【摘要】近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)公路建設(shè)投資力度的加大,我國(guó)的公路工程建設(shè)十分迅速。路基是公路的重要組成部分,為使路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,必須予以壓實(shí)以提高其密實(shí)程度。壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)是造成路面破損,使用狀況差,通行能力差,交通事故多的主要原因?,F(xiàn)就對(duì)影響公路路基壓實(shí)質(zhì)量控制的因素作如下分析,只有正確避免了這些因素對(duì)壓實(shí)度的影響,才能保證路基工程的使用壽命。
【關(guān)鍵詞】公路路基;壓實(shí)度;質(zhì)量;控制
實(shí)踐證明,由于路基壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到要求就急于鋪筑路面,結(jié)果是開(kāi)放交通后在自然因素和車(chē)輛荷載作用下,路基產(chǎn)生沉陷變形而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞,造成極大的浪費(fèi)。因此,要加強(qiáng)路基壓實(shí)質(zhì)量的控制。
一、影響壓實(shí)效果的主要因素
1、影響路面路基壓實(shí)施工質(zhì)量的因素
1.1含水量的影響
路基路面在壓實(shí)施工過(guò)程中,路基土或路面結(jié)構(gòu)層材料的含水量,對(duì)所能達(dá)到的密實(shí)度起著關(guān)鍵性作用。土的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力是隨密實(shí)度而增加的。土的含水量較小時(shí),土顆粒間的內(nèi)摩阻力大,壓實(shí)到一定密度后,某一壓實(shí)功不能再克服土的抗力,壓實(shí)所得的干容重小。當(dāng)土的含水量逐漸增加時(shí),水在顆粒間起潤(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容重。在這個(gè)過(guò)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(guò)某一限度后,土的摩阻力還在減小,但單位土體中的空氣體積已減到最大限度,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(shí)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,成為影響路面路基壓實(shí)的重要因素。
1.2碾壓施工的影響
1.2.1碾壓方式的不同
采用的碾壓方式,包括壓實(shí)工具的選擇、施工方式選擇等,碾壓方式選擇的不同對(duì)中期路面的施工產(chǎn)生不同的影響。比如,不同的壓實(shí)工具,其壓力傳播的有效深度也不同。
1.2.2壓實(shí)厚度和碾壓遍數(shù)的不同
在路基施工中碾壓應(yīng)該有適當(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,而且該層的壓實(shí)度也會(huì)受到嚴(yán)重的影響。另外,壓路機(jī)的碾壓遍數(shù)對(duì)路基土的壓實(shí)度影響也較大。用同一種機(jī)械對(duì)同一種土進(jìn)行碾壓時(shí),開(kāi)始的碾壓遍數(shù)對(duì)土的干密度影響很大,但隨著碾壓的增加,干密度的增長(zhǎng)率逐漸減少。碾壓遍數(shù)超過(guò)一定數(shù)值后,干密度實(shí)際上就不能再增加了。故碾壓土填筑的適宜遍數(shù)和壓實(shí)度,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。
1.3土質(zhì)的影響
不同性質(zhì)土的壓實(shí)性能是不一樣的,就填土壓實(shí)而言,最適宜的是砂礫土、砂土和砂性土。這些土易壓實(shí),有足夠的穩(wěn)定性,沉陷小。最難壓實(shí)的是粘土,在潮濕狀態(tài)下這種土不穩(wěn)定,最佳含水量比其他土類(lèi)大,而最大干密度卻較小,但經(jīng)壓實(shí)的粘土仍具有良好的不透水性。 根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn),在相同的壓實(shí)功作用下,不同的土類(lèi)具有不同的最佳含水量和最大干密度。在同一壓實(shí)功能作用下,含粗顆粒較多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。在道路施工時(shí),應(yīng)根據(jù)不同取土場(chǎng)的不同土類(lèi),分別確定其最大干密度和最佳含水量。
2、土 類(lèi)
不同類(lèi)型土的壓實(shí)性能是不一樣的。就填筑路基而言,最合適的土是砂礫土、砂土及亞砂土。這些土容易壓實(shí),有足夠的穩(wěn)定性,與水不會(huì)過(guò)分泡軟。用這些土填筑的路基,沉陷可能性最小。
3、壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)度的影響
所用機(jī)械會(huì)影響路基土的壓實(shí)狀態(tài)。對(duì)于光面壓路機(jī);由于土的結(jié)構(gòu)層材料與碾輪的接觸面積比較大,壓實(shí)厚度比較小,不僅可以使密度達(dá)到理想的效果,而且能夠得到平整的表面。輕型壓路機(jī)壓實(shí)得到密實(shí)度較小,而重型壓路機(jī)能夠獲得較大的密實(shí)度。
4、土質(zhì)的影響
對(duì)于同一類(lèi)土,其最佳含水量隨著壓實(shí)功能的加大而減小,而最大干密度則隨壓實(shí)功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時(shí),增加壓實(shí)|來(lái)源||功能對(duì)提高土的干密度影響較大,偏濕時(shí)則收效甚微。故對(duì)偏濕的土企圖用加大壓實(shí)功能的辦法來(lái)提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的,若土的含水量過(guò)大,此時(shí)增大壓實(shí)功能就會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外,當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后,對(duì)最佳含水量的減小和最大干密度的提高都不明顯了,這就是說(shuō)單純用增加壓實(shí)功能來(lái)提高土的密實(shí)度未必合算,同時(shí)壓實(shí)功能過(guò)大還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu),使效果適得其反。
5、碾壓速度對(duì)壓實(shí)的影響
不管使用哪種形式或質(zhì)量的壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,其碾壓速度對(duì)路基土或路面材料層所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯影響,而且碾壓速度過(guò)快,容易導(dǎo)致被壓層的平整度變差。
二、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)
在道路工程中常用壓實(shí)度來(lái)表示填土壓實(shí)效果的好與不好,壓實(shí)度是工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值(或稱(chēng)壓實(shí)系數(shù)),并用百分?jǐn)?shù)表示,即:
壓實(shí)度K=ρd/ρm×100%
ρd-壓實(shí)后的干密度(g/cm3),
ρm-標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度(g/cm3)。
試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又分重型和輕型,擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或道路等級(jí)來(lái)確定。路基壓實(shí)的質(zhì)量控制措施
三、壓實(shí)質(zhì)量控制
1.平整度的控制
路基施工中,用推土機(jī)和平地機(jī)結(jié)合人工在直線(xiàn)段每20m一個(gè)斷面,曲線(xiàn)段每10m一個(gè)斷面來(lái)控制標(biāo)高,嚴(yán)格按要求達(dá)到規(guī)定的平整度。
2.含水量的控制
根據(jù)路基壓實(shí)機(jī)理,土的最大干密度,隨著含水量的變化而變化,含水量過(guò)小,土顆料間的摩阻力增大,在相同壓實(shí)機(jī)具作用下,不易將相鄰?fù)令w擠緊,孔隙增大,達(dá)不到密實(shí)的目的。含水量過(guò)大,土顆粒間的孔隙被水分占據(jù),而水一般又不為外力所壓縮,在碾壓過(guò)程中出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象,同樣達(dá)不到壓實(shí)度要求。因此在施工過(guò)程中為了土壤在土基上能及時(shí)晾曬,把整個(gè)標(biāo)段劃分成若干個(gè)施工段,以便形成有效的流水作業(yè)面,當(dāng)測(cè)定某段含水量達(dá)到或接近最佳含水量時(shí),迅速進(jìn)行整平、碾壓,當(dāng)然對(duì)壓實(shí)度K≥90%、K≥93%的區(qū)域,含水量大于或小于最佳含水量一定數(shù)值仍能碾壓達(dá)到要求,但是碾壓的遍數(shù)要增加,而不是試驗(yàn)段所確定的遍數(shù)。
3.填土厚度的控制
壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果具有明顯的影響,相同壓實(shí)條件下,實(shí)測(cè)土層不同深度的壓實(shí)度隨著深度逐漸減少,如果填土厚度過(guò)大,壓實(shí)機(jī)具影響范圍外的土體密實(shí)度就達(dá)不到要求。施工時(shí)根據(jù)填土厚度、松鋪系數(shù),計(jì)算出單位面積的用土量,用灰線(xiàn)標(biāo)出方格網(wǎng),每一方格內(nèi)鋪筑固定的土方數(shù),現(xiàn)場(chǎng)由專(zhuān)人指揮。每排土堆分布相互錯(cuò)開(kāi),以便推土機(jī)、平地機(jī)整平。
綜上所述 公路路基施工質(zhì)量的好壞將直接影響到路面的穩(wěn)定性。路基壓實(shí)質(zhì)量是保證公路施工質(zhì)量的前提、是提高道路服務(wù)水平的基礎(chǔ)、是延長(zhǎng)道路壽命的核心。因此,在施工中,需綜合考慮土質(zhì)、含水量、壓實(shí)機(jī)具、壓實(shí)功能及壓實(shí)時(shí)外界的自然和人為等因素,施工中采取有效質(zhì)量控制措施,按規(guī)范施工,重視施工中的每一個(gè)小環(huán)節(jié),以保證路基的壓實(shí)質(zhì)量,為下一步路面施工提供有力的保障。以上只是我的一些體會(huì),意在拋磚引玉,與大家共同探討。
參考文獻(xiàn):
[1]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30-2004)
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