淺談高速公路路基壓實(shí)

王志峰，何 維

1.河南省交通廳公路管理局大廣高速公路安新運(yùn)營(yíng)管理中心，河南 新鄉(xiāng) 453400

2.河南省光大路橋工程有限公司，河南 濮陽 457000

高速公路的快速發(fā)展，使得道路施工愈加重要，路基的質(zhì)量對(duì)道路的結(jié)構(gòu)性能有著重要的影響，道路路基直接承載著路面以及外荷載的作用。由此可見，要想提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，就不可忽視路基壓實(shí)工作這一公路施工中的重要工序，這是根本技術(shù)措施。

1 路基壓實(shí)的原理

水分、氣體和土粒這三相體組成土的結(jié)構(gòu)，如果這三項(xiàng)相體之間的縫隙縮小，彼此緊密，那么土的強(qiáng)度就會(huì)增強(qiáng)，穩(wěn)定性性對(duì)也會(huì)提高，達(dá)到這樣效果的方式就是進(jìn)行土體壓實(shí)。

2 影響壓實(shí)效果的因素

一般來講，影響土的壓實(shí)度的因素有兩種，內(nèi)因和外因，內(nèi)因是土自身的性能和濕度，外因就是機(jī)械、壓實(shí)時(shí)間、速度和土層的厚度等，壓實(shí)的外界自然和人為因素可需考慮。

下面就影響壓實(shí)效果的主要因素進(jìn)行討論：

1）含水量對(duì)壓實(shí)的影響：（1）含水量ω與密實(shí)度（以干容重／度量）的關(guān)系；（2）含水量加與土的水穩(wěn)定性的關(guān)系。

2）土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響很大。同時(shí)通過對(duì)比可見，砂性土的壓實(shí)效果優(yōu)于粘性土。其機(jī)理在于土粒愈細(xì)，比表面積愈大，土粒表面水膜所需的含水量就愈多，加之粘土中含有親水性較高膠體物質(zhì)所致。另外，至于砂土的顆粒組，由于呈松散狀態(tài)，水分極易散失，對(duì)其最佳含水量的概念就沒有多大的實(shí)際意義。

3）壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)的影響

壓實(shí)質(zhì)量直接影響著壓實(shí)的效果，這是除含水量之外的另一個(gè)重要因素。

據(jù)此規(guī)律，工程實(shí)踐中可以增加壓實(shí)功能（選用重碾，增加次數(shù)或延長(zhǎng)作用時(shí)間等），目的是最佳降水量的降低和路基強(qiáng)度的提高。但是這種辦法的采用是有一定的限度的，增加到一定的限度，效果提高的就愈加不明顯。

在經(jīng)濟(jì)效益和施工組織上，不盡合理，甚至壓實(shí)功能過大，一是會(huì)破壞土基結(jié)構(gòu)，二是相對(duì)應(yīng)含水量減少而帶來的水穩(wěn)定性差，其壓實(shí)效果適得其反。相比之下，嚴(yán)格控制最佳含水量，要比增加壓實(shí)功能收效大得多。當(dāng)含水量不足，灑水有困難時(shí)，適當(dāng)增大壓實(shí)功能可以收效，如果土的含水量過大，此時(shí)如果增大壓實(shí)功能，必將出現(xiàn)“彈簧現(xiàn)象，即壓實(shí)效果很差，造成返工浪費(fèi)。

4）壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果的影響

一般來講，隨著土層的深度的增加，土的密實(shí)度就越低，表層5cm最高。有效壓實(shí)深度因你不同的壓實(shí)工具也會(huì)有差別，據(jù)壓實(shí)工具的類型、土質(zhì)和土基壓實(shí)的基本要求我們總結(jié)出路基分層壓實(shí)的厚度具體的規(guī)定數(shù)值。

一般情況下，夯實(shí)不宜超過20cm，12t～15t光面壓路機(jī)，不宜超過25cm，振動(dòng)壓路機(jī)或夯擊機(jī)，宜以 50cm為限。實(shí)際施工時(shí)的壓實(shí)厚度應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定合適的攤鋪厚度。

3 壓路機(jī)的選擇與操作

影響土基壓實(shí)效果另一因素是壓實(shí)機(jī)具的選擇以及操作水平。土基壓實(shí)機(jī)具的類型比較多，大致可以分為碾壓式、夯實(shí)式和振動(dòng)式這三類。

碾壓式（又稱靜力碾壓式），包括光面碾（普通的兩輪和三輪壓路機(jī)）、羊足碾和氣胎碾等幾種。夯擊式中除人工使用的石硪、大夯外，機(jī)動(dòng)設(shè)備中有夯錘、夯板、風(fēng)動(dòng)夯及蛙式夯機(jī)等。振動(dòng)式中有振動(dòng)器、振動(dòng)壓路機(jī)等。此外，運(yùn)土工具中的汽車、拖拉機(jī)以及土方機(jī)械等，也可用于路基壓實(shí)。 總之，不同土質(zhì)及不同土層厚度應(yīng)選擇不同的壓實(shí)機(jī)具。砂性土的壓實(shí)，碾壓式最差，其次是夯擊式，振動(dòng)式最好；粘性土的壓實(shí)采用碾壓式和夯擊式要比振動(dòng)式效果好很多。不同的機(jī)具還要根據(jù)含水量的多少確定壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)。土對(duì)外力的承受也有一定的限度，最好避免壓實(shí)過度，這樣不僅浪費(fèi)人力物力，效果還有失效的可能。不同土的強(qiáng)度極限，與壓實(shí)機(jī)具的質(zhì)量、相互接觸的面積、施荷速度及作用時(shí)間（遍數(shù)）等因素有關(guān)。較為安全和保險(xiǎn)的做法是先輕后重，先慢后快，先邊緣后中間，壓實(shí)均勻且不漏壓，在壓實(shí)的過程中還要不斷的檢查，以達(dá)到最佳含水量和密實(shí)度為止。

4 土基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

土基野外施工，受種種條件限制，不能達(dá)到室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干容重，應(yīng)予以適當(dāng)降低。令工地實(shí)測(cè)干容重為了，它與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)得到的值之比的相對(duì)值，稱為壓實(shí)度K。壓實(shí)度K就是現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

5 碾壓工序的控制

為了有效地壓實(shí)路基填筑土，必須對(duì)碾壓工序作以下的控制：

1）確定工地施工要求的密實(shí)度。路基要求的壓實(shí)度根據(jù)填挖類型和公路等級(jí)及路堤填筑的高度而定。通常根據(jù)表中的規(guī)定，用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，求出最大干密度和相應(yīng)的最佳含水量，計(jì)算出施工要求的最小于密度；

2）各種壓實(shí)機(jī)具碾壓不同土類的適宜厚度和所需壓實(shí)遍數(shù)與填土的實(shí)際含水量（最佳含水量土2%以內(nèi)）及所要求的壓實(shí)度大小有關(guān)，應(yīng)根據(jù)要求的壓實(shí)度，在做試驗(yàn)段時(shí)加以確定。 高等級(jí)公路路基填土壓實(shí)宜采用振動(dòng)壓路機(jī)或35t～50t輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)，第一遍應(yīng)靜壓，第二遍開始用振動(dòng)壓實(shí)。壓實(shí)過程中嚴(yán)格控制填土的含水量。含水量過大時(shí)，應(yīng)將土翻曬至要求的含水量再碾壓；含水量過小時(shí)，需均勻曬水后再進(jìn)行碾壓。通常，天然土的含水量接近最佳含水量時(shí)，在填土后應(yīng)隨即壓實(shí)；

3）填石路堤在壓實(shí)前，應(yīng)先用大型推土機(jī)推鋪平整，個(gè)別不平處，應(yīng)用人工配合，用細(xì)石屑找平。采用的壓路機(jī)宜選12t以上的重型振動(dòng)壓路機(jī)、2.5t以上的夯錘或25t以上的輪胎壓路機(jī)。碾壓時(shí)要求均勻壓實(shí)，不得漏壓。每層的鋪填厚度在0.4m左右，當(dāng)采用重型振動(dòng)壓路機(jī)或夯錘壓實(shí)時(shí)，可加厚至1.0m。填石路堤所要求的密實(shí)度所需的碾壓遍數(shù)（或夯壓遍數(shù)）應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)確定。以12t以上振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)壓實(shí)層頂面穩(wěn)定，不再下沉（無輪跡）時(shí)，可判為密實(shí)狀態(tài)，即壓實(shí)度合格；

4）土石混填路堤的壓實(shí)要根據(jù)混合料中巨粒土含量的多少來確定。當(dāng)巨粒土含量較少時(shí)，應(yīng)按填土路堤的壓實(shí)方法進(jìn)行壓實(shí)，當(dāng)巨粒土含量較大時(shí)，應(yīng)按填石路堤的壓實(shí)方法壓實(shí)。不論何種路堤，碾壓都必須確保均勻密實(shí)；

5）壓實(shí)度檢測(cè)方法有環(huán)刀法、灌砂法、灌水法（水袋法）和核子密度濕度儀法。在使用核子密度儀時(shí)，事先應(yīng)與規(guī)定試驗(yàn)方法作對(duì)比試驗(yàn)而進(jìn)行標(biāo)定。

6 結(jié)論

綜上所述，路基的壓實(shí)要考慮多種因素進(jìn)行壓實(shí)，直到達(dá)到相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只有按照路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格施工工序，才能提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性保證高速公路的施工質(zhì)量。

[1]鄭克通.城市道路施工的質(zhì)量控制及質(zhì)量通病防治[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2008(12).

[2]陳思思.淺談道路工程路基壓實(shí)與質(zhì)量控制[J].科技信息，2009(18).