浅谈公路路基压实度及其控制.doc

浅谈公路路基压实度及其控制 摘要：文章针对公路路基工程质量的重要性，研究了公路路基压实度的影响因素，结合施工情况，总结出在路基压实中针对各因素应注意的问题，从而确保路基压实达到设计要求，同时为以后路基压实施工提供了参考。关键词：公路路基；压实度；压实效果中图分类号：U473 文献标识码：A文章编号：1674-1145（2009）05-0182-02公路路基是路面的基础，承受着岩土自重和路面传递下来的行车荷载，且属于一种线型结构物，具有距离长、与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何，是否稳定，直接影响到路面的工程质量，最终影响整个公路的使用效能，为使路基达到足够的强度和稳定性，在不可改变的自然条件下，就必须在路基填料的选择和压实度控制方面下工夫。对于土质填方路基，影响压实效果的因素主要有土质和湿度（即含水量），压实功能（如机械性能，压实时间及速度，土层厚度）及压实时外界自然和人为的其他因素等。一、压实度的影响因素 （一）含水量含水量对压实度的影响在压实过程中与各种材料的含水量对所能达到的密实度有着直接影响，土的含水量过大则降低其现场所测的干密度。在实际施工中必须控制土的含水量达到或接近土的最佳含水量的2%之内才能达到较高的压实度。各种不同土的最佳含水量和最大干密度也是不相同的。在实际工作中重要的一点是室内所得最佳含水量一般与现场所用的压路机对应的最佳含水量不相适应，但是一般情况下两者不会有太大的差别。细颗粒土以及天然砂砾土、红土砂砾、级配碎石、级配砾石、石灰稳定土等多种路面材料，都是在一定的含水量下才能压到最大干密度。在施工现场，用某种压路机碾压含水量过小的土或级配集料，要达到高的压实度是很困难的，如土的最佳含水量超过最佳值过多，要达到较大的压实度，同样是困难的，因此在干旱和潮湿地区，实际施工中往往不得不降低对压实度的要求。对含水量过大的土、砂砾土、无机结合料稳定土等路面材料进行碾压时，便常会发生“软弹”现象而不能压实。填料含水量则由于取土场土石类型、气候、气象等因素影响变化较大，施工中极难控制，因此，含水量是造成路基压实度难以达标的主要因素。 （二）碾压厚度及碾压遍数压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），由实测土层不同深度的密实度或压实度得知，密实度随深度呈递减，表层5cm最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异，根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求，路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明，碾压应有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时，碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。压实功能对压实效果的影响，是除含水量以外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明：同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小，最大干容重则随功能的增大而提高；在相同含水量的条件下，功能越高，土基密实度越高。据此规律，工程实践中可以增加压实功能，以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出，用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈为缓慢。 （三）碾压方式路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度，又有利于提高平整度。但是，这种方式不是万能的，遇到特殊情况，碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时，由于土基中含有一定的碎石，采用高频低辐，紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整，在有超高路段时，则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序，是保证路基质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面，既有自然因素，又有人为因素，为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节，保证路基压实质量达到设计要求。 （四）碾压速度在公路施工中，不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整。 （五）压实机械所用机械对一定含水量下路基土的路面材料的压实状态有很大影响，使用轻型压路机只能得到较小的密实度，振动压路机比同重量的普通光轮压路机的压实效果要好得多，不但密实度大，而且有效的压实密度也大。采用光面压路机碾压时，由于碾轮与土或路面结构层材料的接触面积大，单位压力较小且压实工作多，由层的表面向下，上层密实度大于下层，因此光面压路机的压实厚度较小，用光面压路机碾压厚度的填土及路面结构层，既可得到密度结果，又可以得到平整的表面。轻型和中型光面压路机可以用作预压，普通中型光面压路机更适用于低黏性土和非黏性土，重型光面压路机可以成功地压实黏性土。对于无黏性的砂，不宜用重型光面压路机碾压。但是压实机械对土施加的外力应有所控制。若施加压力过大，就会造成压实过度，浪费人力物力，严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是：压路机碾压时的单位压力，不应超过土的强度极限。（六）集料级配集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒的砂，单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中，使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时所用的集料级配相同是很重要的。在集料发生离析的情况下，添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中，只有严格控制级配，才能确保达到规定的压实状态。二、路基压实度的控制措施 （一）试验路段铺筑试验路段的目的是了解填土本身的力学特性和压实性能、压实工艺、土方机械的合理配备，确定不同土质的填土厚度、压实机械的相互配合效果以及达到压实度标准的压实遍数，总结压实规律，指导路基施工的全过程。通过作试验路段获得不同土质、不同填土厚度、不同的压实机具在最佳含水量的情况下，达到压实度标准的碾压遍数。 （二）填土厚度的控制压实厚度对压实效果具有明显的影响，相同压实条件下（土质、湿度与功能不变）实测土层不同深度的密实度（压实度），密实度随着深度逐渐减小。如果填土厚度过大，超过压实机具影响范围，土体的密实度就达不到要求。所以，填方作业应分层平行摊铺，每层松铺厚度应根据试验路段确定的填土厚度、松铺系数、并且按施工规范规定最大松铺厚度不应超过30cm，填筑至路床顶面最后一层的最小厚度，不应小于8cm原则，计算出单位面积的用土量，用灰线标出方格网，每个方格网内铺筑固定的土方量，现场由专人负责指挥。每排填土分布相互错开，以便于平整。在碾压前由现场施工管理技术人员会同现场旁站监理检查松铺厚度，符合要求方可碾压。为了解决每车运输土体的体积一致性，车辆应采用同吨位的车辆，且在取土场装车时采用推土机配合挖掘机或装载机由操作手严格控制每车的斗数，尽可能做到每车运输土体积一致。 （三）含水量的控制根据路基压实机理，土的最大干容重随着含水量的变化而变化。含水量过小，土颗粒间的摩阻力增大，在相同压实机具作用下不易将相邻土颗粒挤紧，孔隙增大，达不到密实的目的。含水量过大，土颗粒间孔隙被水占据，而水一般不为外力所压缩，在碾压过程中土体产生流动，出现“弹簧”现象，同样达不到压实的目的。只有在施工过程中严格控制在最佳含水量状态下，进行碾压才能达到土层最大的压实度。所以，在分段分层填土时，采用同一土场的土源，并且尽可能地在短时间内集中填土，这样就能够使一个工作段的填土的含水量基本一致。在碾压前取样测定填土的含水量，达到或接近最佳含水量时进行碾压。含水量过小或过大，承包人应调整摊铺材料的含水量。含水量的调整，应根据需要将水加入土中并充分拌均，或用旋耕机翻晒风干到适合的含水量。 （四）碾压程序的控制压实机具的选择，以及合理的操作，是影响路基压实效果的另一个综合因素。压实机具的选择应根据工程规模、场地大小，填料种类、气候条件、压实机械等，通过试验路段解决压实机具的配备问题，一个工作段应配备推土机、平地机、旋耕机、18t振动压路机、洒水汽车各一台，在上述压实机具、土层厚度、碾压遍数已选定的条件下，压实操作必须遵循“第一遍应不振动静压，然后先慢后快，由弱振至强振，先边后中，相邻两次的轮道重合轮宽的三分之一”的原则。以第2合同段为例，路基处于90区（路槽底1.5m以下压实度要求90%），压实厚度30cm，先用18t振动压路机静压一遍稳压，然后用18t压路机开中、强振碾压各一遍，即可达到要求的压实度。碾压前应对填土层的松铺厚度、平整度、含水量和横坡度进行再次检查，符合要求后方可进行碾压，碾压应达到无漏压、无死角，确保碾压均匀。为了保证质量，碾压工作尽可能安排在白天作业，防止夜间视线不良造成的平整度差，特别是距路床下三层内必须严格控制填土路基的横向度和纵向坡度，为路面工程能够达到较好的平整度打下良好的基础。 （五）压实度的检测路基的填土压实度反映了松散的土体在外力作用下达到的密实程度，能否达到规定的标准，关系到路基的强度和稳定性。工地的压实度检测必须遵循检验方法可靠、简便和快速的原则，并根据路基填料种类、土质，决定采用何种检验方法，一般采用灌砂法或环刀法，采用核子仪法时，应先进行标定和对比试验，在工地实验室测定含水量采用烘干法。每一压实层均应检验压实度，检验频率为每2000m2检验8点，不足200m2时，至少应检验2点。经监理工程师抽验合格后继续填筑第二层，依此类推，直至达到路基标高。三、结语公路路基的压实并达到合理的密实度，是公路施工的重要工序，也是达到有关公路施工的国家标准、实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。在试验检测工作中，压实度的影响因素很多，上面阐述的仅是在检测工作中的一些个人体会，在实际检测中需要根据具体情况，按照部颁标准、技术规范和设计文件及上级有关的规定等进行严格质量检测。参考文献1刘震