影響路基壓實(shí)的因素

焦郁靚　劉元新　魏紅玲　盧江

【摘 要】 必須嚴(yán)格進(jìn)行壓實(shí)度控制，其中最小壓實(shí)度控制，是檢驗(yàn)壓實(shí)工作有效性的限度，即要求不均勻的壓實(shí)度，均不能低于最小壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，欲獲得均勻合理的壓實(shí)度必須采用合適的壓實(shí)含水量及科學(xué)的拌和方法，碾壓方法等。本文探討了影響路基壓實(shí)的因素。

【關(guān)鍵詞】 路基；壓實(shí)；因素；措施

公路是連接城市、鄉(xiāng)村、港口、廠礦和村區(qū)等的道路，主要供汽實(shí)度必須采用合適的壓實(shí)含水量及科學(xué)的拌和方法，碾壓方法等。影車(chē)行程，且具備一定條件的交通設(shè)施。公路的基本組成部分包括：路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、防護(hù)與加固工程、排水設(shè)施、山區(qū)特殊構(gòu)造物，此外為保證汽車(chē)行弛的安全暢通和舒適還有具備各種附屬工程，如公路標(biāo)志。相同的路基路面材料在不均勻的壓實(shí)作用下可形成不同的物理力學(xué)指標(biāo)，在道路結(jié)構(gòu)工作壽命期間發(fā)生著向不良狀態(tài)發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化，易導(dǎo)致各類(lèi)道路病害現(xiàn)象，這反映出道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性受壓實(shí)合理性的控制。在路基頂面以下50cm深度范圍，必須嚴(yán)格進(jìn)行壓實(shí)度控制，其中最小壓實(shí)度控制，是檢驗(yàn)壓實(shí)工作有效性的限度，即要求不均勻的壓實(shí)度，均不能低于最小壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，欲獲得均勻合理的壓實(shí)度必須采用合適的壓實(shí)含水量及科學(xué)的拌和方法，碾壓方法等。影想路基壓實(shí)的因素有很多，下面我談?wù)動(dòng)绊懧坊鶋簩?shí)的因素和如何保證路基的壓實(shí)度。

1 土的含水率

土的含水率是試樣在105℃～110℃溫度下烘至恒量時(shí)所失去的水質(zhì)量和恒量后干土質(zhì)量的比值，以百分率表示。最佳含水量的控制是保證路基壓強(qiáng)度的關(guān)鍵。含水量是土的基本物理指標(biāo)之一，它反映土的狀態(tài)，其變化將使一系列力學(xué)性質(zhì)隨之而變。因此在路基施工過(guò)程中確定取土料場(chǎng)后，首先要確定最佳含水量?！兑?guī)范》規(guī)定采用干土法（用風(fēng)干土依次加水作擊實(shí)試驗(yàn)）與濕土法兩種方法確定最佳含水量。因此，施工中對(duì)于天然高含水量的土，如按干土法作擊實(shí)試驗(yàn)，則增大了對(duì)路基壓實(shí)的要求，施工中實(shí)際上是達(dá)不到的，所以采用濕土法比較符合實(shí)際。所謂濕土法，就是采集5個(gè)以上高的含水量土樣，每個(gè)質(zhì)量3kg左右，按以往施工經(jīng)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)行碾壓的最高含水量分別晾干至不同含水量，其中至少3個(gè)土樣小于此最高含水量，至少兩個(gè)土樣大于此最高含水量，然后按常規(guī)法進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，確定最大干密度時(shí)的含水量就作為施工時(shí)，確定最佳含水量的目的是用來(lái)指導(dǎo)施工，為此在施工過(guò)程中，每層碾壓前必須做含水量試驗(yàn)，對(duì)高于最佳含水量的填土必須翻曬處理。因此施工中，最好采用按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的最佳含水量來(lái)控制。 任何有黏結(jié)力的土，在不同的濕度下，用同樣壓實(shí)功能來(lái)擠壓，將獲得不同的密實(shí)度和不同的強(qiáng)度。各種土的最佳含水率大小不同。一般來(lái)說(shuō)，土在天然狀態(tài)下的含水率值很接于最佳含水率，因此，在施工作業(yè)中，新卸填土應(yīng)當(dāng)立即推平壓實(shí)。

2 土的性質(zhì)

土是由巖石在風(fēng)化作用下，形成的大小懸殊的顆粒，經(jīng)過(guò)不同的搬運(yùn)方式，在各種自然環(huán)境中生成的無(wú)粘結(jié)或弱粘結(jié)的沉積物。土是由固體相，液體相，氣體相組成的三相體系。不同土質(zhì)的壓實(shí)性能差別較大，一般來(lái)說(shuō)，非黏性土的壓實(shí)效果較好，而且最佳含水率較小，最大干密度較大，在靜力作用下，壓縮性較小，在動(dòng)力作用下，特別是在振動(dòng)作用下很容易被壓實(shí)。黏質(zhì)土，粉質(zhì)土等分散性土的壓實(shí)效果較差，主要是由于這些細(xì)分散性的土顆粒的比表面大，黏聚力大，土粒表面水膜需水量大，最佳含水率偏高，而最大密度反而較小。石料具有透水性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度高、壓實(shí)密度大、沉陷量小等工程特性，是良好的填方材料，但是路基由粒徑成分不同的塊石組成，且不同巖石的物理力學(xué)性能不同，在重力及行車(chē)荷載作用下，加上自然環(huán)境等因素的影響，使路基的石料有可能被壓碎、重新排列、擠密、產(chǎn)生沉降、收縮等不均勻變形，也可能造成局部或大面積的滑坍。

3 碾壓時(shí)的溫度

在路基碾壓過(guò)程中，溫度升高可使被壓土中的水黏滯度降低嗎，從而在土粒間起潤(rùn)滑作用，易于壓實(shí)；但氣溫過(guò)高時(shí)，又會(huì)由于水分蒸發(fā)太快而不利于壓實(shí)。溫度對(duì)于0攝氏度時(shí)，因部分水結(jié)冰，產(chǎn)生的阻力更大，起潤(rùn)滑作用的水更少，因而也得不到理想的壓實(shí)效果。

4 壓實(shí)土層的厚度

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），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)深度各有不同。這就是規(guī)范要求分層壓實(shí)的道理。對(duì)路基填土分層的最佳厚度應(yīng)根據(jù)壓實(shí)工具類(lèi)型、土質(zhì)、對(duì)土基壓實(shí)的基本要求等因素通過(guò)鋪設(shè)試驗(yàn)段確定。國(guó)內(nèi)的某些技術(shù)人員根據(jù)多年來(lái)的施工實(shí)踐得出參考數(shù)據(jù)，人工夯實(shí)土層虛鋪厚度不宜超過(guò)20 cm；12 t～15 t光輪壓路機(jī)不宜超過(guò)25 cm25 t振動(dòng)壓路機(jī)不超過(guò)30 cm。

不同壓實(shí)工具的有效壓實(shí)深度有所差異，根據(jù)壓實(shí)工具類(lèi)型、土質(zhì)及土基壓實(shí)的基本要求，路基分層壓實(shí)的厚度有具體規(guī)定數(shù)值。通過(guò)大量的實(shí)踐證明，碾壓應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸?，碾壓層過(guò)厚，非但下層的壓實(shí)度達(dá)不到要求，而且碾壓層上層的壓實(shí)度也要受到不利的影響。同時(shí)，碾壓的厚度隨所用的壓路機(jī)的類(lèi)型而變。

土受壓時(shí)，能夠以均勻變形的深度（即有效的壓實(shí)深度）近似地等于兩倍的壓模直徑或兩倍的壓模與土接觸表面的最小橫向尺寸。超過(guò)這個(gè)范圍，土受到的壓力急劇變小，并逐漸趨于零的作用，可認(rèn)為此時(shí)土的密實(shí)度沒(méi)有變化。鋼筒式壓路機(jī)碾壓土?xí)r沿垂直方向的壓力分布（此時(shí)輪子與土的接觸面是一個(gè)寬度很小的矩形，其寬度可視度可視為壓模的最小橫向尺寸），當(dāng)深度大于2a（a為最小橫向尺寸）時(shí)，傳至的壓力已很小，不起壓實(shí)作用。由此，土所受的外力作用，隨深度增加而逐漸減弱，當(dāng)超過(guò)一定范圍時(shí)，土的密實(shí)度將于未碾壓時(shí)相同，這個(gè)有效的壓實(shí)深度（產(chǎn)生均勻變化的深度）與土質(zhì)、含水率、壓實(shí)機(jī)械的構(gòu)造特征等因素有關(guān)，所以正確控制碾壓鋪層厚度，對(duì)于提高壓實(shí)機(jī)械生產(chǎn)率和填筑路基質(zhì)量十分重要。