路基壓實(shí)效果的影響因素分析

（海南路橋工程有限公司，海南 三亞 572000）

眾所周知，將壓實(shí)法廣泛應(yīng)用于路基施工中，可以有效提升路基的承載力，降低路基壓縮形變的幾率，使路基的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)?，F(xiàn)階段，在路基施工驗(yàn)收中，壓實(shí)度是其中一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)，同時(shí)也是不容易實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)。鑒于影響路基壓實(shí)效果的因素眾多，筆者建議施工單位在進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際情況詳細(xì)分析各種影響因素，從而提出有針對(duì)性的解決策略。

一、路基壓實(shí)的作用及壓實(shí)度的含義

土屬于一種三相體，土粒為基本骨架，顆粒間充斥著水分和氣體。在路基施工過程中，不可避免會(huì)對(duì)土體自然狀態(tài)造成破壞，使土體結(jié)構(gòu)變得松散。而壓實(shí)作業(yè)能讓土體顆粒發(fā)生重組，土體的密度得到增加，最終達(dá)到提升路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的效果。大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及工程經(jīng)驗(yàn)表明，路基得到壓實(shí)后，不僅強(qiáng)度和穩(wěn)定性會(huì)得到增強(qiáng)，滲透性、隔溫性能等也會(huì)得到一定程度的加強(qiáng)。

壓實(shí)度是指經(jīng)過壓實(shí)后，相關(guān)材料的干密度與其標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之間的比值，一般情況下用百分?jǐn)?shù)表示。

二、影響路基壓實(shí)效果的主要因素

（一）含水率

土體含水率在保證土質(zhì)路基壓實(shí)效果中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，含水率過高或者過低，都會(huì)在一定程度上影響路基壓實(shí)效果。在開展土方路基填筑作業(yè)前，要先按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)選取土樣，然后在試驗(yàn)室中開展標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，從而得到含水率與干密度的關(guān)系曲線。一般情況下，最大干密度的含水率為最佳含水率，換言之，在相同的壓實(shí)作業(yè)下，當(dāng)含水率最接近最佳含水率時(shí)，土體的干密度最大。在路基壓實(shí)作業(yè)過程中，如果土體的含水率偏低，經(jīng)過壓路機(jī)碾壓后，土體仍然會(huì)呈現(xiàn)松散狀態(tài)，壓實(shí)效果往往不夠理想；如果土體含水率偏高，則容易導(dǎo)致“彈簧現(xiàn)象”發(fā)生，同樣會(huì)影響路基的壓實(shí)效果。

（二）壓實(shí)功能

相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，對(duì)于同一種土體，壓實(shí)功能與土體最佳含水率成反比，與土體最大干密度成正比。在土體含水率不變的前提下，土體密實(shí)度會(huì)隨著壓實(shí)功能的增強(qiáng)而提升，如果在開展路基壓實(shí)作業(yè)時(shí)，土體含水率較低且加水較為困難，為了確保取得良好的壓實(shí)效果，可以采用提升壓實(shí)功能的方式，但這種方法具有一定的局限性，當(dāng)壓實(shí)到一定程度后，土體壓實(shí)度的提升將十分緩慢。在土體含水率一定的情況下，土體壓實(shí)功能與其密實(shí)度呈正相關(guān)關(guān)系，如果在開展路基施工作業(yè)時(shí)，土質(zhì)實(shí)際含水率低于最佳含水率參數(shù)，且加水難度較大，則需要及時(shí)進(jìn)行土體密度的增大化控制，一般選擇增加壓實(shí)功能的方法進(jìn)行處理，但是借助改善壓實(shí)功能來提升土體密度也存在較大的局限性，當(dāng)壓實(shí)功能增加到一定程度后，土體密度將無法保持原有上升速率，此時(shí)，為了取得良好的壓實(shí)效果，可以對(duì)最佳含水率進(jìn)行全面控制，建議采用分層填土法施工。

（三）土質(zhì)

在路基壓實(shí)施工中，土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響巨大，因?yàn)椴煌临|(zhì)的含水率、干密度等截然不同。當(dāng)土體具有較高的塑性時(shí)，一般也會(huì)具有較高的含水率，但其最大干密度會(huì)相對(duì)較低；與粘性土相比，砂性土具有更好的壓實(shí)效果，主要原因在于粘性土表面積大、細(xì)度高，因此必須提供大量的水分，才能將土粒完全包裹，從而形成均勻的水膜，而砂性土顆粒大、松散性強(qiáng)、水分流失快，易取得較好的壓實(shí)效果。一般來講，亞黏土、亞砂土的壓實(shí)性能相對(duì)突出。

（四）壓實(shí)機(jī)具及壓實(shí)方法

當(dāng)壓實(shí)力傳遞深度或壓路機(jī)噸位存在差異時(shí)，一般會(huì)導(dǎo)致土體壓實(shí)效果存在較大差異。結(jié)合相關(guān)規(guī)定可以看出，在土基壓實(shí)過程中，必須秉承先靜后振、先慢后快、先輕后重的處理模式，避免速度過快等造成的負(fù)面效應(yīng)，才有可能獲得良好的壓實(shí)效果。

三、路基壓實(shí)效果的優(yōu)化

（一）最佳含水量的調(diào)控

為了提高路基壓實(shí)強(qiáng)度，必須及時(shí)對(duì)土體最佳含水率進(jìn)行調(diào)控。對(duì)于土體而言，含水率是核心考核指標(biāo)，借助含水率可快速衡量土體狀態(tài)。路基填方施工中，確定取土料場后方可進(jìn)行含水率的控制。在實(shí)際施工環(huán)節(jié)，一般建議采用濕土法，在施工時(shí)，首先要采集5個(gè)及以上的土樣并測定其含水率，單個(gè)土樣的質(zhì)量維持在3kg左右。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，將不同樣本晾干碾壓到最佳含水量后，低于最佳含水量的樣品數(shù)量要大于或等于3個(gè)，高于最高含水量的樣品要大于或等于2個(gè)。隨后借助常規(guī)試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，測試樣品在最大干密度條件下的含水量，一般建議將其作為施工最佳含水量。

確定最佳含水量主要是為了方便后續(xù)對(duì)碾壓施工進(jìn)行有效處理，施工環(huán)節(jié)中，在每層碾壓前要都要開展含水量的合理測試，當(dāng)填土量小于最佳數(shù)值時(shí)，便可做灑水處理，倘若無法進(jìn)行加水操作，建議采用增加壓實(shí)功能的方法對(duì)路基壓實(shí)度進(jìn)行優(yōu)化。

（二）回填材料的合理選用

大量研究實(shí)驗(yàn)表明，選擇粗粒土?xí)r，為了保證壓實(shí)效果，含石率需要控制在70%以下。一般情況下，并非所有路段都可以獲得粗粒土，此時(shí)可以進(jìn)行巨粒滲配處理。無論何種土質(zhì)，施工中都必須考慮塑性指標(biāo)管理。當(dāng)土體塑性指數(shù)大于26、液限大于50時(shí)，相應(yīng)土質(zhì)禁止用于路基填料，當(dāng)土石達(dá)到液限塑性標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須對(duì)相應(yīng)粒徑進(jìn)行控制。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，填料最大粒徑一般在0.15m左右，可結(jié)合壓實(shí)厚度調(diào)整最大粒徑。一般規(guī)定土石的最大粒徑要低于壓實(shí)層厚度的2/3。

（三）壓實(shí)厚度的控制

相關(guān)規(guī)定表明，在土基壓實(shí)作業(yè)中必須及時(shí)開展分層夯壓操作，但對(duì)于分層厚度的規(guī)定并不明確。筆者認(rèn)為，采用水平分層填筑法施工更具合理性?？紤]到地面平整度不一致，可從地面最低處開展分層填筑施工。待一層填筑施工完成后再進(jìn)行后續(xù)壓實(shí)作業(yè)，需要注意的是，每層壓實(shí)作業(yè)完成后都要進(jìn)行壓實(shí)度校驗(yàn)，測定合格后方可開展上層填筑施工。結(jié)合行業(yè)規(guī)范，鋪筑分層厚度要盡量控制在0.3m～0.5m之間。如果土質(zhì)種類不同，可借助試驗(yàn)進(jìn)行碾壓遍數(shù)、壓實(shí)機(jī)具功能的分析，一般可選擇12t～15t的壓路機(jī)開展操作，松鋪厚度盡量小于0.3m，碾壓遍數(shù)控制在8～10遍較為合理。確定最大松鋪厚度后，必須考慮壓實(shí)厚度小、整體結(jié)合性不好的后果，尤其是填筑到路床頂面一層之后的處理，如果厚度過小，可能會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)層連接不當(dāng)，此時(shí)還可進(jìn)行最小鋪筑厚度的調(diào)控，從提高整個(gè)填方強(qiáng)度的角度出發(fā)，壓實(shí)厚度應(yīng)低于0.08m。如對(duì)分層夯壓要求較高，切記不可隨意分層碾壓，必須結(jié)合填方厚度確定分層事宜，保證松鋪厚度在規(guī)定范圍內(nèi)。大量施工經(jīng)驗(yàn)表明，從提高壓實(shí)層均一性的角度出發(fā)，一般松鋪厚度維持在0.3m是較為合理的。

（四）壓實(shí)機(jī)具的選擇

在路基壓實(shí)施工中，一定要慎重地選擇合適的壓實(shí)機(jī)具，以確保在規(guī)定寬度范圍內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的碾壓、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，當(dāng)填料含水量高于或等于最佳含水量時(shí)，建議采用12t～15t振動(dòng)壓路機(jī)或8t兩輪壓路機(jī)碾壓3～4次，保證粗細(xì)料的穩(wěn)定性。在直線部位施工時(shí)，建議從兩邊向中心操作；在超高段區(qū)域施工時(shí)，應(yīng)由內(nèi)向外碾壓。單次靜壓施工后，方可開展找平處理。完成靜壓操作后，還要充分考慮路面平整性要求。在振壓施工中，一般采用12t～15t的壓路機(jī)施工，振動(dòng)碾壓次數(shù)為6～7遍，每次加壓后均需進(jìn)行密實(shí)度的測試，在相應(yīng)指標(biāo)滿足預(yù)期要求后方可開展后續(xù)施工。

四、結(jié)語

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，路基壓實(shí)質(zhì)量對(duì)道路使用壽命具有直接影響，因而在壓實(shí)作業(yè)中，必須對(duì)相應(yīng)影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析，確保路基壓實(shí)度滿足預(yù)期要求，保證道路質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。