公路路基壓實(shí)度的因素及檢測(cè)方法

武占強(qiáng)

摘要： “壓實(shí)度”是指：松散土在最佳含水量下通過(guò)壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行碾壓，使松散土的穎粒結(jié)合嚴(yán)密，從而形成密實(shí)整體。為使路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。壓實(shí)的目的在于使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，從而使土的單位質(zhì)量提高，最終導(dǎo)致強(qiáng)度增加，穩(wěn)定性同時(shí)增高，達(dá)到形成密實(shí)整體的目的。本文從影響壓實(shí)效果的因素構(gòu)成、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的確定、等幾個(gè)方面分析了公路路基壓實(shí)度的影響因素與檢測(cè)方法，論述了路基壓實(shí)度對(duì)路基施工的重要性。

關(guān)鍵詞： 公路路基;壓實(shí)度;影響因素

前 ?言

土是由土顆粒（固相）、水（液相）及氣體（氣相）三種物質(zhì)組成的集合體，這三種物質(zhì)在體積上和質(zhì)量的比例關(guān)系不同，則會(huì)反映出土的物理狀態(tài)上的變化，土中空隙體積大，土就松，土中水分多，則土就軟公路上經(jīng)?？吹铰访骈_(kāi)裂、沉陷等病害，究其原因，病害出現(xiàn)在路面上，但病根往往在路基上。

一、影響壓實(shí)效果的因素構(gòu)成

對(duì)于路基影響壓實(shí)效果的因素有：1.含水量對(duì)壓實(shí)的影響。2土質(zhì)對(duì)壓實(shí)的影響。3.壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)的影響。4壓實(shí)功壓實(shí)變數(shù)對(duì)壓實(shí)的影響。5土粒級(jí)配的影響。

1.含水量對(duì)壓實(shí)的影響

在壓實(shí)過(guò)程中， 土的含水量是影響填土壓實(shí)性的主要因素之一，由擊實(shí)曲線可知道嚴(yán)格的控制最佳含水量是關(guān)鍵，碾壓需要克服土顆粒間的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力，才能使土顆粒產(chǎn)生位移并相互靠近。土的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力是隨著密實(shí)度而增加的， 土的含水量越小時(shí)，土顆粒間的內(nèi)摩阻力越大，壓實(shí)到一定程度后，某一壓實(shí)功不能克服土顆粒間的抗力，壓實(shí)所得的干密度小。當(dāng)含水量增加時(shí)，水在土顆粒間起潤(rùn)滑作用，使土的內(nèi)摩阻力減小，因此，同樣的壓實(shí)功可以得到較大的干密度。在這個(gè)過(guò)程中，單位土體積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)土的含水量達(dá)到某一限度后，雖然內(nèi)摩阻力還在減小，但單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度，而水的體積不斷增加，由于水是不可壓縮的，因此在同一壓實(shí)功下，土的干密度反而逐漸減小，土只有在某一含水量下，才能壓實(shí)到最大干密度，這個(gè)含水量稱為最佳含水量。

2.土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響

土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響很大。從施工實(shí)踐可以看出，砂性土的壓實(shí)效果優(yōu)于黏性土。其機(jī)理在于土粒越細(xì)，比表面積越大，土粒表面水膜所需的含水量就越多，而且黏土中含有親水性較高的膠體物質(zhì)。由于砂土的顆粒組呈松散狀態(tài)，水分極易散失，所以在這時(shí)最佳含水量沒(méi)有實(shí)際意義。

3.壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果的影響

鋪筑厚度的確定《規(guī)范》規(guī)定， 分層的最大松鋪厚一般宜在30cm～50cm間，按土質(zhì)類別，壓實(shí)機(jī)具的功能，碾壓遍數(shù)等具體由試驗(yàn)確定。一般情況采用12t～15t壓路機(jī)， 松鋪厚度絕對(duì)不宜超過(guò)30cm，且碾壓遍數(shù)在8～10遍才能保證達(dá)到壓實(shí)要求。最好松鋪厚度不低于12cm，即壓實(shí)厚度不低于8cm，才能保證整個(gè)填方的整體強(qiáng)度。首先確定分層，既能保證每層不能超過(guò)最大松鋪厚度，也不低于最小松鋪厚度。施工表明，最好按松鋪厚度30cm進(jìn)行鋪筑，以確保壓實(shí)層的勻質(zhì)性。

4.壓實(shí)功及壓實(shí)遍數(shù)對(duì)壓實(shí)的影響

壓實(shí)功能（指壓實(shí)工具的質(zhì)量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等）對(duì)壓實(shí)效果的影響，是除含水量之外的另一個(gè)重要因素。據(jù)此規(guī)律，施工實(shí)踐中可以增加壓實(shí)功能（選用重碾，增加次數(shù)或延長(zhǎng)作用時(shí)間等）以提高路基強(qiáng)度或降低含水量以達(dá)到最佳，需要指出的是，用增加壓實(shí)功能的辦法以提高土基強(qiáng)度的效果有一定限度。壓實(shí)功能增加到一定限度以上，效果提高就會(huì)越為緩慢，在經(jīng)濟(jì)效益和工程施工組織上會(huì)增大成本或施工組織難度。嚴(yán)格控制最佳含水量要比增加壓實(shí)功能收效大得多。

5.級(jí)配對(duì)壓實(shí)的影響

集料的級(jí)配對(duì)碾壓所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯影響。實(shí)踐證明，均勻顆粒和砂，單一尺寸的礫石、碎石都難于碾壓密實(shí)。在級(jí)配集料基層或底基層施工中， 使所用的集料的級(jí)配與室內(nèi)試驗(yàn)確定標(biāo)準(zhǔn)干容重時(shí)，所用的集料級(jí)配相同非常重要。在集料發(fā)生離析的情況下，添加所缺的料并進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌韬褪潜匾?。施工中，只有?yán)格控制級(jí)配，才能確保達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)狀態(tài)。

二、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)路基壓實(shí)度的方法及其適用范圍

1.灌砂法

灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當(dāng)前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定密度的主要方法。該方法可用于測(cè)試各種土或路面材料的密度，它的缺點(diǎn)是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數(shù)較多，因此它的測(cè)試速度較慢。

2.核子儀法

該法是利用放射性元素測(cè)量土或路面材料的密度和含水量。這類儀器的特點(diǎn)是測(cè)量速度快，需要人員少。該類方法適用于測(cè)量各種土或路面材料的密度和含水量，有些進(jìn)口儀器可貯存打印測(cè)試結(jié)果。它的缺點(diǎn)是，放射性物質(zhì)對(duì)人體有害，另外需要打洞的儀器，在打洞過(guò)程中使洞壁附近的結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響測(cè)定的準(zhǔn)確性，對(duì)于核子密度濕度儀法，可作施工控制使用，但需與常規(guī)方法比較，以驗(yàn)證其可靠性。

3.環(huán)刀法

環(huán)刀法是測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)密度的傳統(tǒng)方法。國(guó)內(nèi)習(xí)慣采用的環(huán)刀容積通常為200cm3，環(huán)刀高度通常約5cm。用環(huán)刀法測(cè)得的密度是環(huán)刀內(nèi)土樣所在深度范圍內(nèi)的平均密度。它不能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。由于碾壓土層的密度一般是從上到下減小的，若環(huán)刀取在碾壓層的上部，則得到的數(shù)值往往偏大，若環(huán)刀取的是碾壓層的底部，則所得的數(shù)值將明顯偏小，就檢查路基土和路面結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)度而言，我們需要的是整個(gè)碾壓層的平均壓實(shí)度，而不是碾壓層中某一部分的壓實(shí)度，因此，在用環(huán)刀法測(cè)定土的密度時(shí)，應(yīng)使所得密度能代表整個(gè)碾壓層的平均密度。然而，這在實(shí)際檢測(cè)中是比較困難的;只有使環(huán)刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環(huán)刀法所得的結(jié)果才可能與灌砂法的結(jié)果大致相同。另外，環(huán)刀法適用面較窄，對(duì)于含有粒料的穩(wěn)定土及松散性材料無(wú)法使用。

三、結(jié)束語(yǔ)

公路路基壓實(shí)質(zhì)量的試驗(yàn)室控制， 主要是靠具體的檢測(cè)方法和檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定，這些質(zhì)量檢測(cè)方法和檢測(cè)數(shù)據(jù)是否科學(xué)、真實(shí)、有效，直接影響著路基質(zhì)量評(píng)定的準(zhǔn)確性?？傊坊鶋簩?shí)的意義是不言而喻的。在具體施工中，理論上的知識(shí)與施工中的具體指導(dǎo)應(yīng)該相結(jié)合，同時(shí)，建設(shè)、監(jiān)理、施工單位應(yīng)牢固樹(shù)立全員質(zhì)量意識(shí)，根據(jù)每條路的不同土質(zhì)、天然含水量與最佳含水量，在嚴(yán)格按《規(guī)范》要求施工的同時(shí)，必須搞好試驗(yàn)路段，試驗(yàn)路段成功并取得精確數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行填筑路堤的施工。

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