公路土質(zhì)路基施工壓實要點

張秀英

(太原市公路管理處，山西 太原 030000)

1 土基壓實的重要性

作為公路工程施工重要組成部分的路基施工，承受由路面?zhèn)鬟f的自重荷載和行車動荷載，是按照公路路線位置設(shè)計和技術(shù)指標(biāo)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，作為公路工程的主體和路面工程的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量直接影響著整個公路項目的使用。公路路基壓實度是否符合規(guī)范十分重要，就似多米諾骨牌一樣環(huán)環(huán)相扣。公路施工對路堤、路床、路堤基地均應(yīng)分層壓實。壓實度K取百分率，表示筑路材料壓實后的干密度與標(biāo)準(zhǔn)最大干密度之比的百分率。路面等級越高對路基強度要求越高。路基壓實是施工過程的重要工序，也是提高強度和穩(wěn)定性的有效的經(jīng)濟的根本技術(shù)措施，對路基壓實可使土基獲得一定的密實度，提高土基的不透水性、強度與穩(wěn)定性，減薄路面厚度，提高道路使用性能和年限，減少路基在行車荷載與自然因素作用下產(chǎn)生的變形。

2 土基壓實標(biāo)準(zhǔn)

針對不同自然條件下路基填挖的不同，路基的強度和穩(wěn)定性也存在不同差異。對于填方路基，在0 cm～80 cm深度范圍內(nèi)，快速路及主干路的壓實度應(yīng)達(dá)到95%～98%、次干路應(yīng)達(dá)到93%～95%、支路應(yīng)達(dá)到90%～92%;深度范圍大于80 cm內(nèi)，快速路及主干路的壓實度應(yīng)達(dá)到93%～95%、次干路應(yīng)達(dá)到90%～92%、支路應(yīng)達(dá)到87%～89%;對于挖方路基，在0 cm～30 cm深度范圍內(nèi)，快速路及主干路的壓實度應(yīng)達(dá)到95%～98%、次干路應(yīng)達(dá)到93%～95%、支路應(yīng)達(dá)到90%～92%。對于土質(zhì)路基壓實度來說，其壓實度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表1要求。

表1 路基壓實度標(biāo)準(zhǔn)

三、四級公路鋪筑瀝青混凝土和水泥混凝土路面時，壓實度要采用二級公路的規(guī)定值。對于路堤采用特殊填料或處于特殊氣候地區(qū)時，壓實度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)試驗路在保證路基強度要求的前提下適當(dāng)降低。特別是干旱地區(qū)的壓實度標(biāo)準(zhǔn)可降低2%～3%。

填石路堤的壓實度質(zhì)量應(yīng)采用施工參數(shù)如壓實功率、碾壓速度、壓實遍數(shù)、鋪筑層厚等與壓實質(zhì)量檢測聯(lián)合控制。采用壓實沉降差或孔隙率對填石路堤壓實質(zhì)量進(jìn)行檢測，用水袋法對孔隙率進(jìn)行檢測。

3 土基壓實原理

土的三項組成特點(水、空氣、顆粒)構(gòu)成土的各種物理力學(xué)特性，如滲透性、粘滯性、彈性、塑性和力學(xué)強度等。壓實是通過人工和機械的作用對土施加夯壓能量使得土顆粒重新排列緊密，短時間內(nèi)改變土的結(jié)構(gòu)以提高其強度和穩(wěn)定性。

4 土基壓實影響因素

影響壓實的因素包括內(nèi)外因，其中內(nèi)因——含水量和土的性質(zhì);外因——壓實功能與壓實工具和方法。含水量是影響壓實的決定性因素，在最佳含水量時，土處于硬塑狀態(tài)，最容易獲得最佳壓實效果。最佳含水量是個相對值，是土質(zhì)、壓實機具和壓實功能的函數(shù)。壓實到最佳密實度的土體，水穩(wěn)定性最好。不同土質(zhì)的土，最大干容重和最佳含水量不同，對壓實的影響不同，粘性土的壓實性能最差，亞砂土和亞粘土的壓實性能較好。

壓實厚度對壓實效果的影響。對于相同壓實條件下，保證土質(zhì)、溫度和功能不變，通過實測土層不同深度的密實度，可知密實度與土層深度成反比，土層深度越大密實度越低，土層表層5 cm處最高。針對不同壓實工具和方法的有效壓實深度的差異性，一般夯實不宜超過20 cm，12 t～15 t光面壓路機不宜超過25 cm，振動壓路機或夯擊機宜取50 cm為限。

壓實工具不同，壓力傳布的有效深度也不同;在壓實過程中，壓實機具的作用隨深度變化;荷載作用時間對壓實的影響，碾壓速度越高，壓實效果越差。

壓實方法的確定:選擇合適的壓實機具(壓實效果、壓實土層的有效壓實深度、壓實的均勻性)，確定壓實土層的厚度(壓實機具壓力傳遞的深度在一定限度之上受壓作用而變形的量很小，此極限深度測定約為施壓面直徑的3.0倍～3.5倍;對小于極限深度的土層上層多次壓實后，一定厚度范圍內(nèi)密實度沿著土層深度大致均勻分布，此部分土層厚度成為有效深度;由于土層是分層壓實的，所以應(yīng)選擇合適的層厚使得整個土層達(dá)到要求的密實度，取得壓實的最佳層厚厚度)。

在壓實機具重復(fù)作用下土層壓實變形的累計過程遵從對數(shù)規(guī)律。隨著初次作用的壓實變形大壓實變形隨作用次數(shù)的增加迅速降低。通?？刹捎媒?jīng)濟有效的“薄層少壓”方法減薄層厚，僅用少數(shù)幾遍就達(dá)到要求的壓實度。壓實土層的濕度達(dá)到最佳含水量時壓實土基，用最低的壓實功能消耗達(dá)到最佳壓實效果，故壓實時土層濕度為最佳值尤為重要。

5 壓實度的檢測方法

壓實度檢測的規(guī)定，用灌砂法、灌水袋法檢測壓實度時，取土樣的底面位置為每一壓實層底部;用環(huán)刀法試驗時，換到中部處于壓實層厚的1/2深度;用核子儀試驗時，應(yīng)根據(jù)其類型，按說明書要求辦理。施工過程中，每一壓實層均應(yīng)檢驗壓實度，檢測頻率為每1 000 m2至少檢驗2點，不足1 000 m2時檢驗2點，必要時可根據(jù)需要增減檢驗點。

填方路基現(xiàn)場壓實質(zhì)量的評定。在壓實過程中，施工單位的自檢人員應(yīng)經(jīng)常檢查壓實度是否符合要求，檢測頻率為每200 m每壓實層測4處，必要時可增加檢查點數(shù)，以防止壓實不足處漏檢。壓實度的評定以1 km～3 km長的路段壓實層為檢驗評定單元，如檢驗不合格能及時補壓，不致等待過久而含水量變化過大。檢驗評定段的壓實度K1按照計算，若 K1≥K0，且單點壓實度Ki全部不小于規(guī)定值減2%時，評定路堤的壓實度合格率為100%;當(dāng)K1≥K0時，且單點壓實度全部不小于規(guī)定極值時，按測定值不低于規(guī)定值減2%的測點數(shù)計算合格率。K1＜K0或某一單點壓實度Ki小于規(guī)定極值時，該評定路段壓實度為不合格，相應(yīng)分項工程評為不合格。其中，K為檢驗評定段內(nèi)各檢驗點壓實度的算術(shù)平均值;tα－t為分布表中隨自由度和保證率而變的系數(shù)，通常保證率為95%;s為檢驗值的標(biāo)準(zhǔn)差;n為檢驗點數(shù)。

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