紅粘土路基壓實(shí)度的施工質(zhì)量控制

程明星

摘要：路基壓實(shí)對(duì)公路質(zhì)量有著重要影響，稍有疏忽就會(huì)造成早期破壞的后果。以壓實(shí)度的指票來(lái)控制路基施工質(zhì)量有著重要現(xiàn)實(shí)意義。本文結(jié)合公路施工實(shí)踐，就紅粘土路基壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)控制提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：紅粘土 壓實(shí)度 最佳含水量 最大干密度

在公路建設(shè)中，路基壓實(shí)是影響公路質(zhì)量的重要因素，并在很大因素上決定著路面的使用壽命和修筑完成后的維護(hù)費(fèi)用。據(jù)科學(xué)研究表明，路基材料的密實(shí)度每增加1％，公路的壽命可提高10％－15％，實(shí)踐同時(shí)證明，在路基施工中，對(duì)路基壓實(shí)稍有疏忽（如漏壓、壓實(shí)不均等），道路開放使用后容易產(chǎn)生早期破壞。我國(guó)一直采用壓實(shí)度（即工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值）指標(biāo)來(lái)控制路基施工的質(zhì)量，《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》JTGF10-2006中關(guān)于路基壓實(shí)度的要求.

另外，在此規(guī)范中規(guī)定：“液限大于50%、塑性指數(shù)大于26、含水量不適宜直接壓實(shí)的細(xì)粒土，不得直接作為路堤填料；需要使用時(shí)，必須采取技術(shù)措施進(jìn)行處理，經(jīng)檢驗(yàn)滿足設(shè)計(jì)要求后方可使用?！?/p>

紅粘土是分布較多的土，屬高液限粉土，液限大于55%，若按上述規(guī)范：以液限大于50為標(biāo)準(zhǔn)確定土的可用性，則存在大量的土質(zhì)被廢棄，改良利用的成本也很高。此外，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紅粘土路基達(dá)到重型擊實(shí)的最大干密度時(shí)，飽和度一般均小于80%-85%，達(dá)到表1壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，飽和度仍然偏小，隨著時(shí)間的推移，路基必然吸水，使得土體膨脹，壓實(shí)度降低，造成路基不穩(wěn)定，強(qiáng)度降低，甚至達(dá)不到路基最小強(qiáng)度要求，所以規(guī)范規(guī)定，這類土“壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可比表1的規(guī)定值降低1%-5%，這給出了壓實(shí)度降低的范圍，可降低的最大值，但不得一律取5%，實(shí)際施工中可根據(jù)土質(zhì)情況，可通過(guò)以下方法確定壓實(shí)度降低的值：作出可直接碾壓的含水量范圍內(nèi)的重型擊實(shí)曲線，選擇該條曲線的最大干密度與這種土在最佳含水量對(duì)應(yīng)的最大干密度比值作為壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)， “可直接碾壓的含水量”指稠度在1.1-1.3之間所確定的含水量，因?yàn)槌矶圈豤=1.1-1.3，采取各種合適的壓實(shí)機(jī)具分層碾壓，均可獲得最佳壓實(shí)效果。對(duì)于高液限、高天然含水量的細(xì)粒土，土的可壓實(shí)性應(yīng)從土的天然稠度來(lái)判斷，稠度ωc=（ωL-ω）/（ωL-ωp），ωL為土的液限，ωp為土的塑限，ω為土的天然含水量，試驗(yàn)表明，當(dāng)土體稠度小于1.0時(shí)，土體很難分散，難以碾壓，當(dāng)土的稠度大于1.75時(shí)，說(shuō)明土體過(guò)干，也不宜碾壓。

下面結(jié)合某公施工實(shí)踐就紅粘土路基施工中現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度的控制談一點(diǎn)看法。

1.填土土質(zhì)參數(shù)

土來(lái)源于K268+380處取土場(chǎng)，施工前對(duì)選定取土場(chǎng)的填料取具有代表性的土樣進(jìn)行土質(zhì)試驗(yàn)，包括土壤的種類、液塑性試驗(yàn)、顆粒分析、含水量、相對(duì)密度、重型擊實(shí)、土的承載比及有機(jī)質(zhì)含量試驗(yàn)等。土基基本性質(zhì)如下：液限ωL=60%，塑限ωp=32%，最大干密度1.81g/cm3

2.路基試驗(yàn)段

路基試驗(yàn)段起訖點(diǎn)位K268+120—K268+260，共計(jì)140米，按照規(guī)范要求對(duì)原地面進(jìn)行基底處理和平整，碾壓區(qū)為93區(qū)。在施工現(xiàn)場(chǎng)，可以用試驗(yàn)段的方法確定某種壓實(shí)機(jī)械的實(shí)際最佳含水量。方法是，將土鋪成20cm的厚度，在可直接碾壓的含水量條件下用20T的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，直到密實(shí)度不再明顯增加為止，并記錄碾壓遍數(shù)((靜1振3)，然后將土翻松并晾曬，使土的含水量約減少2％：拌和均勻并整平后，再用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，保持上述碾壓遍數(shù)不變，測(cè)定土的含水量和密實(shí)度．再將土翻松并晾曬，使土的含水量約減少2％，……重復(fù)上述步驟，直到土的含水量明顯小于最佳含水量和密實(shí)度明顯降低時(shí)為止。用土的含水量和相應(yīng)的干密度繪制規(guī)定碾壓遍數(shù)下的含水量干密度關(guān)系曲線．

利用這根曲線確定實(shí)際的量佳含水量和最大干密度，如圖1所示。同一種土在相同的壓實(shí)功作用下，根據(jù)所處的路床、上路堤、下路堤等部位將標(biāo)準(zhǔn)干密度乘以相應(yīng)的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)（如0.96、0.94、0.93）即為要求干密度，在圖1的縱坐標(biāo)上標(biāo)出過(guò)該點(diǎn)的水平線，這樣，可能出現(xiàn)三種情況：

（1） 直線在含水量-干密度關(guān)系曲線上方通過(guò)，見1線；

（2） 直線與含水量-干密度關(guān)系曲線的頂點(diǎn)相切，見2線；

（3） 直線與含水量-干密度關(guān)系曲線在兩點(diǎn)相交，見3線。

如果是第一種情況，則說(shuō)明必須增加碾壓遍數(shù)或減薄填土層的厚度或改用較重壓路機(jī)。

如果是第二種情況，則說(shuō)明所選用的壓路機(jī)、碾壓遍數(shù)、填土層的厚度恰能滿足要求。

如果是第三種情況，則說(shuō)明理論上可以增加填土層的厚度或減少碾壓遍數(shù)或采用較輕的壓實(shí)機(jī)械。

實(shí)際上土的含水量不可能很均勻，經(jīng)過(guò)一定碾壓遍數(shù)后所測(cè)得的干密度也不可能都相等，具有一定的誤差，路基土的干密度偏差系數(shù)常達(dá)3%-4%，因此做試驗(yàn)路段時(shí)，確定碾壓遍數(shù)或填土層厚度時(shí)，必須考慮這種不均勻性，也就是應(yīng)使圖上要求干密度的這條直線與曲線在兩點(diǎn)相交，但又接近與曲線的頂點(diǎn)。

用20T壓路機(jī)經(jīng)靜1振3碾壓后得實(shí)際最大干密度為1.647g/cm3,即能達(dá)到91%的壓實(shí)度，比要求的壓實(shí)度降低2%，在1%-5%的范圍，屬于圖1第三種情況，故嘗試增加壓實(shí)功的方法增加壓實(shí)度，經(jīng)第4遍振壓后，壓實(shí)度為92.7%,第5遍振壓后，壓實(shí)度為93.7%，滿足規(guī)定的壓實(shí)度要求。

施工參數(shù)以及試驗(yàn)結(jié)果分析

(1)碾壓遍數(shù)：20T壓路機(jī)靜壓1遍，振壓5遍。

實(shí)踐證明：當(dāng)土基稠度控制在1.1-1.3之間，紅粘土壓實(shí)后也具有很高的強(qiáng)度和良好的水穩(wěn)性?！?/p>

參考文獻(xiàn)：

1中華人民共和國(guó)交通部，JTGF10-2006公路路基施工技術(shù)規(guī)范，北京：人民交通出版社．2006

作者單位：貴州省公路橋梁工程總公司