土基壓實(shí)質(zhì)量的控制

杜菊平

（晉中市交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站檢測(cè)中心，山西 晉中 030600）

1 影響土基壓實(shí)的主要因素

1.1 壓實(shí)功的影響

壓實(shí)功即通過(guò)壓實(shí)機(jī)具和方法作用大小的影響，通過(guò)對(duì)土體的壓實(shí)，能夠有效地排除土空隙中的氣體，增加土的密實(shí)程度。實(shí)踐表明，靜輪壓路機(jī)作用力最小，它壓實(shí)后土體表面密實(shí)度最高，但中下層密實(shí)度逐漸降低，振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)力大，它壓實(shí)后土體表面易造成松散，密實(shí)程度差，對(duì)中下層密實(shí)度影響最大。通過(guò)試驗(yàn)表明，同一種土體，壓實(shí)功越大，土的最大干密度也越大，而對(duì)應(yīng)的土的最佳含水量就越??；在相同含水量情況下，壓實(shí)功越大，土的干密度越高。在土基壓實(shí)時(shí)，黏性土一般先振壓3～4遍，再靜壓2～3遍，可收到良好的壓實(shí)效果。對(duì)于砂性土，先用振動(dòng)壓路機(jī)振壓，然后用膠輪壓路機(jī)碾壓，這樣容易壓實(shí)成型。同時(shí)要注意碾壓速度，一般應(yīng)采用低速，還要避免過(guò)壓?jiǎn)栴}，以造成費(fèi)用的提高。因此，在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格要求，使土的含水量盡可能接近最佳含水量，以便更經(jīng)濟(jì)地達(dá)到要求的壓實(shí)度。

1.2 含水量的影響

在一定的壓實(shí)功作用下，壓實(shí)質(zhì)量隨含水量的增加而增大，這其中主要是水在土顆粒之間起著潤(rùn)滑作用，壓實(shí)時(shí)孔隙減小，土顆粒易于擠密，這樣土的干密度就得以提高。待干密度達(dá)到最大后，含水量繼續(xù)增加時(shí)，土中孔隙就被過(guò)多的水占據(jù)，出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)困難，壓實(shí)功的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實(shí)效果反而降低，從而形成彈簧土，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致翻漿，因此，土中含水量過(guò)大時(shí)干密度反而更低。當(dāng)土的含水量較小時(shí)，根據(jù)土的塑性的不同，土體保持著比較疏松的狀態(tài)或顆粒凝聚狀態(tài)，土體水少而氣多，在一定的外部壓實(shí)功作用下，雖然土體空隙中的氣體易被排出，但由于水膜潤(rùn)滑作用不明顯以及外力不足難以克服顆粒間的凝聚力，土粒相對(duì)不容易移動(dòng)，因此達(dá)不到理想的壓實(shí)效果。隨著含水量的逐漸增大，水膜變厚、凝聚力變小，外部壓實(shí)功能夠比較容易地使土體相對(duì)移動(dòng)，氣體容易排出，土的壓實(shí)效果逐漸增大。

雖然對(duì)于有些土（一般為黏土）當(dāng)含水量較小時(shí)，土粒間凝聚力反而較大，其強(qiáng)度可能比最佳含水量時(shí)還要高，但此時(shí)土體密實(shí)度較低、空隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會(huì)急劇下降，所以宜在最佳含水量的情況下對(duì)土基進(jìn)行壓實(shí)。

1.3 壓實(shí)層的厚度

在相同土質(zhì)和相同壓實(shí)功作用的條件下，壓實(shí)效果隨壓實(shí)層厚度的遞增而減弱。試驗(yàn)證明，表層壓實(shí)效果最佳，越往下面壓實(shí)效果越差。所以在實(shí)際施工中要針對(duì)填筑的各種各樣的土，施工單位按照土樣種類(lèi)配備工程機(jī)具，同時(shí)在施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)路段鋪筑，以確定正常施工中土路基填筑的松鋪厚度等，確保路基土壓實(shí)效果達(dá)到最佳（規(guī)范要求或者是在建公路的施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求）。

2 土基壓實(shí)質(zhì)量的控制

2.1 土場(chǎng)的選擇

由于路基施工特別是高填方所需土方數(shù)量很大，必然造成采土場(chǎng)分散，土源復(fù)雜，所以要想控制好壓實(shí)質(zhì)量，就必須解決土場(chǎng)的問(wèn)題。解決土場(chǎng)一般是由業(yè)主、監(jiān)理單位、施工單位共同組織人員到初步選定的各個(gè)不同的土場(chǎng)去取具有代表性的土樣進(jìn)行相關(guān)的各項(xiàng)試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)求得各個(gè)土場(chǎng)土樣的結(jié)果匯總，由施工單位按工程施工控制程序報(bào)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)總監(jiān)理工程師簽認(rèn)，業(yè)主同意，最終確定使用符合要求的土場(chǎng)，以此控制路基土源的質(zhì)量。

2.2 確定各土場(chǎng)土的最大干密度和最佳含水量

按照土的試驗(yàn)規(guī)程，土的擊實(shí)試驗(yàn)（T 0131—2007）方法選擇見(jiàn)表1。

表1 土的擊實(shí)試驗(yàn)

2.3 嚴(yán)格保證土體的壓實(shí)功

對(duì)于不同類(lèi)型的土質(zhì)，因壓實(shí)度的要求和壓實(shí)層厚度的不同，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)分別確定其最佳碾壓機(jī)械組合、壓實(shí)機(jī)械規(guī)格、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)和碾壓速度；最佳含水量及碾壓時(shí)含水量允許偏差控制，嚴(yán)格保證壓實(shí)功。

在實(shí)際填筑土碾壓中，要隨時(shí)檢查土基的壓實(shí)度，注意觀測(cè)路基壓實(shí)后留到路基上的輪跡，如果碾壓痕跡還較明顯或下沉量較大，則應(yīng)繼續(xù)碾壓，增加碾壓遍數(shù)以確保土體碾壓密實(shí)。如遇有土層表面松散、開(kāi)裂或有反彈現(xiàn)象，應(yīng)分析原因，放慢碾壓速度。如在實(shí)際中還發(fā)現(xiàn)有松散、開(kāi)裂、反彈等現(xiàn)象就要引起重視，對(duì)于松散嚴(yán)重的，應(yīng)灑水潤(rùn)濕或減輕碾壓重量。對(duì)于反彈現(xiàn)象，要將其反彈地方的土挖出曬干或者是直接換填新的土再重新碾壓，直到符合要求為止。

2.4 嚴(yán)格控制土的含水量

由于含水量是直接影響路基土壓實(shí)效果的主要因素之一，干燥的土，土顆粒之間的摩擦力較大，不易壓實(shí)。含水量大的土，壓實(shí)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，壓縮性大，路基穩(wěn)定性就差。故需在輾壓前認(rèn)真檢測(cè)土的含水量，其應(yīng)控制土的含水量略低于最佳含水量。在干旱缺水地區(qū)含水量不足時(shí)，應(yīng)補(bǔ)水到最佳含水量的60%～70%以上。對(duì)于透水性不良的土，應(yīng)控制其含水量在最佳含水量±2%之內(nèi)。

2.5 嚴(yán)格控制壓實(shí)層厚度

控制住路基填土壓實(shí)層的厚度對(duì)保證路基穩(wěn)定性、壓實(shí)后的效果十分重要。在碾壓機(jī)械組合一定的情況下，土層越厚，碾壓效果越差。不同的土層厚度要達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度所需要的碾壓遍數(shù)不同，壓實(shí)功也不同，適中的填筑厚度是保證壓實(shí)度的重要因素，應(yīng)嚴(yán)格控制每層土的路基標(biāo)高，壓實(shí)層的厚度不宜過(guò)厚。一般認(rèn)為，對(duì)于細(xì)粒土，用12～25 t光輪壓路機(jī)碾壓時(shí)，壓實(shí)厚度不超過(guò)20 cm；用22～25 t振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)（包括激振力），壓實(shí)厚度不超過(guò)50 cm。一些施工單位往往不太重視松鋪厚度，使之產(chǎn)生表面碾壓的5～10 cm較密實(shí)，除去上面的5～10 cm以下層，下面的松散密實(shí)性還是很差，這樣就為以后路基的穩(wěn)定性埋下了隱患。

2.6 加強(qiáng)壓實(shí)度的檢測(cè)和質(zhì)量控制

壓實(shí)度（用“%”表示）是指松散的土在其對(duì)應(yīng)最佳含水量下通過(guò)壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行碾壓,使松散土緊密地結(jié)合在一起,從而形成密實(shí)程度。填筑路基時(shí)，只有當(dāng)土層壓實(shí)度達(dá)到要求后方能允許填筑上一層填土，當(dāng)路基施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的壓實(shí)度小于要求的壓實(shí)度時(shí)，應(yīng)檢查土的含水量，當(dāng)土樣的含水量與最佳含水量相差在±2%以?xún)?nèi)時(shí)，說(shuō)明壓實(shí)功不夠，應(yīng)增加碾壓遍數(shù)或壓路機(jī)噸位來(lái)提高壓實(shí)功，如果壓實(shí)遍數(shù)超過(guò)碾壓遍數(shù)或增加噸位后仍達(dá)不到壓實(shí)度要求時(shí)，應(yīng)減少壓實(shí)層土的松鋪厚度，以此來(lái)控制路基土得到最佳壓實(shí)效果，使路基穩(wěn)定性達(dá)到最佳。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，土路基作為公路的主體、路面的基礎(chǔ)，要保證公路工程的施工順利進(jìn)行，發(fā)揮其應(yīng)有的效益，土路基的壓實(shí)無(wú)疑是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題。根據(jù)土質(zhì)情況選擇合適的最大干密度和最佳含水量，選擇合適的壓實(shí)機(jī)具等，通過(guò)試驗(yàn)選擇合適的方法來(lái)解決土的壓實(shí)問(wèn)題，這些都是公路工程施工中控制土基壓實(shí)質(zhì)量的有效手段。