土方路基壓實質(zhì)量控制及現(xiàn)場檢測分析

俞敏

【摘 要】路基作為公路工程的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量的好壞將對整個公路工程產(chǎn)生比較直接的影響，而碾壓作為路基施工中的最后一個環(huán)節(jié)，也是比較重要的一個環(huán)節(jié)，它的作用是不容忽視的，如果存在碾壓不到位或者壓實度不足等現(xiàn)象，就會出現(xiàn)路基沉陷、斷裂等病害，從而影響道路的通行質(zhì)量，所以我們必須對路基的壓實引起足夠的重視，避免各種質(zhì)量問題的發(fā)生，從而延長公路的使用壽命。因此，本文從公路路基壓實度的意義及方法、土方路基施工中土的壓實特點各方面入手，主要針對影響路基壓實效果的因素、土方路基壓實質(zhì)量控制與灌砂現(xiàn)場檢測法幾方面，進行了詳細分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】土方路基；壓實質(zhì)量控制；現(xiàn)場檢測

一、路基壓實度的意義及方法

在路基材料相同的情況下，壓實作用不均勻時，所形成的物理力學(xué)指標也不相同，在道路的壽命期內(nèi)形成一些病害的現(xiàn)象，這就反映出道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性受壓實合理性的控制，所以無論是在路基頂面還是在上路堤、下路堤等部位都要對壓實度進行嚴格的控制，在碾壓時應(yīng)該使路基材料的含水量控制在最佳含水量附近，采用合適的壓實機具和碾壓方法。不同種類填土的最佳含水量和最大干密度要通過擊實試驗來確定，并采用分層填筑、分層壓實、全幅填筑、全幅碾壓方式，來保證道路的整體強度和穩(wěn)定性。

二、土方路基施工中土的壓實特點

1、路基施工中土的壓實機理

路基壓實最終使用填土的方式進行，根據(jù)不同地域、地點土壤的深度也有所不同，土壤作為結(jié)構(gòu)的整體框架，與水和氣體混合出三種相體，即固相、液相和氣相以上這三種相體只作為框架結(jié)構(gòu)的填充物，能夠使土壤在壓實過程中更堅固和緊密，從松散的形態(tài)轉(zhuǎn)變成為硬質(zhì)的形態(tài)，增加土顆粒之間的摩擦度，最終使土的強度和穩(wěn)定性變得更強。通過實驗可以看到，在路基土質(zhì)的選用上，要根據(jù)細粒土和粗粒土的特點進行選用。細粒土，水的浸入使土體含水量增加，體積發(fā)生明顯膨脹，且膨脹率和初始含水量有關(guān)，初始含水量越小，膨脹率越大；粗粒料，其密度在路基施工碾壓時，對混凝土中水的含量變化不敏感，可以放寬水的控制。在其投入使用后，用水浸泡不會讓土壤有明顯的擴張，含水量減小，土體也不會明顯收縮。這類土的水穩(wěn)性好，是較好的筑路材料。反之，土體的含水量較小，體積就會發(fā)生明顯的收縮，引起土體的開裂。水的浸入則使單位體積內(nèi)土顆粒的含水量減小，使土的承載力下降。因此，在道路使用期間路基可能浸水的情況下，對于細粒土，不宜在含水量小的情況下壓實。

2、路基施工中土的壓實特點

通過做路基擊實試驗，可以確定土壤含水量和密度，能夠獲得相應(yīng)的擊實數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)上看，土的壓實控制基本特征主要是：（1）當(dāng)擊實表明含水量和干容量之間不同比，壓實狀態(tài)不相同；（2）擊實曲線在最高值時，土的含水量最佳，而且干容量最大；（3）擊實曲線達到飽和條件時，由此看出圖的含水量已經(jīng)飽和，運用任何方法也無法達到擊實試驗的飽和。

三、影響路基壓實效果的因素

1、壓實功對壓實質(zhì)量的影響。填土壓實后的密度與壓實機械在其上施加的功有一定的關(guān)系。如果在土的含水量一定的情況下，在開始進行碾壓時，土的密度增加很快，等快要達到最大干密度時，隨著壓實功的增加，土的密度則基本沒有什么變化。我們在進行路基施工時，根據(jù)不同的土質(zhì)，應(yīng)該根據(jù)壓實機械以及密實度的不同，合理確定壓路機的碾壓遍數(shù)。另外，如果是比較松散的土，采用重型壓路機直接進行滾壓的話，效果不好，效率也低，應(yīng)該采用先輕型后重型的方式來進行碾壓，會收到很好的效果。

2、虛鋪厚度對壓實質(zhì)量的影響。在壓實功一定的情況下，碾壓層的虛鋪厚度的多少，會對壓實度產(chǎn)生直接的影響，碾壓層過厚，靠下側(cè)的土層難以壓實，無法達到壓實度的要求，碾壓層過薄，雖然能夠保證壓實度達到規(guī)范要求，但是從成本的角度考慮的話，則會大大增加成本，不夠經(jīng)濟。路基施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定，采用機械進行碾壓時，填土路基的分層厚度不得超過30cm。施工經(jīng)驗也表明，分層厚度在30cm以內(nèi)時，壓實度能夠得到保證。

3、碾壓速度對壓實效果的影響。從理論上來講，壓路機的碾壓速度與壓實度是存在一定關(guān)系的，這種關(guān)系應(yīng)該是一種反比關(guān)系，也就是說，碾壓速度太快，壓實效果較差，這是因為，以較快的速度碾壓土層時，當(dāng)壓路機的滾輪到達某一位置時，土體在碾輪的作用下發(fā)生的變形還沒有達到完全的塑性變形時，滾輪就已經(jīng)離開了這一位置，滾輪離開后，這種變形可能還會恢復(fù)到原來的水平，達不到規(guī)定的壓實效果。

經(jīng)驗表明，普通的壓路機的碾壓速度在3-6km/h時碾壓效果最好，而對于沖擊式壓路機一般是隨著速度的增大，沖擊力增大，由沖擊式壓路機的作業(yè)特點得知，一般碾壓速度在10-15km/h時，壓實效果最好，如果速度在10km/h以下，壓實效果不好，而且還會對壓實作業(yè)的效率產(chǎn)生一定的影響。

4、含水量對壓實效果的影響。我們在進行土方填筑作業(yè)前，應(yīng)該先取土樣做擊實試驗，進而確定最佳含水量和最大干密度，土體在一定的壓實功的作用下，當(dāng)土體中的含水量處于最佳含水量時，所得到的壓實效果最佳。

5、下承層的強度對壓實度的影響。若地基對比濕軟，如修在沼澤地帶或稻田，可以直接在其上面填筑路堤，但是即便用重型壓路機進行碾壓，土層也會發(fā)作“彈簧現(xiàn)象”，碾壓遍數(shù)越多，“彈簧現(xiàn)象”愈嚴峻。在這種情況下，首先要對原地表進行處理，鏟除淤泥、雜草等雜物，如第一層達不到路堤壓實度的需求應(yīng)將原地表土進行耕松，重新進行碾壓，或許先將地基土用砂、砂礫土或其他相似的材料換填1～3層，進行適當(dāng)碾壓后再進行填土。

四、土方路基壓實質(zhì)量控制

1、路基填料控制。

（1）路基填料選擇

選用能被壓實到規(guī)則密實度能構(gòu)成穩(wěn)定的填方路基的資料，禁絕運用沼澤土、淤泥、凍土、有機土及泥炭，及液限>50和塑性指數(shù)大于26的土。土中不該富含草皮、樹根等易迂腐物質(zhì)，受條件約束選用黃土、膨脹土作填料時，有必要經(jīng)過處理滿意標準需求時方可運用填土資料的填前實驗。用于填筑的路基土施工前一定要完成下列試驗：液塑限試驗驗、顆粒分析試驗、含水量試驗、密度試驗、相對密度試驗、土的擊實試驗、土的強度試驗。

根據(jù)這些數(shù)據(jù)從理論上可以判定出土的品種，剔出不合格的土質(zhì)。經(jīng)過土的重型擊實實驗，繪出填方用土的干密度與含水量曲線，判定各類型土的最大密度和達到最大干密度的最佳含水量。

（2）試驗段控制

試驗段的意圖是判定準確合理的施工方法，提供相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。內(nèi)容有：壓實設(shè)備選擇、壓實工序、壓實遍數(shù)、壓路機的行走速度，以及斷定填料的有用厚度。在施工現(xiàn)場選擇不低于200m的路段作為試驗段，壓實試驗中，應(yīng)具體記載各種已定的填筑資料的壓實工序、壓實設(shè)備類型，各種填筑資料的含水量界線、松方厚度和壓實遍數(shù)、丈量高程改變等參數(shù)，壓實試驗有必要按規(guī)則達到密實度的需求為止。

2、施工現(xiàn)場壓實質(zhì)量控制。

（1）對含水量的壓實控制。在土方路基修建和壓實過程中，路基是否能有壓力，還取決于土壤中的含水量，水量偏大或偏小，都有可能導(dǎo)致預(yù)期目的無法達到。粗粒土可以進行壓實，但因為土壤中還含有細粒土，所以必須嚴格控制水分的含量。因為，控制水分含量是一個非常重要的部分。根據(jù)壓實法，應(yīng)當(dāng)按照壓實規(guī)律控制好水分含量和壓實度。（2）路基施工中對土基的壓實控制。施工過程中土基的壓實影響路基壓是實效果，土基的壓實控制對于在路基施工中具有著重要的作用，經(jīng)過人們實踐證明，擊實曲線進行土基的壓實控制，能最大成度保證路基穩(wěn)定性和強度，并在使用中達到最佳效果。（3）平整度控制。規(guī)范中路基土分層填筑時未對平整度作規(guī)定，長時間的施工經(jīng)歷通知咱們，壓路機在平整的路面上行駛時，對每一處的壓實功用都是持平的，碾壓完成后各點的壓實度對比均勻，數(shù)據(jù)離散程度小。平整度差的路基在碾壓時，壓路機對路基土發(fā)生向下的沖擊力，因為力的散布不勻，碾壓結(jié)束后各點得到的壓實功各不相同，壓實度也不均勻，可能呈現(xiàn)某一段落、某一區(qū)域的壓實度達不到需求，還必須添加檢查頻率，劃分出不合格區(qū)域，從頭碾壓。（4）在碾壓應(yīng)用環(huán)節(jié)中，需要進行高等級的路基壓實度的優(yōu)化，實現(xiàn)對碾壓過程中的嚴格控制，保證碾壓體系的健全，選擇良好的碾壓方法，進行碾壓速度的控制，進行碾壓遍數(shù)的控制。

在路基壓實性的分析過程中，需要了解到路基壓實質(zhì)量的影響因素，保證施工投入的控制，實現(xiàn)預(yù)期壓實效果的提升，這需要做好相關(guān)的壓實控制工作，保證壓實操作的協(xié)調(diào)。比如進行填土層的壓實性的平整工作，選擇好適當(dāng)?shù)膲簩崣C具，遵循相關(guān)的壓實性的原則，從而滿足土基工作的需要，提升其壓實效果。碾壓速度應(yīng)先慢后快，以免松土被機械推走；壓實機具的工作路線，應(yīng)先兩側(cè)后中間，以便形成路拱，再從中間向兩邊順次碾壓。在彎道部分設(shè)有超高時，由低的一側(cè)向高的一側(cè)邊緣碾壓以便形成單向路拱橫坡，前后兩次輪跡須重疊15～20cm。在碾壓過程中經(jīng)常檢查土的含水量，并視需要采取相應(yīng)措施。做好路基填筑的壓實控制，不僅與填土土質(zhì)、壓實機具的選擇有關(guān)，而且與壓實厚度、壓實遍數(shù)等工藝技術(shù)參數(shù)有關(guān)。

（5）在壓實機具的應(yīng)用過程中，需要保證分層鋪筑密實度的控制。在施工環(huán)節(jié)中，需要注意到重型壓實機具的施工應(yīng)用，保證輕型壓實性的控制，實現(xiàn)最大干密度的優(yōu)化，通過對重型壓實性的優(yōu)化，提升其最大干密度，保證其最佳化的含水量，實現(xiàn)重型壓實性的優(yōu)化，目前來說，普遍應(yīng)用的重型壓實設(shè)備是振動式壓路機，其每層的壓實厚度都在30厘米之內(nèi)。通過對噸位更強的壓實機械的選擇，更有利于進行壓實功的控制，滿足壓實度的應(yīng)用需要。

五、灌砂現(xiàn)場檢測法分析

1、灌砂筒的選擇和標定。灌砂筒要根據(jù)集料的最大粒徑來選擇，清晰不一樣類型的灌砂筒適用于不一樣的最大粒徑和試坑直徑。灌砂筒有直徑I00mm，I50mm，200mm三種類型，其間直徑I50mm的灌砂筒廣泛應(yīng)用于工地，檢驗深度為150mm，不適用于200mm深度現(xiàn)場壓實層的查看。何況壓實表層的壓實度一般都比較高，應(yīng)選用直徑200mm的大灌砂筒查看山區(qū)路基上碎石多的集料。

2、砂面高度、砂質(zhì)重對量砂密度的影響。灌砂法的量砂要保持清潔單調(diào)，符合規(guī)范需要才華減小查看中帶來的過失。每次換砂有必要測定松方密度，重新制定錐體中量砂的數(shù)量。灌砂筒內(nèi)不一樣高度的砂其自重、下落速度均有差異，致使罐人砂的密實程度存在不小的差異，直接影響量砂的密度。為了減輕量砂高度差異帶來的影響，在查看過程中，嚴厲控制砂筒的砂面，力求砂面高度和分量與室內(nèi)標定值保持一致，筒內(nèi)砂的高度與筒頂?shù)木嚯x不逾越15mm，以砂面高度控制裝砂的分量改動。

3、分布方位的數(shù)量和選點。路基具有格外的結(jié)構(gòu)，中心部位的壓實度較高而兩邊接近路緣處壓實度較低，構(gòu)成壓實度分布不均的薄缺陷，構(gòu)成全部路基工程質(zhì)量的風(fēng)險。為了防止該風(fēng)險的發(fā)生，在灌砂法的質(zhì)量控制上，在方位和數(shù)量上做到隨機、恰當(dāng)取點，最大程度地完成查看客觀性、準確性和真實性。另外，查看頻率恰當(dāng)才華使查看效果符合土方路基壓實的真實質(zhì)量。

4、路基試坑

試坑的深度應(yīng)當(dāng)與測定層的厚度一樣，不能混人底層資料。路基每層壓實厚度一般為20cm，那么，試坑深度應(yīng)是20cm。試坑坑壁應(yīng)垂直地和上下口直徑對等，不能挖成鍋底狀，尤其是試坑底部附近，上大下小的形狀會使能取的松散土減少，致使測得的壓實度存在較大過失。

5、路基含水量的測定。路基施工大都在酷熱的夏天，路基表面含水量低，因而土樣要用塑料袋密封，將取出的土樣均勻攪拌才能進行含水量取樣。路基現(xiàn)場的含水量查看，是通過酒精法和烘干法比照得出水分含量。測定含水量要運用95%純度的酒精，防止殘次酒精不能充分燃燒變成水分，影響含水量查看的效果。

結(jié)束語：

總之，路基壓實度是壓實質(zhì)量最直觀的體現(xiàn)，壓實度也是路基評定指標中最重要的指標之一，所以我們在進行路基施工時，一定要確保壓實度達到質(zhì)量檢驗評定標準的要求。此外在路基壓實過程中，進行灌砂法也能保證路面的壓實質(zhì)量，但是這種測量方法具備一定的局限性。其不能進行填石路堤的路基路面施工。要進行這種方法的應(yīng)用，需要進行一定規(guī)格的均勻砂的配制，并且按照一定的高度進行測試，從而落實好路基的壓實質(zhì)量檢測工作。

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