路基壓實的影響因素及施工技術(shù)探討

張文波

【摘要】路基的穩(wěn)定和施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個公路工程的質(zhì)量，影響到道路的使用壽命，沒有堅固穩(wěn)定的路基，就沒有穩(wěn)固的道路。本文主要討論了影響路基壓實的因素及施工應(yīng)注意問題。

【關(guān)鍵詞】路基； 壓實；影響因素；施工；注意問題

【Abstract】The stability of the roadbed and the quality of the construction are directly related to the quality of the entire highway project， affecting the life of the road， there is no strong and stable roadbed， there is no solid road. This paper mainly discusses the factors that affect the compaction of subgrade and the construction should pay attention to the problem.

【Key words】Embankment；Compaction；Influencing factors；Construction； attention to problems

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對于城鎮(zhèn)道路建設(shè)的要求越來越高，路基是道路的基礎(chǔ)，路基的穩(wěn)定和施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個公路工程的質(zhì)量，影響到道路的使用壽命，沒有堅固穩(wěn)定的路基，就沒有穩(wěn)固的道路。路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是保證路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的先決條件。本文主要討論了影響路基壓實的因素及施工應(yīng)注意問題。 路基壓實是指采用碾壓設(shè)備（機(jī)具）對路基進(jìn)行的人工壓實。路基壓實是為了提高路基土體的密實程度，降低填土的透水性，防止水分積聚和浸蝕，避免土基軟化及因凍脹而引起不均勻的變形，并為減薄路面提供條件；因此，路基的壓實是路基施工極其重要的環(huán)節(jié)，也是提高路壓強(qiáng)度與穩(wěn)定性的根本措施之一。實踐表明，土基的充分壓實是提高路基路面質(zhì)量最經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)措施之一。

1. 影響路基壓實效果的因素

影響路基壓實效果的主要因素有土的含水量、碾壓層厚度、碾壓遍數(shù)和地基的強(qiáng)度。

1.1含水量對壓實的影響。

（1）通過擊實試驗表明密實度（干密度）與含水量之間的關(guān)系是：在一定的壓實條件下，密實度隨含水量增加而增加，當(dāng)含水量增大到最佳含水量 時，密實度達(dá)到最大值 ，若含水量再增加， 大干 時，則密實度反而下降了。

（2）上述現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于土中水分過少時（ < ）。土粒間的潤滑作用差，所做的壓實功不足以克服土粒間的摩擦，土中的空氣難以排除，土粒之間不能緊靠，因而難以達(dá)到最大密實度；當(dāng)土中含水量 > 時，由于水分過多，土粒被水膜包圍而拉開距離，含水量越大，水膜越厚，密實度反而越低。只有當(dāng)含水量為 時，水分既提高了潤滑力又不把土粒過分隔開，在同樣壓實功作用下，容易達(dá)到最大密實度。

（3）由此可見，土在一定的壓實功作用下，只有在最佳含水量時，才能達(dá)到最大密實度。

1.2土質(zhì)對壓實的影響。試驗表明：

（1）各種土的最佳含水量和最大干密度是不相同的。但他們的擊實曲線的性質(zhì)是基木相同的；

（2）土中粉粒和粘粒含量愈多，土的塑性指數(shù)愈大。土的最佳含水量就愈大，同時其最大干密度愈小，因此一般砂性土的最佳含水量小于黏性土的最佳含水量，而最大干密度則大于黏性土的最大干密度；

（3）砂質(zhì)粉土和粉質(zhì)新土的壓實性能較好，而黏性土的壓實性能較差。

1.3壓實功對壓實的影響。試驗表明，對于同類土，壓實功增加，其最佳含水量減少，而最大密實度增加；當(dāng)含水量一定時，壓實功越大，則密實度越高。根據(jù)這一特性，在施工中，如果土的含水量低于最佳含水量，加水又有困難時，可采用增加壓實功的辦法來提高其壓實度，即采用重碾或增加碾壓次數(shù)。然而，用增加壓實功的辦法來提高土的密實度是有限度的，當(dāng)壓實功增加到一定程度時，土的密實度增加較緩慢，在經(jīng)濟(jì)效益和施工組織上不夠合理。相比之下，嚴(yán)格拌制最佳含水量，要比增加壓實功收效大得多。

1.4壓實機(jī)具、施工方法對壓實度的影響。壓實工具不同，壓力傳播的有效深度也不同夯擊式機(jī)具壓實傳播最深，振動式壓路機(jī)次之，碾壓式壓路機(jī)最淺。同一種機(jī)具的作用深度在壓實過程中不斷變化，土體松軟時壓力傳播較深，隨著碾壓次數(shù)增加，上部土層逐漸密實，土的強(qiáng)度相應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減少。當(dāng)壓實機(jī)具的重量不很重時，荷載作用時間越長，土的密實度越高，但密實度的增長速度隨時間而減少。當(dāng)機(jī)具過重，以致超過土的強(qiáng)度極限時，會引起土體的破壞荷載越重，破壞時間越短。此外，碾壓速度越高，壓實效果越差。

2. 土的含水量與強(qiáng)度、水穩(wěn)定性的關(guān)系

2.1當(dāng)含水量很小時土層顆粒中保留有較多的空隙，在潮濕的條件下由于水的滲入，顆粒間摩阻力減小，密實度減低，強(qiáng)度也大大下降，這就是通常所說的水穩(wěn)定性差。當(dāng)土層在最佳含水量 時進(jìn)行壓實，在潮濕條件下其強(qiáng)度的降低都不大，因為此時土粒被擠緊，土的孔隙減小，土粒所處的相對位置適當(dāng)，相鄰?fù)令w粒表面的水膜交疊在一起，阻礙水在土中的移動，使水分不易滲入，因此強(qiáng)度損失較小。土的水穩(wěn)定性最好。

2.2根據(jù)上面的試驗分析可以得出結(jié)論：（1）含水量是影響壓實效果的決定性因素；（2）在最佳含水量時，容易獲得最佳壓實效果；（3）壓實到最大密實度的土體水穩(wěn)定性最好。

3. 路基壓實施工應(yīng)注意的問題

3.1土基壓實標(biāo)準(zhǔn)。壓實的唯一目的是使土基接近最大干密度標(biāo)準(zhǔn)，因此干密度是土基壓實的重要標(biāo)準(zhǔn)，也是唯一指標(biāo)。

（1）為了便于檢查和控制壓實質(zhì)量，土基的壓實標(biāo)準(zhǔn)常用壓實度來表示。所謂厚實度是指土壓實后的干密度與該土的標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比，用百分率表示。按照標(biāo)準(zhǔn)擊實實驗法。土在最佳含水量時得到的干密度就是它的標(biāo)準(zhǔn)最大干密度。壓實度見式計算：

k=ρd1ρ0×100﹪

式中： k——壓實度（% ）；

ρd——壓實土的干密度， g/cm3 ；

ρ0——壓實十的標(biāo)準(zhǔn)最大干密度，g/cm3 。

（2）壓實施工需先確定壓實度。正確選定壓實度 值，關(guān)系到土接受力狀態(tài)，路基路面設(shè)計要求、施工條件必須兼顧需要與可能，講究實效與經(jīng)濟(jì)。

3.2壓實機(jī)具選擇。

（1）土基壓實機(jī)具的類型較多，常用的壓實機(jī)具可分為靜力碾壓式、夯擊式和振動式三大類。靜力碾壓式包括光面碾（普通兩輪或三輪壓路機(jī)）、羊足碾和氣胎碾等幾種。夯擊機(jī)具有夯錘、夯板、風(fēng)動夯及蛙式夯機(jī)等。振動機(jī)械有振動器、振動壓路機(jī)等。此外，運(yùn)土工具中的汽車、拖拉機(jī)等亦可用于路基壓實。

（2）不同的厚實機(jī)具，對不同土質(zhì)的壓實效果不同，這是選擇壓實機(jī)具的主要依據(jù)。

（3）一般情況下，對于砂性土，以振動式機(jī)具壓實效果最好，夯擊式機(jī)具次之，碾壓式較差；對于粘性土，則以碾壓式和夯擊式較好，而振動式效果較差甚至無效。此外，壓實機(jī)具的單位應(yīng)力不應(yīng)超過土的強(qiáng)度極限，否則會立即引起土基破壞。一般土的含水量較小，土層厚度、壓實度要求高時、應(yīng)選擇重型機(jī)具，反之可選擇輕型機(jī)具。工作面較大時可采用碾壓機(jī)具，較窄時宜采用夯擊機(jī)具。

3.3壓實工作組織。壓實工作的組織以壓實原理為依據(jù)，以盡可能小的壓實功獲得良好的壓實效果為目的，壓實工作應(yīng)注意以下要點：

（1）填土層在壓實前應(yīng)先整平，可自路中線向路堤兩邊作2%～4%的橫坡。

（2）壓實機(jī)具應(yīng)先輕后重，以適應(yīng)逐漸增長的土基強(qiáng)度。

（3）碾壓速度應(yīng)先慢后快，以免松土被機(jī)械推走。

（4）壓實機(jī)具的工作路線，應(yīng)先兩側(cè)后中間，以便形成路拱，再從中間向兩邊順次碾壓。在彎道部分沒有超高時，由低的一側(cè)邊緣向高的一側(cè)邊緣碾壓，以便形成單向超高橫坡。前后兩次輪跡（或夯擊）須重疊15～20 cm。壓實時應(yīng)特別注意均勻，否則可能引起不均勻沉陷。

（5）經(jīng)常檢查土的含水量，均應(yīng)控制在該種土最佳含水量的±2%以內(nèi)壓實，并視需要采取相應(yīng)措施。

4. 含水量與密災(zāi)度的目測

目測上層含水量時，可用手使勁捏土，如果能成團(tuán)而不松散，輕敲后土又能散開，此時土的含水量大致符合要求；如果土捏成團(tuán)敲不敢，表明土太潮濕。目側(cè)上層的密實度，可注意觀測壓實后的軌跡，如軌跡已不明顯，或下沉量微小，表明土層已基本密實；如軌跡還較明顯或下沉量較大，則應(yīng)繼續(xù)壓實。遇有土層表面松散，推擠時開裂或有回彈現(xiàn)象（稱為彈簧土），則要翻挖土層，曬干再壓或換土或摻拌石灰至新壓實，對過干土均勻加水。

5. 壓實質(zhì)量檢查

土質(zhì)路基施工前，采用中性擊實試驗方法測定擬用土料的最佳含水量和最大干密度。壓實后，實測壓實干密度和含水量，求得壓實度，與規(guī)定的壓實度對照，如末滿足要求，應(yīng)采取措施提高壓實度。

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[文章編號]1619-2737（2017）06-18-534