2.4工作曲线取6个250mL容量瓶分别加入0.2g铝基体和各元素的标准溶液。将系列标准工作液分别在仪器工作条件下进行测定,仪器软件自动绘制标准工作曲线。见表2。表2元素曲线各点各元素的质量分数(%)相关系数空白1#2#3#4#5#6#Fe00.050.300.500.701.001.170.99992Cu00.010.100.200.300.500.2220.99984Mn00.501.001.251.502.01.040.99994Mg01.601.000.600.300.051.710.99972Cr00.010.050.100.150.250.130.99984Ni00.0050.010.050.100.200.1530.99984Zn00.050.100.200.300.400.2920.99995Ti00.250.150.100.050.0250.2180.999782.5检出限在仪器工作条件下,标准化后,连续测定基体空白溶液10次以其3倍的标准偏差为本方法的检出限。结果见表3表3元素FeCuMnMgCrZnTiNi检出限μg/mL0.00090.00060.000060.000080.00050.00030.00080.00092.6回收试验取三个250mL容量瓶,加入200mg铝基体,再分别加入不同量的Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ni、Zn、Ti元素,再加入20mL混合酸。在规定的仪器条件下测定。结果见表4。表4元素加标值(%)测定值(%)回收率(%)Fe0.05、0.50、1.000.0503、0.511、0.986100.6、102.2、98.6Cu0.01、0.20、0.500.00978、0.203、0.52197.8、101.5、104.2Mn0.50、1.00、1.500.486、1.08、1.47497.2、108.0、98.3Mg0.10、0.50、1.500.103、0.487、1.45103.0、97.4、96.7Zn0.05、0.20、0.400.052、0.205、0.386104.0、102.5、96.5Ti0.05、0.15、0.250.0507、0.155、0.254101.4、103.3、101.6Cr0.05、0.10、0.200.0517、0.991、0.193103.4、99.1、96.5Ni0.01、0.10、0.200.0109、0.107、0.205109.0、107.0、102.52.7精密度、准确度试验选择两个3XXX标样(Al—Mn—Mg1#、3A21),按实验方法重复测量11次,进行精密度准确度试验,测定结果见表5表5分析元素FeCuMnMgCrZnTiNiAl—Mn—Mg1#标准值0.0990.0201.771.510.0110.0110.2060.0048测定平均值0.1020.0181.761.540.0100.0110.2080.0044RSD%0.842.080.770.970.211.460.711.303A21标准值0.5050.0941.260.0450.0460.1160.0830.046测定平均值0.4920.08981.220.04170.04290.1130.07680.0431RSD%1.230.830.641.051.850.920.790.45表5说明ICP-AFS分析3XXX铝合金各元素具有良好的准确度,精密度,完全适合生产要求。3结论ICP-AES法实现了3XXX系铝合金中多种元素的同时测定,方法检出限低,测定简便、快捷,具有良好的准确度,精密度,完全适合生产要求,能够作为分析检测规程应用于生产。同时与光电光谱仪、化学容量法互相补充,互相校对,更提高了分析准确度和精密度。4参考文献4.1《IRIS电感耦合等离子体原子发射光谱培训教程》热电公司著4.2《IRISIntrepid系列ICP实用操作手册》热电公司著