淺談公路工程施工

秦靜

摘 要： 公路工程中路基施工質(zhì)量的好壞， 直接決定了路面的使用壽命。路基施工的質(zhì)量控制中， 路基的壓實(shí)度控制是最重要的。本文通過(guò)對(duì)土質(zhì)、 含水量、 壓實(shí)方法與壓實(shí)機(jī)械等影響路基壓實(shí)度的各因素進(jìn)行的分析， 結(jié)合施工情況， 總結(jié)出在路基壓實(shí)中針對(duì)各因素應(yīng)注意的問(wèn)題， 從而確保路基壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 同時(shí)為以后路基壓實(shí)施工提供了參考。

關(guān)鍵詞： 路基， 壓實(shí)度， 土質(zhì)， 含水量， 壓實(shí)機(jī)械

公路路基的壓實(shí)度是體現(xiàn)整個(gè)公路結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵, 是保證路面質(zhì)量的基礎(chǔ), 它承受著本身巖土自重和路面重量以及由路面?zhèn)鬟f下來(lái)的行車(chē)荷載,屬于一種線(xiàn)型結(jié)構(gòu)物,具有路線(xiàn)長(zhǎng),與大自然接觸面廣等特點(diǎn)。 路基施工的質(zhì)量如何、 是否穩(wěn)定,主要體現(xiàn)在壓實(shí)度上。 筆者根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為土質(zhì)、 含水量以及壓實(shí)機(jī)械等方面是決定公路工程中路基壓實(shí)度質(zhì)量控制的關(guān)鍵所在, 下面就這三個(gè)方面重點(diǎn)論述。

一、各種土質(zhì)的分析

1 、各種土質(zhì)的壓實(shí)特點(diǎn)

就填筑路而言,最合適的填料是砂礫土、 礫土及亞砂土。這些土的內(nèi)摩阻力小,粘結(jié)力小,滲水性強(qiáng),其合理含水量空間較大,容易壓實(shí),又有足夠的強(qiáng)度、 穩(wěn)定性,遇水不致過(guò)分軟化,用這些土作填料不易引起路基沉陷;粉質(zhì)土和細(xì)砂土的土質(zhì)稍差些,這些低粘性土,也比較容易壓實(shí),在飽和狀態(tài)下,這些土容易變成流塑狀并失去承載能力。用這種土填筑路堤,在良好的水文地質(zhì)條件下是足夠穩(wěn)定的,但是若不做與之配套的防護(hù)工程,是容易受水沖刷的;亞粘土和重亞粘土的壓實(shí)比較難,但與粉質(zhì)土相比較它們?nèi)允潜容^有利的土,這些土具有較高的粘性與不透水性;粘土是最難壓實(shí)的土,在潮濕狀態(tài)下,這種土不穩(wěn)定,塑性較差。并容易發(fā)生剪切,在干燥狀態(tài)下,其容易喪失水分,使土體龜裂,其特點(diǎn)是液限大,最佳含水量大,而最大干密度小,路基碾壓不實(shí),易形成 “彈簧土” ,這種土不宜選用。石料具有透水性強(qiáng)、 抗剪強(qiáng)度高、 壓實(shí)密度大、 沉陷量小等工程特性,是良好的填方材料,但是填石路堤由粒徑成分不同的塊石組成, 且不同巖石的物理力學(xué)性能不同,在路基和路面的重力及行車(chē)荷載作用下,加上自然環(huán)境等因素的影響,使填石路堤的石料有可能被壓碎、 重新排列、 擠密、 產(chǎn)生沉降、 收縮等不均勻變形,也可能造成局部或大面積的滑坍。

2 、施工中應(yīng)注意土質(zhì)的變化

不同的土質(zhì)其性質(zhì)、 最大干密度和最佳含水量是不同的。 不注意這一點(diǎn),始終生搬硬套一個(gè)最大干密度標(biāo)準(zhǔn),采用同一種機(jī)械,相同的碾壓遍數(shù)和松鋪厚度,就會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度始終達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中,針對(duì)不同土場(chǎng)、 不同的土質(zhì),測(cè)試人員應(yīng)經(jīng)常注意進(jìn)行土樣的試驗(yàn),注意調(diào)整土料的最大干密度及最佳含水量,合理調(diào)整施工機(jī)械之間的組合,確定相應(yīng)的碾壓遍數(shù)及松鋪厚度,這樣才能快

速有效地達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的壓實(shí)效果。

二、含水量

1、最佳含水量

填料(土)含水量的控制是保證路基壓實(shí)度質(zhì)量的一道關(guān)鍵工序。土只有在某一含水量下,才能壓實(shí)到最大干密度,這個(gè)含水量稱(chēng)為最

佳含水量 w0。在施工現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的最佳含水量以嚴(yán)格控制其含水量,這樣才能確保較高的壓實(shí)度。含水量控制得越嚴(yán)格,越接近最佳含水量,則碾壓效果一般會(huì)越好。

2、含水量的控制

1)天然含水量的變化。在施工時(shí),要測(cè)定取土場(chǎng)中土的天然含水量(包括不同時(shí)間、 天氣、 季節(jié)的天然含水量)以及在運(yùn)到工地和攤鋪后碾壓前的含水量;以最佳含水量為準(zhǔn),算出需要補(bǔ)充的水量。 所需的水量可以在取土之前及時(shí)澆筑, 讓水分充分均勻地滲透到土體中,碾壓時(shí)注意測(cè)試,達(dá)到最佳含水量方可碾壓。

2)取土場(chǎng)的選擇。高速公路路基土石方施工用土數(shù)量較大,設(shè)計(jì)所給出的取土場(chǎng)分布較散,數(shù)量多,各個(gè)不同土場(chǎng)土質(zhì)不一樣,其壓實(shí)

性能亦不同,在施工中除考慮就近利用的原則外,還應(yīng)注意應(yīng)按新頒《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》 ,首先對(duì)所選土場(chǎng)土樣進(jìn)行 CBR 試驗(yàn),若其強(qiáng)度達(dá)不到相應(yīng)層次的要求是不允許使用的; 其次土場(chǎng)的天然含水量應(yīng)盡可能在合理含水量區(qū)間,以減少土中灑水。 所以在施工時(shí),不應(yīng)先選定土場(chǎng)再做 CBR 試驗(yàn),而應(yīng)先做CBR 試驗(yàn)再確定土場(chǎng)。

3)碾壓時(shí)的含水量控制。在擊實(shí)試驗(yàn)中求出跟最大干密度相對(duì)應(yīng)的最佳含水量,說(shuō)明該土體只有在該含水量時(shí)才能壓得最密實(shí)。因

此土層虛鋪后即應(yīng)測(cè)其土的含水量 w,跟 w0 比較,倘若 w>w0,說(shuō)明土太濕,需晾干或摻灰處理;若 w

三、 壓實(shí)方法與壓實(shí)機(jī)械的影響

1、壓實(shí)功能的影響

同一種土的最佳含水量隨壓實(shí)功能的增加而增加, 在相同含水量條件下,壓實(shí)功能越大則密實(shí)度越高,所以當(dāng)土壤的密實(shí)度不足時(shí),應(yīng)改用大擊實(shí)機(jī)械補(bǔ)充壓實(shí),以達(dá)到要求的密實(shí)度。 當(dāng)然,如土的含水量過(guò)大,增大壓實(shí)功能則必將出現(xiàn) “彈簧現(xiàn)象” ,既達(dá)不到壓實(shí)效果,又造成返工浪費(fèi)。

2、壓實(shí)機(jī)具的選擇

1)對(duì)于粘性土的壓實(shí),可以選用羊足(凸塊)、 光輪和振動(dòng)壓路機(jī),較均勻的砂質(zhì)土選用輪胎壓路機(jī)較好,而對(duì)于含有砂石、 碎石和礫石的土,則采用振動(dòng)壓路機(jī)效果較好。

2)當(dāng)填土含水量較小且難以進(jìn)行加水濕潤(rùn)時(shí),宜采用重型的壓實(shí)機(jī)械;當(dāng)填土含水量較大且干容重較低時(shí),宜采用輕型壓實(shí)機(jī)械。

3)對(duì)壓實(shí)機(jī)械本身而言,各種不同規(guī)格、 不同類(lèi)型的機(jī)械對(duì)各種施工條件的適應(yīng)也各不相同: 重型光輪壓路機(jī)對(duì)粘性薄層土壤的壓實(shí)最為有效,但對(duì)含水量高的粘土或粒度均勻的砂土則不適用;羊足(凸塊)壓路機(jī)對(duì)濕度較大、 粒度大小不等的粘性土及土塊、 破碎的巖塊壓實(shí)效果較好,而對(duì)表層及砂土的壓實(shí)則完全不適用;輪胎壓路機(jī)能適應(yīng)各種土質(zhì)條件的壓實(shí)作業(yè); 振動(dòng)壓路機(jī)能適應(yīng)各種土質(zhì)的壓實(shí)工作,特別是對(duì)砂質(zhì)土壤的壓實(shí)效果最好,大型振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)深層的壓實(shí)效果比其他機(jī)型都好, 小型振動(dòng)壓路機(jī)和小型夯實(shí)機(jī)械適用于小規(guī)模工程和狹窄的場(chǎng)合,對(duì)構(gòu)筑物回填土的壓實(shí)效果也較好。

4)壓路機(jī)械的選擇和配備必須考慮工程類(lèi)型、 施工規(guī)模及壓實(shí)作業(yè)的允許時(shí)間等因素。

3、 壓實(shí)厚度的影響

壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果具有明顯的影響,在相同壓實(shí)條件下,土基的密實(shí)度隨深度而遞減,而不同壓實(shí)工具的有效壓實(shí)深度各有不同。

對(duì)路基填土分層的最佳厚度應(yīng)根據(jù)壓實(shí)工具類(lèi)型、 土質(zhì)、 對(duì)土基壓實(shí)的基本要求等因素通過(guò)鋪設(shè)試驗(yàn)段確定。

4 、碾壓程序的控制路基碾壓前應(yīng)確定和調(diào)整好作業(yè)參數(shù),并按初壓、 復(fù)壓和終壓進(jìn)行:

1)初壓:對(duì)鋪筑層最初的 1 遍~2 遍的碾壓作業(yè)稱(chēng)為初壓。 路基初壓一般可采用重型履帶式拖拉機(jī)和羊足(凸塊)碾進(jìn)行碾壓,也可選用中型壓路機(jī)進(jìn)行靜力壓實(shí),其碾壓速度應(yīng)不超過(guò) 1.5km/h~2km/h。初壓后,應(yīng)用平地機(jī)對(duì)鋪筑層進(jìn)行整平。

2)復(fù)壓:在初壓的基礎(chǔ)上連續(xù)進(jìn)行的壓實(shí)作業(yè),復(fù)壓通常碾壓 5遍~8 遍。復(fù)壓是主要的壓實(shí)階段,在復(fù)壓作業(yè)中,應(yīng)盡可能發(fā)揮壓路

機(jī)的最大壓實(shí)功能,以使被壓層迅速達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度,調(diào)節(jié)振動(dòng)壓路機(jī)的振頻和振幅,都可充分發(fā)揮壓路機(jī)的壓實(shí)功能,提高壓實(shí)效果。

3)終壓:在竣工前對(duì)鋪筑層進(jìn)行的最后 1 遍 ~2 遍碾壓作業(yè)稱(chēng)為終壓。分層修筑路基時(shí),只在最后一層實(shí)施終壓。終壓的目的是使壓

實(shí)層表面達(dá)到平整度要求, 因而適宜采用中型靜壓或振動(dòng)式壓路機(jī)以靜力碾壓方式進(jìn)行碾壓,碾壓速度要適當(dāng)高于復(fù)壓速度。如果采用振動(dòng)壓路機(jī)或羊足(凸塊)碾滾壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)時(shí),由于表層存在松散現(xiàn)象,可將各分層表層 10cm 左右厚度作為下一鋪筑層范圍進(jìn)行壓實(shí),這樣就可使相鄰鋪層結(jié)合得更為緊密。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)土質(zhì)、 含水量和壓實(shí)方法這些影響路基壓實(shí)因素的分析,結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn), 對(duì)路基壓實(shí)施工中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了歸納和總結(jié),希望能對(duì)以后路基壓實(shí)施工提供參考。