覃經(jīng)勇　章全華

摘要：文章針對公路路基工程質(zhì)量的重要性，研究了公路路基壓實度的影響因素，結(jié)合施工情況，總結(jié)出在路基壓實中針對各因素應(yīng)注意的問題，從而確保路基壓實達到設(shè)計要求，同時為以后路基壓實施工提供了參考。

關(guān)鍵詞：公路路基；壓實度；壓實效果

中圖分類號：U473文獻標識碼：A

文章編號：1674-1145（2009）05-0182-02

公路路基是路面的基礎(chǔ)，承受著巖土自重和路面?zhèn)鬟f下來的行車荷載，且屬于一種線型結(jié)構(gòu)物，具有距離長、與大自然接觸面廣等特點。路基施工的質(zhì)量如何，是否穩(wěn)定，直接影響到路面的工程質(zhì)量，最終影響整個公路的使用效能，為使路基達到足夠的強度和穩(wěn)定性，在不可改變的自然條件下，就必須在路基填料的選擇和壓實度控制方面下工夫。對于土質(zhì)填方路基，影響壓實效果的因素主要有土質(zhì)和濕度（即含水量），壓實功能（如機械性能，壓實時間及速度，土層厚度）及壓實時外界自然和人為的其他因素等。

一、壓實度的影響因素

（一）含水量

含水量對壓實度的影響在壓實過程中與各種材料的含水量對所能達到的密實度有著直接影響，土的含水量過大則降低其現(xiàn)場所測的干密度。在實際施工中必須控制土的含水量達到或接近土的最佳含水量的±2%之內(nèi)才能達到較高的壓實度。各種不同土的最佳含水量和最大干密度也是不相同的。在實際工作中重要的一點是室內(nèi)所得最佳含水量一般與現(xiàn)場所用的壓路機對應(yīng)的最佳含水量不相適應(yīng)，但是一般情況下兩者不會有太大的差別。細顆粒土以及天然砂礫土、紅土砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰穩(wěn)定土等多種路面材料，都是在一定的含水量下才能壓到最大干密度。在施工現(xiàn)場，用某種壓路機碾壓含水量過小的土或級配集料，要達到高的壓實度是很困難的，如土的最佳含水量超過最佳值過多，要達到較大的壓實度，同樣是困難的，因此在干旱和潮濕地區(qū)，實際施工中往往不得不降低對壓實度的要求。對含水量過大的土、砂礫土、無機結(jié)合料穩(wěn)定土等路面材料進行碾壓時，便常會發(fā)生“軟彈”現(xiàn)象而不能壓實。填料含水量則由于取土場土石類型、氣候、氣象等因素影響變化較大，施工中極難控制，因此，含水量是造成路基壓實度難以達標的主要因素。

（二）碾壓厚度及碾壓遍數(shù)

壓實厚度對壓實效果具有明顯影響。相同壓實條件下（土質(zhì)、濕度與功能不變），由實測土層不同深度的密實度或壓實度得知，密實度隨深度呈遞減，表層5cm最高。不同壓實工具的有效壓實深度有所差異，根據(jù)壓實工具類型、土質(zhì)及土基壓實的基本要求，路基分層壓實的厚度有具體規(guī)定數(shù)值。通過大量的實踐證明，碾壓應(yīng)有適當?shù)暮穸龋雺簩舆^厚，非但下層的壓實度達不到要求，而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響。同時，碾壓的厚度隨所用的壓路機的類型而變。壓實功能對壓實效果的影響，是除含水量以外的另一重要因素。壓實功能與壓實效果曲線表明：同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小，最大干容重則隨功能的增大而提高；在相同含水量的條件下，功能越高，土基密實度越高。據(jù)此規(guī)律，工程實踐中可以增加壓實功能，以提高路基強度或降低最佳含水量。但必須指出，用增加壓實功能的辦法提高土基強度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈為緩慢。

（三）碾壓方式

路基的施工技術(shù)規(guī)范都要求碾壓時必須“先輕后重，先慢后快，先邊緣后中間”，這是碾壓時的總原則。這種合適的碾壓方式既有利于提高壓實度，又有利于提高平整度。但是，這種方式不是萬能的，遇到特殊情況，碾壓方式要隨之改變。如碾壓碎石穩(wěn)定土時，由于土基中含有一定的碎石，采用高頻低輻，緊跟慢壓就比較好。碾壓過后不但密實而且平整，在有超高路段時，則宜先低后高。壓實是路基施工的最后工序，是保證路基質(zhì)量使其物理力學性質(zhì)和功能特性符合設(shè)計要求的重要環(huán)節(jié)。而影響路基壓實質(zhì)量的因素來自各個方面，既有自然因素，又有人為因素，為此要求我們在施工中嚴格控制碾壓施工中的各個環(huán)節(jié)，保證路基壓實質(zhì)量達到設(shè)計要求。

（四）碾壓速度

在公路施工中，不管使用哪種形式或質(zhì)量的壓路機進行碾壓，其碾壓速度對路基土所能達到的密度有明顯的影響。碾壓速度低時，單位面積材料的碾壓時間比速度高時要多，因而作用在被壓材料上的能量也大。實際上，傳遞到被壓材料層內(nèi)的能量與碾壓速度成反比。假定使碾壓材料層達到規(guī)定密實度所需的壓實能量不變，則碾壓速度加倍時，碾壓次數(shù)相應(yīng)加倍，并且碾壓速度過快容易導致路面不平整。

（五）壓實機械

所用機械對一定含水量下路基土的路面材料的壓實狀態(tài)有很大影響，使用輕型壓路機只能得到較小的密實度，振動壓路機比同重量的普通光輪壓路機的壓實效果要好得多，不但密實度大，而且有效的壓實密度也大。采用光面壓路機碾壓時，由于碾輪與土或路面結(jié)構(gòu)層材料的接觸面積大，單位壓力較小且壓實工作多，由層的表面向下，上層密實度大于下層，因此光面壓路機的壓實厚度較小，用光面壓路機碾壓厚度的填土及路面結(jié)構(gòu)層，既可得到密度結(jié)果，又可以得到平整的表面。輕型和中型光面壓路機可以用作預壓，普通中型光面壓路機更適用于低黏性土和非黏性土，重型光面壓路機可以成功地壓實黏性土。對于無黏性的砂，不宜用重型光面壓路機碾壓。但是壓實機械對土施加的外力應(yīng)有所控制。若施加壓力過大，就會造成壓實過度，浪費人力物力，嚴重的還會對路基有害。施加外力的一般原則是：壓路機碾壓時的單位壓力，不應(yīng)超過土的強度極限。

（六）集料級配

集料的級配對碾壓所能達到的密實度有明顯影響。實踐證明，均勻顆粒的砂，單一尺寸的礫石、碎石都難于碾壓密實。在級配集料基層或底基層施工中，使所用的集料的級配與室內(nèi)試驗確定標準干容重時所用的集料級配相同是很重要的。在集料發(fā)生離析的情況下，添加所缺的料并進行適當?shù)陌韬褪潜匾摹Ｊ┕ぶ?，只有嚴格控制級配，才能確保達到規(guī)定的壓實狀態(tài)。

二、路基壓實度的控制措施

（一）試驗路段

鋪筑試驗路段的目的是了解填土本身的力學特性和壓實性能、壓實工藝、土方機械的合理配備，確定不同土質(zhì)的填土厚度、壓實機械的相互配合效果以及達到壓實度標準的壓實遍數(shù)，總結(jié)壓實規(guī)律，指導路基施工的全過程。通過作試驗路段獲得不同土質(zhì)、不同填土厚度、不同的壓實機具在最佳含水量的情況下，達到壓實度標準的碾壓遍數(shù)。

（二）填土厚度的控制

壓實厚度對壓實效果具有明顯的影響，相同壓實條件下（土質(zhì)、濕度與功能不變）實測土層不同深度的密實度（壓實度），密實度隨著深度逐漸減小。如果填土厚度過大，超過壓實機具影響范圍，土體的密實度就達不到要求。所以，填方作業(yè)應(yīng)分層平行攤鋪，每層松鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗路段確定的填土厚度、松鋪系數(shù)、并且按施工規(guī)范規(guī)定最大松鋪厚度不應(yīng)超過30cm，填筑至路床頂面最后一層的最小厚度，不應(yīng)小于8cm原則，計算出單位面積的用土量，用灰線標出方格網(wǎng)，每個方格網(wǎng)內(nèi)鋪筑固定的土方量，現(xiàn)場由專人負責指揮。每排填土分布相互錯開，以便于平整。在碾壓前由現(xiàn)場施工管理技術(shù)人員會同現(xiàn)場旁站監(jiān)理檢查松鋪厚度，符合要求方可碾壓。為了解決每車運輸土體的體積一致性，車輛應(yīng)采用同噸位的車輛，且在取土場裝車時采用推土機配合挖掘機或裝載機由操作手嚴格控制每車的斗數(shù)，盡可能做到每車運輸土體積一致。

（三）含水量的控制

根據(jù)路基壓實機理，土的最大干容重隨著含水量的變化而變化。含水量過小，土顆粒間的摩阻力增大，在相同壓實機具作用下不易將相鄰土顆粒擠緊，孔隙增大，達不到密實的目的。含水量過大，土顆粒間孔隙被水占據(jù)，而水一般不為外力所壓縮，在碾壓過程中土體產(chǎn)生流動，出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，同樣達不到壓實的目的。只有在施工過程中嚴格控制在最佳含水量狀態(tài)下，進行碾壓才能達到土層最大的壓實度。所以，在分段分層填土時，采用同一土場的土源，并且盡可能地在短時間內(nèi)集中填土，這樣就能夠使一個工作段的填土的含水量基本一致。在碾壓前取樣測定填土的含水量，達到或接近最佳含水量時進行碾壓。含水量過小或過大，承包人應(yīng)調(diào)整攤鋪材料的含水量。含水量的調(diào)整，應(yīng)根據(jù)需要將水加入土中并充分拌均，或用旋耕機翻曬風干到適合的含水量。

（四）碾壓程序的控制

壓實機具的選擇，以及合理的操作，是影響路基壓實效果的另一個綜合因素。壓實機具的選擇應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、場地大小，填料種類、氣候條件、壓實機械等，通過試驗路段解決壓實機具的配備問題，一個工作段應(yīng)配備推土機、平地機、旋耕機、18t振動壓路機、灑水汽車各一臺，在上述壓實機具、土層厚度、碾壓遍數(shù)已選定的條件下，壓實操作必須遵循“第一遍應(yīng)不振動靜壓，然后先慢后快，由弱振至強振，先邊后中，相鄰兩次的輪道重合輪寬的三分之一”的原則。以第2合同段為例，路基處于90區(qū)（路槽底1.5m以下壓實度要求90%），壓實厚度30cm，先用18t振動壓路機靜壓一遍穩(wěn)壓，然后用18t壓路機開中、強振碾壓各一遍，即可達到要求的壓實度。碾壓前應(yīng)對填土層的松鋪厚度、平整度、含水量和橫坡度進行再次檢查，符合要求后方可進行碾壓，碾壓應(yīng)達到無漏壓、無死角，確保碾壓均勻。為了保證質(zhì)量，碾壓工作盡可能安排在白天作業(yè)，防止夜間視線不良造成的平整度差，特別是距路床下三層內(nèi)必須嚴格控制填土路基的橫向度和縱向坡度，為路面工程能夠達到較好的平整度打下良好的基礎(chǔ)。

（五）壓實度的檢測

路基的填土壓實度反映了松散的土體在外力作用下達到的密實程度，能否達到規(guī)定的標準，關(guān)系到路基的強度和穩(wěn)定性。工地的壓實度檢測必須遵循檢驗方法可靠、簡便和快速的原則，并根據(jù)路基填料種類、土質(zhì)，決定采用何種檢驗方法，一般采用灌砂法或環(huán)刀法，采用核子儀法時，應(yīng)先進行標定和對比試驗，在工地實驗室測定含水量采用烘干法。每一壓實層均應(yīng)檢驗壓實度，檢驗頻率為每2000m2檢驗8點，不足200m2時，至少應(yīng)檢驗2點。經(jīng)監(jiān)理工程師抽驗合格后繼續(xù)填筑第二層，依此類推，直至達到路基標高。

三、結(jié)語

公路路基的壓實并達到合理的密實度，是公路施工的重要工序，也是達到有關(guān)公路施工的國家標準、實現(xiàn)高等級公路使用壽命和服務(wù)質(zhì)量的重要保證之一。在試驗檢測工作中，壓實度的影響因素很多，上面闡述的僅是在檢測工作中的一些個人體會，在實際檢測中需要根據(jù)具體情況，按照部頒標準、技術(shù)規(guī)范和設(shè)計文件及上級有關(guān)的規(guī)定等進行嚴格質(zhì)量檢測。

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作者簡介：覃經(jīng)勇（1971- ），男，南寧市政工程有限公司項目經(jīng)理，研究方向：路基施工，路面施工；章全華（1962-），男，供職于南寧市政工程有限公司。