李萬清

【摘要】本文闡述了路基的壓實特性、土基施工中的壓實控制這兩個方面，并提出了想對應的對策措施，供同行參考。

【關鍵詞】路基施工；分析

路基作為公路的基本載體越來越受到人們的關注，其施工技術的高低直接影響著路基工程質(zhì)量的優(yōu)劣。公路路基是路面的基礎，路基的強度與穩(wěn)定性是保證路面強度與穩(wěn)定性的基礎條件。公路路基是一種線形結構物，具有路線長、與大自然接觸面廣的特點，其穩(wěn)定性在很大程度上受當?shù)刈匀粭l件的各種因素影響，如地形、氣候與水文地質(zhì)等，同時影響路基穩(wěn)定性的還有人為因素，如荷載作用、路基結構、施工方法、養(yǎng)護措施等。

1 公路路基土的壓實特性

1.1 土的壓實機理

通過擊實試驗可以得到各種土的擊實曲線，它們的差異已經(jīng)反映出土壓實性的復雜，但其內(nèi)在的壓實理論尚不完善?，F(xiàn)在認為土的壓實特性同土體的組成與結構、土粒的表面現(xiàn)象、毛細管壓力、孔隙水和孔隙氣壓力等均有關系，所以因素很復雜。土是固相、液相和氣相的三相體，即以土粒為骨架、以水和氣體占據(jù)顆粒間的孔隙。

1.2 壓實特性

1.2.1 擊實曲線性狀

擊實試驗所得的擊實曲線，它是研究土的壓實特性的基本關系圖。擊實曲線的峰值對應土的最佳含水量ωop和最大干容重γdmax在一定的壓實功下，只有當壓實土料為最佳含水量時，壓實效果才可能最好，達到最大干密度。

1.2.2 不同土類與不同壓實功對壓實特性的影響

在同一壓實功下，不同土類的壓實特性不一樣。含粗粒越多的土樣其最大干容重越大，而最佳含水量越小。隨著壓實功的增加，擊實曲線的形態(tài)不變，但位置向左上方發(fā)生了移動，即γdmax增大了而ωop減小了。

2 土基施工中的壓實控制

含水量是影響土壤壓實的關鍵因素之一。用一定的壓實機械，碾壓某種土壤使之達到一定的壓實度，合適含水量的波動各有一固定的范圍，這個范圍就是習稱的施工控制含水量。至今，國內(nèi)規(guī)范或標準中多以擊實試驗的最佳含水量為基準，執(zhí)行“+2，-3”的控制含水量標準。這種規(guī)定是根據(jù)當時的施工條件和設計要求摸索出來的經(jīng)驗，似有道理但又缺乏理論依據(jù)。那么在施工中如何選擇填壓土樣、控制壓實土的含水量、選擇壓實遍數(shù)以及一定的壓實功，對路基的壓實度及路基的穩(wěn)定性顯得尤為重要。

2.1 土樣的選擇

試驗證明，粗粒料（細粒成分含量少的土，如砂性土和塑性指數(shù)不大的砂礫土、碎石土）在施工碾壓時，其密度對含水量的變化不敏感，可以放寬對含水量的控制。在投入使用后水的浸入不會使土體發(fā)生明顯膨脹；含水量減小，土體也不會明顯收縮。這類土的水穩(wěn)性好，是較好的筑路材料。

因此，在道路使用期間路基可能浸水的情況下，對于細粒土，不宜在含水量小的情況下壓實。

2.2 壓實遍數(shù)的影響

根據(jù)上面所述的粗粒土、細粒土兩種土樣的工程適宜性的不同，分別對這兩種有代表性的填料進行對比試驗。

為了避免所制填料含水量過大或過小，造成壓實效果不佳。根據(jù)工程經(jīng)驗，仿照擊實試驗，制備6種不同含水量的填料。然后對粗粒土和細粒土分別進行碾壓試驗。用于細粒土碾壓的是WB1803D自行式振動壓路機，粗粒土用的是YZT18B型拖式振動壓路機。平整后，按常規(guī)方法進行碾壓。

另外，和擊實試驗可以得到擊實曲線一樣，碾壓試驗也可以得到碾壓壓實曲線?？梢缘贸鲆韵陆Y論：

2.2.1 一般路基壓實系數(shù)都應大于0.9。對于細粒土，當含水量在壓實最佳含水量附近時，要達到K≥0.9的要求，一般只需要碾壓3遍～4遍。如當ω=9.6%時，碾壓兩遍即可；當ω為9.6%， 7.7%時，碾壓3遍～4遍即達到要求。如ω=6.3%時，當含水量偏離壓實最佳含水量很大，則至少要碾壓6遍以上。

如ω為6.1%，15.4%時，當含水量偏離壓實最佳含水量很大，一般則要碾壓6遍以上。如ω為8.7%，7.8%時，一般需碾壓6遍～8遍。若含水量偏離最佳含水量（ω=13.2%）則需碾壓8遍以上。

2.2.2 對于細粒土，當碾壓到第8遍時，細粒土的壓實系數(shù)K基本增長緩慢或不再增長，甚至有的還呈下降趨勢。這說明碾壓至第8遍時其壓實能力處于臨界狀態(tài)，再增加壓實遍數(shù)其壓實效果也不會很好，所以稱此時的壓實功為該壓路機在當前壓實條件下的最佳有效壓實功。同理，得到碾壓粗粒土的壓路機的最佳有效壓實功對應于其第10遍的碾壓壓實功。

2.2.3 壓實功的大小與碾壓機具的荷載和碾壓數(shù)有關。對于同一碾壓機具來說，壓實功的大小只與碾壓遍數(shù)有關，顯然成正比的關系。不論是細粒土還是粗粒土，總體的趨勢是：粗粒土在各壓實功下的最佳含水量比細粒土的小。碾壓遍數(shù)n越多，也即壓實功越大，壓實系數(shù)K越大。要達到其最大壓實系數(shù)K，所對應的最佳含水量ω也越大。當然這一變化是有范圍的限制，那就是前面所說的，含水量過于偏大，增加擊實功對提高壓實系數(shù)K是不經(jīng)濟的。

細粒土在n=10的90壓實區(qū)的施工控制含水量上、下限分別為15.8%，5.7%；粗粒土在n=10的90壓實區(qū)的施工控制含水量上、下限分別為5.1%，15.55%。而根據(jù)前面所說的“+2， -3”標準，由ωopt=10.8%和ωopt=10.2%所限定的上、下限分別為12.8%，7.8%和12.2%，7.2%，而且不管對于任何壓實功都是不變的。

2.3 施工中壓實標準的缺陷性

我國目前JTGF10-2006公路路基施工技術規(guī)范中規(guī)定的壓實度標準在前面已有表述。在該規(guī)范中對于含水量的控制只規(guī)定了“細粒土、砂類土和礫石土無論采用何種壓實機械，均應在該種土的最佳含水量±2%以內(nèi)壓實”，而在JTGF80/1-2004公路質(zhì)量檢驗評定標準中的土方路基的驗收項目中并沒有對施工控制含水量提出具體要求，也即路基驗收時只要路基的壓實度及彎沉等合乎要求，不論含水量大小均認為合格。對于任何一干密度ρ0都有兩個含水量ω1，ω2與之對應，也就是說同一擊實功下在ω1，ω2時壓實度相同，所以壓實度指標不能反映哪個含水量對路基的水穩(wěn)性更有利。

凡是壓實不足的土，不論其初始密度如何，飽水后都會趨于同一含水量和密實度（其數(shù)值與土質(zhì)及土體所受的荷載有關），相應的密實度稱為穩(wěn)定密實度。壓實到穩(wěn)定密實度的土體穩(wěn)定最好，既不會膨脹也不會沉降，這也是原狀土比擾動土穩(wěn)定的原因之一。路基成型時的含水量和密實度對路基達到或接近穩(wěn)定密實度具有相當重要的作用，因此僅強調(diào)密實度而淡化路基成型時的含水量對穩(wěn)定性的影響顯然是不夠的。

3 結語

3.1 從土的壓實特性和變形特性來考慮，壓實度系數(shù)能確切地控制土的內(nèi)在質(zhì)量，但它在實際工程中目的明確，試驗簡便易行，周期短。在實際中，壓實土的變形和強度特性總是和含水量有密切的關系，而壓實系數(shù)K卻只能控制土的干容重，若能在控制指標中考慮到含水量的影響，就能更有效地控制壓實土的內(nèi)在質(zhì)量。

3.2 細粒土和含細粒土的粗粒土在壓實過程中，控制土體的含水量極為重要，應高度重視。由于土體遇水不穩(wěn)定程度和初始含水量有關，在路基壓實時不宜在含水量小的情況下壓實，盡管壓實能達到相同的干密度。因此控制含水量與控制壓實度一樣重要，若不按壓實規(guī)律，當含水量超出施工控制含水量范圍時，將不能達到預期的壓實效果而造成不必要的浪費。

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