【路基压实施工的方法概述4500字】

路基压实施工的方法概述路基施工破坏了土壤的自然状态，导致结构松散和颗粒重新组合。为了使路基具有足够的强度和稳定性，必须对其进行密实处理，以提高其密实度。因此，路基的压实是路基施工过程中的一个重要过程，也是提高路基强度和稳定性的基本技术措施之一。路基压实意义在于：①提高密实度（孔隙减小，增大内摩阻力和黏聚力）；②降低土体透水性；③减少毛细水上升高度，以防止水分积聚导致土基软化或因冻胀引起不均匀变形；④大量试验和工程实践还证明，地基夯实后，路基的塑性变形、渗透系数和保温性能明显提高。1.影响压实效果的主要因素路基压实效果受到诸多因素的影响。对于细粒土路基，影响压实效果的因素有两个:内因和外因。内部因素是指土壤质量和湿度，外部因素是指实时压实中的压实功能(如机械性能、压实时间和速度、土层厚度)和其他外部自然和人为因素。（1）含水量对压实的影响通过压实试验可得到土壤含水量与密实度的关系曲线，如图1-9所示。以干密度为索引来描述土壤密实度,在相同压实工作,土壤干密度的增加随着含水量的增加在一定含水量,这主要是由于土壤颗粒之间的水的润滑,减少土壤颗粒之间的电阻,在压实过程中易于移动和压实土壤颗粒，减少孔隙，提高干密度。干密度达到最大值后，含水量继续增加，土壤中的孔隙被过多的水占据。水含量越大，它所占体积越大，而且水不易被压缩和挤出。水的密度小于土壤颗粒的密度，因此土壤的干密度随着含水量的增加而减小。通常将土壤在一定压实工作条件下的最大干密度称为最大干密度，相应的含水量称为最佳含水量。当控制土壤含水量最好时，压实效果最好，压实工作最经济。图1-9土的含水量与干密度关系曲线试验结果表明，只有在最优含水率下压实至最大干密度的土，饱和后的压实度和强度下降最小，水稳定性最好。这是因为在最优含水率时压实到最大干密度的土壤残余孔隙最小，在淹水时吸水最小，压实度减小最小。综上所述:含水量是影响压实效果的决定性因素，当含水量最好时，最容易获得最好的压实效果;在最佳含水率下压实至最大干密度的土壤强度最高，水稳定性最好；土的最佳含水量由规定的击实试验确定。（2）土质对压实的影响不同类型的土，其压实效果也不同。在同一压实功能作用下，土粒越细，则能达到的最大干密度越小，其最佳含水量较大。这是因为土粒越细，其比表面越大，土粒表面水膜所需水量越多。同时，黏土中的亲水性胶质体物质多，从而其最佳含水量值越大，干密度也越小。在同一压实功能作用下，土粒的粗颗粒含量多，则所能达到的最大干密度较大，其最佳含水量较小，比较容易压实。所以塑性指数较低的碎石土，其压实效果比高塑性的土要好。不同土质的压实曲线见图1-10所示。图1-10不同土质的压实曲线对照图1—粉土质砂；2—黏土质砂；3—高液限黏土（3）压实功对压实的影响压实功是影响压实效果的一个重要因素。压实功不同，其压实效果不一样。施加的压实功大小和方法，主要体现在施工工艺上，如所选择的机械设备的重量、功率，以及压实次数和压实的分层厚度等。随着压实功的增加，最大干密度也增加，同时其最佳含水量随之减小。含水量相同时，土的干密度随着压实功的增大而增大。因此，在路基压实过程中，有时采用增加压实功的方法来提高压实效果。增大压实功的措施有：加大碾压机械的质量和功率，采用振动压路机，增加碾压次数和碾压时间，控制压实厚度等。不同压实功能的压实曲线如图1-11所示。图1-11不同压实功能的压实曲线示意图图1-11中1〜4曲线的功能分別为600、1150、2300、3400kN·m。对同一类土，土的干密度随着压实功能的增加而增大。但是，当压实功能增大到一定程度后，最大干密度的提高并不明显。而且压实功能过大还会破坏土体结构，效果适得其反。所以，既要保证路基充分压实，也不能单纯通过增大压实功能提高压实效果。（4）压实工具和压实方法对压实的影响使用不同的压实工具，压力传递的作用深度是不同的。捣固机的工作深度最大，其次是振动机，静滚机的工作深度最浅。压实后，土表面的密实度最高，并随着深度的增加而降低。因此，使用不同的压实工具，实时土层厚度是不同的。加载时间越长，土壤密实度越高，但密实度的增加速度随时间而减小。因此，压实机应低速运行，以获得更好的压实效果。综上所述，施工中为了取得最佳的压实效果，并且又要合理和经济，就应采用良好的土质作为路基的填料，控制压实过程土的含水量，根据不同的土质，选择合适的机械设备，采取合理的施工方法，使路基充分压实，达到施工的质量要求。2.土基压实标准压实的目的既然是使土体呈密实状态，因此密实度应该是土基压实的重要指标。但由于各种土的成分不同，其相对密度也不同，干密度指标并不能确切反映土颗粒排列的紧密程度，相对密度大的土在相同干密度条件下较相对密度小的土颗粒排列要稀疏，因此，为了便于在路基压实施工中检查和控制压实质量，将地基的压实标准表示为“压实度”。所谓压实度是指压实土的干密度与此类土的最大干密度之比，用K表示。即:压实度k实际上是基于土壤最大干密度的相对值，即土壤压实后达到接近最大干密度的程度。土的最大干密度是按规定的方法在室内对要压实的土进行击实试验确定的。合理确定压实度K值，对保证土基的强度和稳定性十分重要，同时关系到技术上的可能和工程经济性。路基为野外施工，受种种条件限制，要使压实度达到100%(即达到室内标准条件下压实的最大干密度）是十分困难的，但相对来说：对路基上部:，汽车荷载影响大，要求应高些，路基下部影响较小，要求可适当降低；公路等级和路面等级高，要求的尤值应高些，路面等级低时，可相应降低。填石路堤，包括分层填筑和抛石路堤，不能通过土路基的密实度来判断路基的密实度。在规定的深度范围内，压实试验应由12t以上的振动压路机进行。当压实层顶面稳定不再下沉(无轮迹)时，可判断为密实状态。3.路基压实施工方法（1）压实机具选择地基压实机有很多种类型，大致可以分为三种:碾压式、捣固式和振动式。碾压式(又称静碾压式)，包括光面压路机(普通两轮和三轮压路机)、羊脚压路机和充气轮胎压路机。在捣固型中，除了人工使用的石头和木头夯锤之外，移动设备中还有夯锤、夯锤、气动夯锤和蛙式夯锤。振动类型包括振动器和振动压路机等。此外，汽车、拖拉机和运土工具中的运土机械也可用于路基压实。各种压路机的技术性能见表1-2。表1-2压路机的技术性能机具名称最大有效压实厚度（实厚）/m碾压行程次数适宜的土类黏性土亚黏土粉砂土砂黏土人工夯实0.103～43～42～32～3黏性土与砂性土牵引式光面碾0.15——75黏性土与砂性土羊足碾（2个）0.201086—黏性土自动式光面碾（5t）0.1512107—黏性土与砂性土自动式光面碾（10t）0.251086—黏性土与砂性土气胎路碾（25t）0.455～64～53～42～3黏性土与砂性土气胎路碾（50t）0.705～64～53～42～3黏性土与砂性土夯击机（0.5t）0.404321砂性土夯击机（1.0t）0.605432砂性土夯板（1.5t）,落高2m0.656521砂性土履带式0.256～86～8黏性土与砂性土振动式0.40—2～3砂性土不同压实机具，适用于不同土质及不同土层厚度等条件，这也是选择压缩工具的主要依据。一般来说，轻辊(6~8t)适用于各种填料的预压和找平。重型平压路机(12~15t)适用于细粒土、砂土、砂砾土。重型轮胎压路机(30t以上)适用于各种填充物，特别是细粒土，其气压应根据填充物类型调整。土壤颗粒越细，气压越高。羊蹄磨机(包括格式和条形)最适用于细粒土，以及粉质土和粘砂的压实。羊脚磨需要光滑的辊来补充表层疏松;振动压路机具有滚动和振动的双重功能，适用于沙质土壤、砾石土壤和大颗粒土壤，其压实效果远优于其他压实机械，但其对细颗粒土壤的压实效果并不理想。此外，压实机具对土施加的外力，应有所控制，以防功能太大，庄实过度，并防失效、浪费或有害。一般认为，压实时的单位压力，不应超过土的强度极限。不同土的强度极限，与压实机具的重量、相互接触面积、施荷速度及作用时间（遍数）等因素有关。选择压实机具时，还应考虑土的状态、层厚及对压实度的要求、工作面大小等因素。一般地，当土的含水量小、土层厚、压实度要求高时，应选择重型机具；反之可选用轻型机具。当工作面较大时，应采用碾压机具，较小时宜采用夯实机具。用于碾压不同土壤的各种压实机械的合适厚度和压实次数与填土的实际含水量和所需的压实度有关，应根据试验路段的试验结果来确定。（2）压实工作的组织在组织压实作业时，还应注意以下几点:1)压实机应先轻后重，以适应地基土强度的增加。开始时土壤松散，强度较低，应先轻压，然后随着土壤密度的增加逐渐增加压力。推铺土料时，机械车辆应在整个路堤宽度内均匀分布和行驶，使填土能均匀受压。2)轧制速度应先慢后快。滚轮运行过慢，会影响生产率，运行过快，与土壤接触时间过短，压实效果差。一般平稳压路机的最佳速度为25km/h，振动压路机的最佳速度为36km/h。因此，各种卷板机的最大速度不应超过4km/H。3）合理安排压实机具的工作路线。一般情况下，直段应在中间前两侧，以便保持道路拱度;当弯道设置超标高时，由低侧逐渐向高侧滚动。相邻两轮履带应重叠轮宽1/3(或15~20cm)，以保证压实均匀，无漏压。对于不能压紧的边角，应使用手动或小型机器压紧。4)经常注意检查土壤的含水量和密实度，必要时采取相应的调整措施，以满足规定密实度的要求。（3）压实施工质量控制为了确保达到规定的压实度，在压实施工过程中应定期控制和检查压实工作，以便及时调整压实工作。可以按如下方式进行:1)确定压实后所需的干密度。根据施工用土，通过室内规定的击实试验方法获得最佳含水量和最大干密度，然后根据道路等级、路基填挖方情况、填筑层位和区域自然条件确定所需压实度k，压实后所需干密度为。2)合理选择压实机具，根据土质和压实机具的效率，通过压力试验确定每层填土的松铺厚度和碾压遍数。3)压实过程中，严格控制土壤含水量接近最佳含水量。含水量过大时，应先将土壤摊开，干燥至合适含水量后再碾压；当含水量过低时，需要在碾压前均匀加水至合适的含水量。所需加水量可用下式计算：式中：P—所需加水量（g）；w—土原来的含水量，以小数计；w0—土的最佳含水量，以小数计；G—需要加水碾压的土量（g）。（4）过湿土的压实处理措施在雨季或低洼地区，土壤的自然含水量往往较高，有时可能比最佳含水量高出很多。用各种压实机压实时，经常会出现“弹簧”现象。空气干燥是处理湿土壤最简单的方法，在条件允许时可以使用。即将土料翻转干燥，使水分蒸发，当含水率合适时再压实。此外还可采用掺拌吸水材料的方法，将具有吸水性的材料掺入湿土中，吸收土中含水，使土的含水量降低。外掺料可用干土、生石灰粉和化学掺加剂等。生石灰粉的掺加量应结合具体工程情况由现场试验确定。试验时下列引自北京市的资料(表1-3)可供参考。