朱永真

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)高速公路路基壓實(shí)的意義、機(jī)理、影響壓實(shí)的主要因素及質(zhì)量控制措施進(jìn)行了分析和論述。

關(guān)鍵詞：高速公路；路基；壓實(shí)度；質(zhì)量控制；探討

1.引言

在一些高速公路上，常出現(xiàn)道路沉陷、變形、開裂、翻漿等病害，產(chǎn)生的原因有路面方面的，更有路基方面的問題。路基是路面的基礎(chǔ)，與路面共同承受行車作用傳遞的荷載，沒有堅(jiān)固穩(wěn)定的路基，就沒有穩(wěn)固的路面。保證路基的壓實(shí)度和穩(wěn)定性是保證路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要先決條件。只有對(duì)路基進(jìn)行充分壓實(shí)達(dá)到規(guī)定要求的壓實(shí)度，才能保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而保證路面的正常使用，因此路基壓實(shí)具有重要的意義和作用。

2.路基壓實(shí)的機(jī)理

土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙被水分和空氣所占據(jù)，土在壓實(shí)過程中，因土粒受到瞬時(shí)荷重或振動(dòng)力的作用，使土粒重新調(diào)整位置重新組合，彼此擠緊，較小顆粒被擠入較大顆粒之間的孔隙中去，顆粒位置轉(zhuǎn)移穩(wěn)定，孔隙縮小，土的單位重量提高，形成密實(shí)的整體，從而致使強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性提高。

3.影響路基壓實(shí)的因素

3.1土的含水量

路基壓實(shí)過程中，當(dāng)土的含水量小于最佳含水量時(shí)，水起潤滑作用，土粒間摩阻力減小，施加外力作用后，孔隙減小，土粒易于被擠緊，所以隨含水量的增加干密度增大。當(dāng)土的含水量大于最佳含水量時(shí)，雖然土的內(nèi)摩阻力還在減小，但單位土體中的空氣體積已減到最小限度，而水的體積卻在不斷增加，由于水是不可壓縮的，且水比土粒輕，因此在同樣壓實(shí)功作用下，土的干密度逐漸減小。只有在最佳含水量時(shí)，土粒排列最緊密，相對(duì)位置最穩(wěn)定，最易獲得最佳壓實(shí)效果。所以路基施工中，選用最佳含水量及相應(yīng)的最大干密度作為控制土基壓實(shí)的指標(biāo)，施工中嚴(yán)格控制和掌握最佳含水量是能否保證土基壓實(shí)的關(guān)鍵。

3.2土質(zhì)的選擇

土質(zhì)對(duì)壓實(shí)度的影響很大，土質(zhì)不同，最佳含水量和最大干密度不一樣，分散性（液限、粘性）較高的土，最佳含水量較高，最大干密度較低；砂土因其顆粒較大，呈松散狀，水分易于散失，所以最佳含水量的概念對(duì)其沒有太大的實(shí)際意義，然而沒有足夠的含水量，砂土的壓實(shí)又是很困難的；亞砂土和亞粘土的壓實(shí)性能較好，而粘性土的壓實(shí)性能較差。實(shí)際施工中，應(yīng)針對(duì)不同土質(zhì)進(jìn)行分析試驗(yàn)，采集有代表性的土樣，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，以求得各施工段中各類土的最佳含水量和最大干密度，作為控制土基壓實(shí)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，同時(shí)依據(jù)上述規(guī)律，采取相應(yīng)的措施指導(dǎo)施工。

3.3壓實(shí)厚度的影響

壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果具有明顯的影響，在相同壓實(shí)條件下（土質(zhì)、濕度、功能不變），實(shí)測土層不同深度的密實(shí)度得知，土基的密實(shí)度隨深度而遞減，而不同壓實(shí)工具的有效壓實(shí)深度各有差異，因此對(duì)路基填土分層的最佳厚度應(yīng)根據(jù)壓實(shí)工具類型、土質(zhì)、對(duì)土基壓實(shí)的基本要求等因素現(xiàn)場試驗(yàn)測定，以確定適宜的分層壓實(shí)厚度。由試驗(yàn)及工程實(shí)踐得知，一般情況下，壓實(shí)土層厚度不宜超過20cm；12-15T光面壓路機(jī)壓實(shí)土層厚度不宜超過25cm；振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)土層厚度不宜超過50cm。另外碾壓速度越快，壓實(shí)效果越差，因此必須正確掌握碾壓的速度，以求得較好的壓實(shí)效果，一般碾壓速度宜控制在3-6KM/h。

3.4壓實(shí)功能的影響

壓實(shí)功能主要指壓實(shí)工具的質(zhì)量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等，試驗(yàn)表明，同一種土的最佳含水量隨壓實(shí)功能的增加而減小，而最佳密實(shí)度則隨壓實(shí)功能的增加而增加。在相同含水量條件下，壓實(shí)功越大則密實(shí)度越高。據(jù)此規(guī)律，施工中如果土的含水量低于最佳含水量而加水有困難時(shí)，則可采用增加壓實(shí)功能的辦法來提高土基的密實(shí)度。然而，如果土的含水量過大，此時(shí)增大壓實(shí)功能則必將出現(xiàn)：“彈簧現(xiàn)象”，既達(dá)不到壓實(shí)效果，又造成返工浪費(fèi)。同時(shí)還應(yīng)注意在增加壓實(shí)功時(shí)，其單位壓力不應(yīng)超過土的強(qiáng)度極限，否則會(huì)立即引起土基破壞。由此可見，不同的壓實(shí)機(jī)具，對(duì)土基的壓實(shí)效果是不同的，實(shí)際工作中，必須注意正確地選擇使用碾壓機(jī)具，以達(dá)到保證質(zhì)量、提高功效、降低成本之目的。

4.路基壓實(shí)的質(zhì)量控制措施

4.1填筑土含水量的控制

施工過程中必須控制好填土的含水量，使路基壓實(shí)在接近最佳含水量時(shí)進(jìn)行。實(shí)踐證明，含水量接近最佳含水量（±2%）時(shí)，碾壓效果最好，含水量過高，不易壓實(shí)，且易起：“濕彈簧”，含水量過低，壓不實(shí)，會(huì)造成松散現(xiàn)象，俗稱“干彈簧”，所以一般來說，應(yīng)隨時(shí)測定土的含水量，以便達(dá)到最佳碾壓效果。另外壓實(shí)路基前后，因?yàn)榻涤?、日照或土的混填等因素將?huì)導(dǎo)致同一施工面的含水量不均勻，土的透水性不一致，同樣無法達(dá)到最大壓實(shí)度，所以在具體施工時(shí)，除了要遵循常規(guī)的施工要求外，應(yīng)盡量使土料的含水量均勻一致。對(duì)于偏濕土，我們可以采取晾曬方法，使之接近最佳含水量再碾壓；對(duì)于過濕土，在考慮進(jìn)度的條件下，可以加石灰進(jìn)行拌合，從而降低含水量接近最佳含水量提高干密度；對(duì)于偏干土，我們可以采取增加壓路機(jī)噸位或增加碾壓遍數(shù)的辦法來進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)機(jī)械增大噸位和增加碾壓遍數(shù)相當(dāng)于增加了土的壓實(shí)功，盡量使土中的空氣排出，增加土的顆粒成分，增大干密度。對(duì)于土很干的時(shí)候可考慮灑水碾壓來達(dá)到最好壓實(shí)效果。

4.2路基填土的選擇

路基修筑首先考慮在線路上用自然土進(jìn)行移挖作填，需要先將不適合作為路基填料的表土清除，一般清除厚度為30cm，需要清除淤泥、沼澤土、有機(jī)土、草皮土、生活垃圾、樹根和含有腐朽物質(zhì)的土。液限超過50、塑性指數(shù)大于26及含水量超過規(guī)定的土，需要采取滿足設(shè)計(jì)要求的技術(shù)措施后，經(jīng)檢查合格后方可使用。同時(shí)在路基填筑之前應(yīng)對(duì)沿線的自然土根據(jù)規(guī)范要求的頻率進(jìn)行試驗(yàn)分析，確定其物理力學(xué)性質(zhì)，測定其最佳含水量及最大干密度，以便指導(dǎo)路基施工的控制。試驗(yàn)不及時(shí)則現(xiàn)場無對(duì)照指標(biāo)，無法判定壓實(shí)質(zhì)量；取樣的代表性要好，否則實(shí)際填筑料和給出的最大干密度之間的相關(guān)關(guān)系差，容易造成無論如何碾壓均達(dá)不到規(guī)范要求或壓實(shí)度超百的情況發(fā)生。如果在施工中揭露出不同土質(zhì)，需要及時(shí)補(bǔ)做室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)。

4.3松鋪厚度的控制

《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》中明確要求必須根據(jù)道路的設(shè)計(jì)斷面分層填筑、分層壓實(shí)。采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大松鋪厚度，高速公路和一級(jí)公路不應(yīng)超過30cm。由于超厚填土，造成雖然路基填土上層符合要求，但開挖后下層仍比較松散，這就為以后路基的穩(wěn)定埋下質(zhì)量隱患。另外路基填土也不宜過薄，填土厚度不應(yīng)小于15cm，太薄會(huì)發(fā)生“疊皮”現(xiàn)象。

4.4碾壓過程的控制

碾壓過程控制包括選取合適的壓路機(jī)噸位、型號(hào)、壓實(shí)遍數(shù)、壓實(shí)方法及壓實(shí)均勻性等。高速公路采用重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和要求較高的壓實(shí)度，要求大噸位的壓路機(jī)與之相配套。不同種類的壓路機(jī)對(duì)不同土質(zhì)的壓實(shí)效果不同，振動(dòng)碾壓砂礫土能得到良好的壓實(shí)效果，而振動(dòng)碾壓粘性土能得到最佳壓實(shí)效果。同一種型號(hào)的壓路機(jī)對(duì)不同土質(zhì)的壓實(shí)效果不一樣，這就決定對(duì)不同土質(zhì)，同一壓路機(jī)碾壓采用不同的壓實(shí)遍數(shù)。壓實(shí)方法對(duì)壓實(shí)效果也有影響，壓實(shí)均勻性要求控制被碾壓路段的壓實(shí)度一致，不至于出現(xiàn)一部分超密，而另一部分欠密的不均勻現(xiàn)象。一般在碾壓過程中采用先輕后重、先靜后動(dòng)、先外側(cè)后中間的碾壓方法。碾壓速度控制在1.15-2.5KM/h，相鄰輪跡應(yīng)重疊1/3±，碾壓遍數(shù)控制在4-6遍。

5.結(jié)語

高速公路的路基質(zhì)量對(duì)其使用性能影響較大，而路基壓實(shí)度又是影響路基質(zhì)量的重要指標(biāo)，因此在路基施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，同時(shí)針對(duì)不同的影響因素制定相應(yīng)的處理控制措施，才能保證高速公路路基路面的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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