压路机压实度的影响因素及检测分析.doc

压路机压实度的影响因素及检测分析摘要：压实度是填土工程的质量控制指标。压实度不达标是造成路面破损,使用状况差,通行能力差,交通事故多的主要原因。文章主要就影响压实的因素进行了详细的分析,并提出了一些控制方法。从含水量、击实功、颗粒级配、回填土样成分、碾压层的厚度和碾压遍数以及检测过程等几个方面对影响压实度的因素进行了分析,从多角度分析了影响压实度因素，并针对性的提出了提高压实度的控制措施。压实度是保证路基质量的重要环节，其压实质量好坏直接影响到路基质量的好坏以及道路质量，因此，压实度常被用作路基施工中主要控制指标之一，弄清影响压实度的因素是提高压实度的关键。公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在压实上。公路压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路面施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。本文将对影响压实度因素进行分析，以便在施工中排除不利因素，充分压实，从而增加道路的使用性能、延长道路的使用寿命。关键字：公路;影响因素;压实度;控制Summary:The degree of compaction is the filling of quality control. The degree of compaction of non-compliance is caused by road damage, poor usage, poor access, the main reason for many accidents. This paper mainly on the factors affecting compaction carried out a detailed analysis, and made a number of control methods. From the moisture content, compaction power, particle size distribution, backfill sample composition, thickness and rolled rolled several times and the detection process, and several other aspects of the factors affecting the degree of compaction was analyzed from the perspective of a multi-factors affecting the degree of compaction, and to focus on to improve the degree of compaction of the control measures. Degree of compaction is an important part of ensuring the quality of the roadbed, the quality of its direct impact on compacted sugared and road quality is good or bad quality, so the degree of compaction is often used as a roadbed construction in one of the main control target, understand the impact compaction factor is the key to improve the degree of compaction. Often see on the road surface cracking, subsidence and other diseases, reason, disease appeared on the road, but often the root cause of the compaction. Degree of compaction is to ensure road quality road base, which bear the weight and the road itself, the weight of rock and passed down by the road the car load, belongs to a linear structure, with a long line, contact with nature and wide features. How the quality of road construction, is stable, mainly on the degree of compaction. Degree of compaction quality, direct impact on the quality of the road, and ultimately affect the efficiency of use of the road. This paper will analyze the factors affecting the degree of compaction, in order to exclude the negative factors in the construction, full compaction, thereby increasing the use of the road performance, extend the life of the road.Keywords: highway; factors; compaction; control目录引言3第一章 压实度的影响因素及标准41.1影响压实效果的主要因素41.1.1 含水量41.1.2土质51.1.3压实功能51.1.4碾压层的厚度和碾压遍数61.1.5集料级配对压实的影响71.1.6振频和振幅71.2 压实标准7第二章 压实度的检测分析92.1压实度试验检测方法92.1.1标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法92.1.2现场密度试验检测方法102.1.3核子密度湿度仪法142.1.4 钻芯法测定沥青面层密度162.1.5 落锤频谱式路基压实度快速测定仪161.1.6 压实度检测结果评定172.1.7 试验检测中应注意的问题182.2 压实度的控制措施182.2.1 因地制宜地选择回填材料182.2.2控制最佳含水量182.2.3正确选择压实机具192.2.4 压实厚度的控制19第三章 压实度连续检测方法的验证20结论26致谢27参考文献28引言 随着社会的飞速发展，社会对公路工程质量要求的提高,公路建设项目管理水平、质量监控体系、监管办法和机械化施工水平也随之提升。只有对路基、路面结构层进行充分压实,才能保证路基、路面的强度、刚度及路面的平整度,并可以保证及延长路基、路面工程的使用寿命。压路机是一种以特质钢轮或光面轮胎为作业装置的压实施工机械，作用是增加工作面的密实度,从而提高工作面的结构强度和刚度,增强抗渗透能力和气候稳定性,降低或消除沉陷,最终达到提高工程承载能力、延长使用寿命、降低维修费用的目的。 用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。压路机的发展，将有助于提高我国高等级路面的质量，从而带动国民经济的发展。它直接影响着铺筑路面的平整度和密实度等，从而影响路面质量和使用寿命。 公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大 自然 接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。压实度是指:松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。压实度是保证路基质量的重要环节，其压实质量好坏直接影响到路基质量的好坏以及道路质量，因此，压实度常被用作路基施工中主要控制指标之一，弄清影响压实度的因素是提高压实度的关键。本文将对影响压实度因素进行分析，以便在施工中排除不利因素，充分压实，从而增加道路的使用性能、延长道路的使用寿命。第一章 压实度的影响因素及标准1.1影响压实效果的主要因素通过机械压实可使土颗粒重新排列彼此挤紧，孔隙减小，增加内聚力，从而提高土体的强度和水稳定性。影响压实效果的主要因素有：1.1.1 含水量 含水量对压实效果的影响很大，无论是沟槽回填还是路基压实均应控制含水量。严格控制含水量在最佳含水量的2%的范围内。土在此状态下，土粒间引力较小，水膜较厚，起着润滑作用，外部压实较易使土粒相对移动，压实效果最佳。 土中含水量过大时，孔隙中出现了自由水，压实功能不可能使气体排出，压实功能的一部分被自由水所抵消，减小了有效压力，压实效果反而降低。含水量较小时，土粒间引力较大，虽然干容重较大，但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低，孔隙多，一经饱水，其强度会急剧下降。含水量是影响压实效果的决定因素，在最佳含水量时土处于硬塑状态，较易获得最佳压实效果；压实到最大密实度的土体，水稳定性最好。一 .含水量对压实过程的影响在压实过程中，土或材料的含水量对所能达到密实度起着非常重大的作用，锤击或碾压的功需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并互相靠近。土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定程度后，某压实功不能克服土的抗力，压实所得干密度小。当土的含水量逐渐增大时，水在土颗粒间起着润滑的作用，使土的内摩阻力减小，因此同样的压实功可以得到较大的干密度。 在这个过程中，单位土体中空气中的体积逐渐减小而固体体积和水和体积逐渐增加时，当土的含水量继续增加到超过某一限度后，虽然土的内摩阻力还在减小，但单位土体中的空气体积已减小到最小限度，而水的体积却在不断增加。由于水是不可压缩的，因此在同样的压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土的干密度与含水量的这一种紧密关系，就形成了驼峰形击实曲线。因此，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，都有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。二. 击实功对最佳含水量和最大干密度的影响某一种土或路面材料的最佳含水量和最大干密度是随压实功而变化的。为了说明这个问题，我们曾经做了一些比较试验，图上的三条曲线是对同一种土用不同击实功进行击实试验后得出的，在此击实功下的土的最大干密度为1.385g/cm3，最佳含水量为32%，曲线2的总击实功为1.480 g/cm3，最佳含水量为27.7%，曲线3单位击实功为1.765 g/cm3，在此击实功下的最大干密度为1.560 g/cm3，最佳含水量为25.3%。因此表明击实功愈大，土的干密度也愈大，而土的最佳含水量愈小。 在工地用压路机碾压时，同样是这种规律，如果我们保持压路机的重量不变，而增加碾压遍数或增加压路机的重量，不改变碾压遍数，都可以得出室内相同性质的含水量与干密度关系。1.1.2土质 不同类型土的压实性能是不一样的，就填土压实而言，最适宜的是砂砾土、砂土和砂性土，这些土易压实，有足够的稳定性，沉陷小。最难压实的是粘土，在潮湿状态下这种土不稳定，最佳含水量比其它土类大，而最大干密度却较小，但经压实的粘土仍具有良好的不透水性。根据压实试验，不同的土类具有不同的最佳含水量和最大干密度，由图1-1所示： 图1-1 不同土类的击实曲线图 1、亚砂土；2、亚粘土；3、粘土在同一压实功能作用下，含粗粒越多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小，即随着粗粒土增多，其击实曲线的峰点越向左上方移动。在城市道路施工时，应根据不同地段的不同土类，分别确定其最大干容重和最佳含水量。摘自路基工程M.1.1.3压实功能 同一类土，其最佳含水量随压实功能的加大而减小，而最大干容重则随压实功能的加大而增大。当土偏干时，增加压实功能对提高干容重影响较大，偏湿时则收效甚微。因此，对偏湿的土企图用加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的。若土的含水量过大，此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外，当压实功能加大到一定程度后，对最佳含水量的减小和最大干容重的提高都不明显了，这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密实度未必合算，压实功能过大还会破坏土体结构，结果适得其反。 不同的压实工具，其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深，振动式次之，碾压式最浅。压实工具的选择可参考表表1-1 压实工具的选择可参考表机械名称适用土类压实要求备注木夯细粒土和沙土夯压夯用于管顶以上50cm范围内蛙式打夯机6-8t光轮压路机细粒土、砂土砾石土各种填土夯夯相连用于平整用于工作男面狭隘的槽沟回填碾压重叠1/2后轮12-18t光轮压路机细粒土、砂土砾石土最常使用碾压重叠1/2后轮振动压路机各种填土常用、压实非粘性土最好重叠40-50cm 一种机具的作用深度，在压实过程中不是固定不变的，土体松软压力传播较深，随着碾压遍数增加，上部土层逐渐密实，土的强度相应提高，其作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不大时，荷载作用时间越长，土的密实度越高，则密实度的增长速度随时间而减少；当压实机具很重时，土的密实度随施荷时间增加而迅速增加；超过某一限度后，土的变形急剧增加，甚至达到破坏；当机具过重，以至超过土的强度极限时，会立即引起土体结构破坏。1.1.4碾压层的厚度和碾压遍数 压实的快慢对压实效果也有影响，对压实度要求较高，铺土层较厚时，行驶速度要慢些。碾压开始宜用慢速，随着土层的逐步密实，速度逐步提高。开始时土体较松，强度低，宜先轻压，随着土体密度的增加，再逐步提高压强。所以推运摊铺土料时，应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内，以便填土得到均匀预压。正式碾压时，若为振动压路机，第一遍应静压，然后由弱振至强振。 压实土层的密实度随深度递减，表面5cm的密实度最高，填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类、压实度要求有关，应通过试验确定。如果压实遍数超过10遍仍达不到压实度要求，则继续增加遍数的效果很小，应减小压实层厚。为了说明碾压层的厚度对所能达到的压实度的影响，我们曾在施工工地曾用国产1215t压路机在土路基上做过试验。 路基土（粉质亚粘土，其最大干密度为1.930 g/cm3，）一次性填筑很厚，压实厚度达40，然后测其干密度为上部5，含水量10.4%,干密度1.87 g/cm3，压实度97.0%，下部20，含水量8.9%，最大干密度1.75 g/cm3，压实方90.8%。所得结果表明检查的深度尚有不足，如在靠近层的底部再取一个样测定其干密度，将更能说明问题，虽然如此，由此两个试验结果可以看出，碾压应该有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且层的上部的压实度也受到不利的影响。 压路机碾压遍数对路基土地或路面材料的密实度的影响是众所周知的，碾压遍数与土和集料的干密度间有着一个定性关系。也就是说，用同一压路机对同一材料进行碾压时，最初若干遍的碾压对增高材料的干密度影响很大，碾压遍数继续增加，干密度的增长率就逐渐减小，碾压遍数超过一定数值后，干密度 实际上就不再增加了。 路基施工时，首先要确定每层要填土的厚度以及压路机的碾压遍数，以保证达到的密实度。1.1.5集料级配对压实的影响集料的级配对碾压层所能达到的密实度有明显的影响，实践证明，均匀颗粒的砂及单一尺寸的砾石和碎石，都难于压实。在规定的级配范围内，即级配比较均匀，对于控制压实来讲是很重要的，我们在检查基层、底基层时发现，粗集料过多或细集料过多，都达不到压实的标准，因此，在级配集料基层或底基层的施工中，使所用的集料的级配与室内试验确定标准干密度时，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需要的，施工过程中，只有严格的控制级配才能确定是否达到了规定的压实状态。1.1.6振频和振幅振频和振幅是振动压路机压实作业的重要性能参