試論公路工程路基路面壓實施工技術(shù)措施分析

胡庚欽　劉春?！≮w修

【摘 要】公路工程路基路面施工中好的壓實效果，可以提高路面強(qiáng)度，減少塑性形變、滲透系數(shù)、飽水量及可能產(chǎn)生的形變并增加穩(wěn)定性。本文介紹了公路工程路基路面壓實施工的關(guān)鍵因素，研究了公路工程路基路面壓實施工技術(shù)措施，并強(qiáng)調(diào)了公路工程路基路面壓實施工中壓實度控制的有效措施。

【關(guān)鍵詞】公路工程；路基路面；壓實施工；技術(shù)措施

公路壓實是公路工程施工中重要一環(huán)，對公路的整體質(zhì)量有非常重要的意義。達(dá)到好的壓實效果，可以提高路面強(qiáng)度，減少塑性形變、滲透系數(shù)、飽水量及可能產(chǎn)生的形變并增加穩(wěn)定性，對進(jìn)一步改善公路建設(shè)質(zhì)量有著非常重要的意義。

1.公路工程路基路面壓實施工的關(guān)鍵因素

1.1含水量

在壓實過程中，路基土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量，對所能達(dá)到的密實度起著決定性的作用。土的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力是隨密實度而增加的。土的含水量較小時，土顆粒間的內(nèi)摩阻力大，壓實到一定密度后，某一壓實功不能再克服土的抗力，壓實所得的干容重小。當(dāng)土的含水量逐漸增加時，水在顆粒間起潤滑作用，使土的內(nèi)摩阻力減小，因此同樣的壓實功可以得到較大的干容重。在這個過程中，單位的土體中空氣的體積逐漸減小，而固體體積和水的體積逐漸增加。當(dāng)土的含水量繼續(xù)增加到超過某一限度后，雖然土的內(nèi)摩阻力還在減小，但單位土體中的空氣體積已減到最小限度，而水的體積卻在不斷增加。由于水是不可壓縮的，因此，在同樣的壓實功下，土的干容重反而逐漸減小，土的干容重和含水量的這種緊密關(guān)系，在全標(biāo)紙上就形成了駝峰形式水實曲線。因此，細(xì)顆粒土、天然砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰和水泥穩(wěn)定土等多種材料，都只有在一定的含水量下才能壓實到最大干容重。此時的含水量為最佳含水量。但是，某一種土或路面結(jié)構(gòu)層材料的最大含水量和最大干容重不是固定不變的，它隨壓實的功能而變化。在室內(nèi)進(jìn)行擊實實驗時，它隨所用的擊實功而變。在工作碾壓時，它隨所用壓路機(jī)的重量或功能而變。

1.2壓實功能

如果我們保持壓路機(jī)重量不變，而增加碾壓變數(shù)，或增加壓路機(jī)重量，不改變碾壓通數(shù)，都可以得出與室內(nèi)擊實試驗相同的含水量密度關(guān)系。因此，隨著壓路機(jī)重量的增加，土或路面材料的最佳含水量要降低，而最大干容重都要增大。但是，這種現(xiàn)象是有一定限度的，假如超過這個限度，即使繼續(xù)增加壓路機(jī)重量或增加碾壓遍數(shù)也不會明顯降低最佳含水量和增加最大干容重。保持土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量接近最佳值，以保證所要求的壓實度。此外，壓實機(jī)械的選擇應(yīng)用、碾壓層的厚度和碾壓遍數(shù)應(yīng)與使用的碾壓機(jī)械相適應(yīng)。

2.公路工程路基路面壓實施工技術(shù)措施

2.1做好公路工程路基路面壓實施工中的壓實作業(yè)

第一、進(jìn)行壓實作業(yè)時要保證攤鋪速度與壓路機(jī)碾壓段長度之間的協(xié)調(diào)，并保持二者的大體穩(wěn)定。其中在氣溫比較高，而且風(fēng)速比較小的時候，碾壓段的長度不宜過短，而在氣溫低，風(fēng)速比較大時，碾壓段的長度可以短一些。

第二、進(jìn)行壓實作業(yè)的過程中，如果在碾壓過程中出現(xiàn)瀝青混合料牯輪現(xiàn)象，可以通過向碾壓輪上灑少量水。

第三、在尚未冷卻的路面瀝青混合料面層上，不允許放置任何重型的機(jī)械設(shè)備等其他較重的物體，并且不能向其上方撤落礦料以及油料等雜物。

第四、對于壓路機(jī)無法壓實的公路路基路面部分應(yīng)采用振動夯板來完成壓實作業(yè)。

第五、碾壓段的長度要依據(jù)路面瀝青的出場溫度、混合料的性質(zhì)以及當(dāng)天的溫度和風(fēng)速等因素進(jìn)行科學(xué)的設(shè)定。

2.2做好公路工程路基路面壓實施工后的壓實質(zhì)量的檢測

（1）核子密度儀法，該方法主要適用于瀝青混合料路基路面壓實質(zhì)量的測定，該測量方法要求測定層的厚度在20cm的范圍內(nèi)，其中瀝青表面層的壓實密度利用散射法測定，而土基層材料的壓實質(zhì)量的測量采用直接透射的方法。該試驗方法的操作步驟如下：

第一、位置的確定和儀器的預(yù)熱。首先按照隨機(jī)取樣的方法來確定測試位置，然后預(yù)熱儀器，并將核子儀平穩(wěn)的放置在測試位置上，準(zhǔn)備測試。

第二、進(jìn)行儀器測量和測量數(shù)據(jù)的讀取。打開測量設(shè)備，按照測量方案進(jìn)行測量，測量結(jié)束后讀取測量結(jié)果，關(guān)閉測量儀器。

第三、測量結(jié)束后要將核子密度儀儀器放置在專用的且符合核輻射安全規(guī)定的儀器箱里，確保儀器和人員的安全。

（2）灌砂法，灌砂法是路基路面壓實質(zhì)量檢測的標(biāo)準(zhǔn)方法，但是這種方法不適用于那些具有填石路堤的路基路面的壓實質(zhì)量的測量，這一方法的基本原理就是選用相應(yīng)規(guī)格要求的均勻砂，并將其按一定高度以自由落體的形式下落到測試的洞里，結(jié)合單位重不變的原理以及集料的含水量等數(shù)據(jù)來進(jìn)行路基路面壓實質(zhì)量的檢測。

3.公路工程路基路面壓實施工中壓實度控制的有效措施

3.1對路基填土或路面結(jié)構(gòu)材料的基本要求

用來填筑路基的土，應(yīng)滿足公路路基用土的要求，從土的顆粒組成特征，土的塑性指標(biāo)（液限、塑限、塑性指數(shù)），土中有機(jī)質(zhì)的含量出發(fā)，制定土的類別、性質(zhì)，看是否適合填筑路基，應(yīng)根據(jù)所修建公路的地理位置，選擇既經(jīng)濟(jì)、性質(zhì)又好的土來填筑路基。用于路面結(jié)構(gòu)層的材料，碎石、礫石集料除本身要具有一定的強(qiáng)度外，還要有良好的級配，這樣才能保證修筑的結(jié)構(gòu)層有足夠的密實度，保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

3.2對地基和下基層的要求

在填筑路堤之前，必須先碾壓地基，使其達(dá)到足夠的強(qiáng)度，如地基本身比較濕軟，直接在其上填筑路堤，往往會發(fā)生困難，路堤的第一層（每層以壓實厚度20cm考慮），甚至第二層上重型壓路機(jī)也無法進(jìn)行碾壓，重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，土層就會發(fā)生“彈簧”現(xiàn)象，碾壓遍數(shù)越多，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。所以，在這種情況下，必須采取一定的技術(shù)措施，對濕軟地基進(jìn)行加固處理。通常，可根據(jù)具體情況，采取下列方法：一是換填土層法；二是強(qiáng)夯法；三是振沖法；四是擠密樁法。

3.3對含水量的要求

（1）含水量試驗。在公路施工中，常用的方法有烘干法和酒精燃燒法。

烘干法。本試驗方法適用于粘性土、砂性土和有機(jī)質(zhì)土類。

酒精燃燒法。本試驗方法適用快速簡易測定土（含有機(jī)質(zhì)土除外）的含水量，工地施工中常采用此法。

（2）標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗，本試驗可分輕型和重型兩種試驗方法，采用哪種方法，應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范的規(guī)定或工程科學(xué)試驗的實際需要選定。一般情況下，可采用干法，即加水法，土允許重復(fù)使用，但容易擊碎的試料不宜重復(fù)使用。對于高含水量土，試料的干燥處理會影響試驗結(jié)果，宜采用濕法，即減水法，讓采集的至少5個試樣分別風(fēng)干至不同的含水量狀態(tài)。以干密度為縱坐標(biāo)，含水量為橫坐標(biāo)，繪制干密度與含水量的關(guān)系曲線，由線峰值點的縱橫坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水量。若曲線不能繪出明顯的峰值點，應(yīng)進(jìn)行計算或重做（應(yīng)給出技術(shù)指標(biāo)）。

3.4合理選擇壓實機(jī)具和采用正確的壓實方法

（1）采用的壓實機(jī)具應(yīng)先輕后重，以便能適應(yīng)土體強(qiáng)度的增長。

（2）碾壓速度應(yīng)先慢后快，以免樣土被機(jī)械推走。

（3）組織壓實機(jī)具合理的工作路線，直線段一般先兩側(cè)后中間，以便保持路拱；在彎道部分沒有超高時，由低的一側(cè)開始逐漸向高的一側(cè)碾壓。相鄰的兩次輪跡應(yīng)重疊輪寬的三分之一，保證壓實均勻不得漏壓，對于壓不到的邊角，應(yīng)輔以人工或小型機(jī)械夯實。

（4）應(yīng)注意檢查土的含水量和密實度，并視需要采取相應(yīng)的調(diào)整措施，以達(dá)到規(guī)定壓實度的要求。

4.結(jié)語

總之，在公路施工中，必須采取充分必要的技術(shù)措施，對路基填土和路面結(jié)構(gòu)層材料進(jìn)行壓實，使其達(dá)到規(guī)定的密實度，這樣才能保證路基、路面具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，保證路面的使用品質(zhì)。