淺談公路工程填土路基的壓實

牛海花

（山西省運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000）

在工作實踐中，我們都知道，路基工程的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到路面的行車效果，它決定著整條路的使用壽命，而填土路基的壓實施工是路基工程施工的重點，路基的好壞決定于它的強度，而壓實度是控制強度的主要指標，所以填土路基的壓實是整個路基工程的重點，是保證公路工程質(zhì)量的重要指標。

1 路基土體一般是由土粒、水分和空氣組成的三相體

它們具有各自的特性，相互制約共同存在于統(tǒng)一的土體中，而土體中三相在體積和重量上的比例關(guān)系，即是評價土的工程性質(zhì)又是影響壓實性能的重要因素。土的技術(shù)指標主要有：ρω濕密度、ρd干密度、ω含水量等。試驗表明：ρd越大，土體越密實，強度也得到提高，用壓實機械對填土路基的碾壓即改變?nèi)嘟M成比例，減少水孔隙率，增加單位體積內(nèi)固體含量，即，使土體達到：①連接的土粒重新排列靠近，單位重增加，黏結(jié)力增大，提高土體強度；②通過壓實使土粒外表的水膜減至更薄，增加內(nèi)聚力，提高抗剪強度；③通過壓實將土壤中空氣擠出，減少水孔隙率，增加密實度，提高土體的水穩(wěn)定性和減少因凍脹而引起的不均勻變形。

2 影響路基壓實的因素

2.1 含水量對壓實的影響

由土的三相分析中可知，土中含水量的變化，較大程度上影響土的性質(zhì)的改變，對所能達到的密實度起著非常重要的作用，隨著含水量的增加，土所處的狀態(tài)發(fā)生變化，即可由半固態(tài)→硬塑態(tài)→較塑態(tài)→液態(tài)的過程轉(zhuǎn)變，不同狀態(tài)的土對外力的抵抗能力是不同的，處在半固體狀態(tài)的土，含水量小，可塑性很小，壓實困難，遇水則強度急劇下降，作為路基填土硬塑狀態(tài)的土基容易通過壓實獲得最佳密實度和較好的水穩(wěn)定性；處于較塑狀態(tài)的土，由于含水量偏高，土基難以壓密，在碾壓過程中可能會產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象，變形較大。當含水量達到最佳含水量時，可以達到最大干密度。

2.2 土質(zhì)對壓實的影響

就填筑路堤而言，最適宜的是砂礫土、砂土及砂性土，這些土容易壓實，有足夠的穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，最難壓實的土是黏土，黏土的特點是液限大，最佳含水量比其他土類大，而最大干密度較小，但經(jīng)壓實的黏土仍具有良好的不透水性。土粒愈細最佳含水量的絕對值愈高，最大密度的絕對值則較低。砂礫土的顆粒較粗，呈松散狀態(tài)，水分易散失。因此，含水量對砂土沒有多大實際意義。

2.3 壓實功能對壓實的影響

所謂壓實功能即壓實土壤所消耗能力之大小。根據(jù)試驗表明，壓實功能愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水量愈小。壓實功能的調(diào)節(jié)主要靠機械重量和碾壓次數(shù)的增減來實現(xiàn)。當土的含水量不變時，對同一黏土來說，則壓實功能愈大，所得的干密度也愈大。所謂壓實土壤的最佳含水量是在一定的壓實功能下對某種土而言的，根據(jù)這一特性，在施工中如果土的含水量低于w，加水又有困難時，可采用增加壓實功能的辦法來提高密實度。而當壓實功能增加到一定程度后，土的密度增加不顯著，這說明功能達到一定限度后，采用增加壓實功能的辦法來提高土的密實度，其效果不大，亦不經(jīng)濟，此時應采取換土或其他措施，來達到提高密實度的要求。

2.4 壓實工具及壓實層厚度

壓實機械按壓實過程的工作原理和對土基所起的作用可分為碾壓、夯實和振動搗實三類。通常，光面滾筒式壓路機對黏性土的薄層壓實最為有實效；單位使壓路滾具有足夠單位壓力，常用作路基或基坑土方初壓工作，特別對濕度較大顆粒大小不等的黏性土壤效果最好，對于松散細小而均勻的砂土類則完全不起作用，也不常用；輪胎式壓路機能適應不同土壤條件的壓實，使用范圍較廣，壓實效果好；夯實用的機具如爆破夯、夯擊極等，它適應于工作面較狹窄的邊角地帶、橋涵接頭處填土的壓實；振動搗實主要是采用振動壓路機，它對非黏性土的壓實效果最好。

不同的壓實機具，其壓力傳播的有效深度也不同，夯擊式機具壓力傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機具的壓實的作用深度，在壓實過程中不是固定不變的，土體松散，壓力傳播較深，當上部土層逐漸密實，強度相應提高后，其作用深度就逐漸減少，當壓實機具的重量不大時，荷載作用時間越長，土的密實度越高，則密實度的增長速度隨時間而減少；當壓實機具很重時，尤其超過其一時間限度后，土的變形急劇增加，甚至達到破壞，所以當路基具有一定強度后，不應用振動大型壓路機壓實。此外，碾壓速度越高，壓實效果越差。因此施工時應按照這些特性，根據(jù)不同的土質(zhì)選擇機具，確定每層壓實厚度、碾壓遍數(shù)及行駛速度等。

3 壓實施工中應注意的問題

（1）高速公路和一級公路路基填土壓實宜采用振動壓路機或35 t～50 t輪胎壓路機進行。采用振動壓路機碾壓時，第一遍應不振動靜壓，然后先慢后快，由弱振至強振并遵循先輕后重，由內(nèi)向外（彎道）由邊向中（直線），縱向進退等原則。

（2）嚴格控制壓實層厚，保證壓實效果的均勻。

（3）涵洞兩側(cè)的填土與壓實和橋臺背后與錐坡的填土與壓實應對稱或同時進行，且涵頂填土50 cm內(nèi)應采用輕型靜載壓路機壓實，保證不破壞涵頂構(gòu)造，且不允許重型機械在涵頂50 cm填土以內(nèi)經(jīng)過。

（4）高填方路堤的基底應按照設(shè)計要求的基底承壓強度進行壓實，設(shè)計無要求時，壓實度不宜小于90%，若地基松軟，應進行地基改善加固處理，若基底處于陡峻山坡或谷底時，應進行挖臺階處理，并嚴格分層壓實。若場地狹窄時，宜采用小型的手扶式振動壓路機或振動夯進行，當場地較寬廣時宜采用自重為12 t以上的振動壓路機碾壓。

（5）不同性質(zhì)的土應分別填筑壓實，不得混填。禁止直接使用液限大于50，塑性指數(shù)大于26的土，以及含水量超出規(guī)定的土。

（6）零填及路塹路床的壓實，高速公路、一級公路，壓實度≥95，其他公路≥93，換填大于30 cm時，應按上列數(shù)據(jù)的90%標準執(zhí)行。

（7）填土壓實的含水量誤差值控制在±1%～±1.5%之間，這樣可減少壓實功率。

（8）壓實過程中應控制好橫坡及平整度，特別是94區(qū)、96區(qū)路基，因為路基的平整度將影響到路面的平整。

（9）認真進行試驗段施工，認真總結(jié)試驗段各項指標。

4 結(jié)束語

路基是公路的承重層，填土方路基的壓實質(zhì)量是路基壓實施工的重點，它對于公路整體的質(zhì)量好壞，以及下一部路面的施工都有著深遠的意義。我們在施工及監(jiān)理工作中，必須得按規(guī)范和設(shè)計要求辦事，認真仔細地做好每一項工作，保證路基的壓實質(zhì)量，為下一步的工作做好準備，提供有力的保障。