影響高速公路路基壓實度的因素及控制措施

王勁松

摘要：在高速公路施工過程中，路基壓實度的質量控制是至關重要的，也是造成高速公路建成后路面破壞的主要原因。本文通過大廣高速公路的施工實踐，對影響路基填筑壓實度的多種因素進行了分析，并對路基填筑壓實度的施工質量提出的控制措施。

關鍵詞：高速公路 路基填筑壓實度質量控制措施

我國已建成的高速公路中一個比較突出的問題是路面破損嚴重，使用狀況差，通行能力差，交通事故多。造成路面破損的原因很多，如：軟土地基處理不當，路面結構層設計不合理，施工質量差等，但其中一條重要的原因就是路基施工中壓實度達不到要求。所以，只有對路基結構層充分壓實，才能保證路基強度、剛度及平整度，保證及延長路基、路面的使用壽命。在路基施工中，影響路基壓實度的因素有填土的好壞、地基處理、含水率的控制、松鋪厚度以及施工機械設備的配套情況等。

路基支承著整個道路結構，據分析，路表的彎沉值約有70%是由路基產生的，重型車輛對道路的有效作用深度可達到1米以上，因此，在交通迅速發(fā)展的今天，我們必須以新的眼光看待路基的作用，高等級公路承受繁重的行車荷載，必須保證道路有足夠的強度，如果道路的綜合強度只達到設計標準的0.9倍，其使用壽命可能減少10%-15%；達到0.7倍時，減少97%-75%。實踐證明，保證路基強度和穩(wěn)定性最有效、最經濟的辦法是將路基進行充分的壓實。

道路工程路基填土經過挖掘搬運過程中，原狀結構已被破壞，土體之間留下了許多孔隙，在荷載作用下，可能出現(xiàn)不均勻沉降造成過大沉陷或坍落甚至失穩(wěn)滑動的現(xiàn)象，所以路基必須進行壓實對于松土層構成的路塹表面，為改善其承力條件也應予以壓實。土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙被水和氣體所占據。采用機械對土施以壓碾，使土顆粒重新排列，彼此擠緊，孔隙減小，形成新的密實體，增強粗粒土之間的摩擦和咬合，以及增加細粒土之間的分子引力，從而提高土的強度和穩(wěn)定性。

1技術規(guī)范對壓實度的規(guī)定

《公路路基設計規(guī)范》JTG D30-2004要求。該要求對各種公路路基的壓實度做了具體標準和規(guī)定。

2影響道路工程路基壓實效果的主要因素

影響道路工程路基壓實效果的因素有含水量、土的種類、松鋪厚度和壓實功能。

2.1含水量對壓實效果的影響

土中含水量對壓實效果的影響比較顯著，當含水量較小時，由于粒間引力使土保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結構，土中孔隙大都相互連通，水少而氣多，在一定的外部壓實功能作用下，雖然土體孔隙中氣體易被排出，密度可以增大，但由于水膜潤滑作用不明顯，以及外部功能也不能克服粒間摩擦力，土粒相對移動不容易，因此壓實效果比較差；含水量逐漸增大時，水膜變厚，引力縮小，水膜又起著潤滑作用，外部壓實功能比較容易使土粒移動，壓實效果漸佳；土中含水量過大時，孔隙中出現(xiàn)了自由水，壓實功能不可能使氣體排出，壓實功能部分被自由水所抵消．減小了有效壓力，壓實效果反而降低由擊實試驗所得的擊實曲線圖可以看出，曲線有一峰值，此處的干容重最大，即為最大干密度，與之相應的含水量則為最佳含水量這就得出一個結論：只有在最佳含水量的情況下壓實效果最好。

2.2土類對壓實效果的影響

土的分類方法很多，目的不同，方法各異，有地質分類，工程分類，等等每一種分類都反映土的某方面特征，如地質分類突出成因，著重反映土的生成過程，為確定其物理和化學性服務在工程實踐中需要的是能表達土的重要工程特性的分類，而路基土的分類則要突出土的壓實性和水穩(wěn)性。

在路基填筑中，所用的土的好壞，對壓實度影響較大，不良的土質，盡管松鋪厚度適中，碾壓符合要求，仍難達到壓實度標準。

2.3壓實功能對壓實效果的影響

同一類土，其最佳含水量隨壓實功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實功能的加大而增大。當土偏干時，增加壓實功能對提高干容重影響較大，土偏濕時則收效甚微。另外，當壓實功能加大到一定程度后，最佳含水量的減小和最大干密度的提高是不明顯的，也就是說單純用增大壓實功能來提高土的密實度未必合算，壓實功能過大還會破壞土體結構，壓實效果適得其反。

2.4土的松鋪厚度

在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視，過厚碾壓現(xiàn)象普遍存在，由于超厚填土，雖土層上部的壓實度檢測仍然符合要求，但開挖后就會發(fā)現(xiàn)，土層下部仍然比較松散，這就為今后的路基的彎沉和穩(wěn)定性埋下了隱患。

另外，路基填土過薄也不好，因為填土過薄，在碾壓時就會出現(xiàn)龜裂等不良情況，同樣也達不到壓實度標準。在確定松鋪厚度時要注意，在上土時，車輛對下層表面的破壞厚度，尤其是砂性土，在路基施工中這種情況普遍存在。

2.5構造物臺背回填不合格或局部不合格

臺背回填不合格是路面出現(xiàn)橋頭“跳車”的重要原因，也是長期困擾工程技術人員的問題，由于臺背的施工面小不適宜使用重型壓實機械進行壓實。輕型機械或人工夯實又達不到要求。在使用過程中，構造物沉降量較小，而臺背路基沉降量大，致使路面出現(xiàn)裂紋以致破損。

3壓實度的有效控制方法

3.1控制含水量

實踐證明，土的含水量是影響壓實度的決定因素。最佳含水量是通過對土的擊實試驗確定下來的。同一土場不同土層的土所做的擊實試驗得出的最大干密度是不相同的。填筑前和填筑中應嚴格按規(guī)范要求對填土進行擊實試驗。以確定填土的最大干密度，使之現(xiàn)場測定的壓實度真實可信。施工時，如能將土的含水量控制在最佳含水量的2%左右，壓實效果最為理想。如果含水量大，壓實度必然小，路基穩(wěn)定性降低。含水量小了可以采用人工或機械灑水，其補水量可按計算得到。對于含水量過大的土，一般采取晾曬的辦法，使土的含水量控制在2%范圍內。對于含水量過大的土，可適當加入石灰、粉煤灰或水泥進行改良，使之達到規(guī)范要求，這時其最大干密度也要重新做擊實試驗確定。

3.2保證填筑用土的質量

一切填方路段的用土必須嚴格進行試驗。不適宜的土絕對不能使用，如淤泥、沼澤土、腐殖土、耕植土；稠度小于0.75的過濕土；CBR<5的土。一般來說，沙土最為適合填筑路基，粘土其次，粉土不宜用于路基填筑。

3.3壓實功的控制

在壓實功的控制上主要體現(xiàn)在碾壓遍數上。在土過濕時，過多遍數的碾壓不但不能提高路基填土的密實度，還會出現(xiàn)彈簧土、翻漿等現(xiàn)象，壓實功過大不但不經濟而去且還會破壞土體結構，壓實效果適得其反。所以碾壓遍數應由根據實驗室得到的最大干密度和最有含水率，做試驗段來確定壓實遍數。

3.4松鋪厚度及碾壓過程的控制

路基填筑時的松鋪厚度必須嚴格控制。填土的松鋪厚度應不得大于30cm；如用羊角振動碾，填土的松鋪厚度也不得大于40cm；如果填土過薄，也會出現(xiàn)脫皮開裂的現(xiàn)象，因此，填土時的松鋪厚度也不應小于15cm。

碾壓過程應采取先輕后重、先靜后動、先外側后中間的碾壓方法。碾壓速度應控制在2.5—3.5km/h。

3.5構造物臺背回填的控制

做好構造物臺背的回填需從以下幾個方面進行控制。

首先，做好橋頭的路基地基處理。對于一般地基使用加固土（石灰土等）的方法進行加固處理；對于軟土采用砂樁或水泥攪拌樁等方法處理。通過地基處理提高承載力，減小工后沉降。

其次，選擇合適的臺背填料。在條件允許的情況下，盡可能選擇透水性好、易壓實、同結完成快、后期壓縮變形小的砂性土，或使用改良土（石灰土、水泥土）等。

再次，應從松鋪厚度上進行控制，每層的松鋪厚度應不大于15cm，臺背回填前應從基礎頂面開始，在構造物左、中、右三處標注每層15cm的松鋪厚度線。

最后，為了保證臺背的壓實度，要做到路基與臺背同步施工，這樣可以增大臺背的工作面，且不會形成與橋涵相接的路基處臺背的壓實盲區(qū)。

結束語；

只有在施工中嚴格執(zhí)行規(guī)范和標準把好質量關對路基結構層充分壓實，才能保證路基強度、剛度及平整度，保證及延長路基、路面的使用壽命。

參考文獻：

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