土質(zhì)路基壓實(shí)影響因素及其質(zhì)量控制措施

1、土質(zhì)路基壓實(shí)影響因素及其質(zhì)量控制措施 【摘要】整個(gè)公路項(xiàng)目結(jié)構(gòu)質(zhì)量的關(guān)鍵在于路基壓實(shí)度。本文結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)，分析土質(zhì)路基壓實(shí)機(jī)理及影響因素，并提出對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量控制的有效措施。 【關(guān)鍵詞】土質(zhì)路基；壓實(shí)機(jī)理；影響因素；控制措施 路堤填筑所用的土或者路塹開(kāi)挖形成路基表面的土，由于開(kāi)挖擾動(dòng)破壞了土體原來(lái)緊密的狀態(tài)，致使結(jié)構(gòu)松散，顆粒間需要重新密實(shí)組合。為了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。因此路基的壓實(shí)工作，是路基施工過(guò)程中一項(xiàng)重要的工序。 1土質(zhì)路基壓實(shí)機(jī)理 土質(zhì)路基在施工過(guò)程中需分層壓實(shí)，使其達(dá)到一定的密實(shí)度，以提高路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及抗形變和抗侵蝕沖刷能力。此外，經(jīng)

2、過(guò)壓實(shí)的土基，透水性降低，毛細(xì)水上升高度減小，在季節(jié)性冰凍地區(qū)可防止凍脹與翻漿。路基頂面經(jīng)壓實(shí)后可避免因水分干濕作用引起的自然沉陷和行車產(chǎn)生壓密變形，保證了路面正常工作。 路基土通常是由土粒、水分和空氣組成的三相體系。受壓后，土?？障吨写蟛糠挚諝獗粩D出土體（少量溶于水中），土粒不斷靠攏并重新排列成密實(shí)的結(jié)構(gòu)，因而提高了土的強(qiáng)度。同時(shí)，由于土體空隙減小，降低了土滲透性，減小了毛細(xì)水的上升高度。 2影響壓實(shí)效果的因素 對(duì)于細(xì)粒土的路基，影響壓實(shí)效果的因素有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。內(nèi)因指土質(zhì)和濕度，外因指壓實(shí)功能（如機(jī)械性能、壓實(shí)時(shí)間與速度、土層厚度）及壓實(shí)時(shí)外界自然和人為的其他因素等。下面就影響壓實(shí)效

3、果的主要因素進(jìn)行討論。 2.1含水率對(duì)壓實(shí)的影響 含水率與密實(shí)度（以干重度度量）的關(guān)系：以同一種土在同一貫入擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)下，各個(gè)土樣配以不同的含水率，測(cè)定各個(gè)干重度，試驗(yàn)表明：同等條件下，在一定含水率之前，隨增加而提高，主要原因在于水起潤(rùn)滑作用，土粒間阻力減小，施加外力后，孔隙減小，土粒易于被擠緊，得以提高。值至最大值后，再繼續(xù)增大，土?？紫侗凰终紦?jù)，而水一般不為外力所壓縮，水分互擠轉(zhuǎn)移，因而增大，隨之降低。通常在一定壓實(shí)條件下干重度的最大值，稱為最大干重度0，相應(yīng)的含水率稱為最佳含水率0，由此可見(jiàn)，壓實(shí)時(shí)若能控制土的最佳含水率0。，則壓實(shí)效果為最好。 2.2土質(zhì)對(duì)壓實(shí)效果的影響 在同樣壓實(shí)

4、條件下，不同的土質(zhì)其壓實(shí)效果是不一樣的。一般規(guī)律是不同的土質(zhì)，有著不同的最佳含水率0及最大干重度0，顆粒分散性（液限、黏性）較高的土，其0值較高，0值較低。同時(shí)通過(guò)對(duì)比可見(jiàn)，砂性土的壓實(shí)效果優(yōu)于黏性土。其機(jī)理在于土粒愈細(xì)，比表面積愈大，土粒表面水膜所需的含水量就愈多，加之黏土中含有親水性較高膠體物質(zhì)所致。另外，至于砂土由于呈松散狀態(tài)，水分極易散失，對(duì)其最佳含水率的概念就沒(méi)有多大的實(shí)際意義。 2.3壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)的影響 壓實(shí)功能（指壓實(shí)工具的重量、形式、碾壓遍數(shù)、作用時(shí)間等）對(duì)壓實(shí)效果的影響，是上述因素之外的又一重要因素。通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比表明：同一種土的最佳含水率0隨壓實(shí)功能的增大而減小，最大干重度

5、0則隨壓實(shí)功能的增大而提高；在相同含水率條件下，壓實(shí)功能愈高，土基密實(shí)度（即0）愈高。據(jù)此規(guī)律，工程實(shí)踐中可以增加壓實(shí)功能（如選用重碾，增加碾壓遍數(shù)或延長(zhǎng)作用時(shí)間等），以提高路基土的干重度或降低最佳含水率。但必須指出，用增加壓實(shí)功能的辦法提高土基強(qiáng)度的效果，有一定的限度。壓實(shí)功能增加到一定限度以上，其效果的提高就會(huì)愈為緩慢，這樣在經(jīng)濟(jì)效益和施工組織上不盡合理。當(dāng)壓實(shí)功能超過(guò)限度過(guò)大時(shí)，一是超過(guò)土的極限強(qiáng)度，造成土基結(jié)構(gòu)的破壞；二是相對(duì)應(yīng)壓實(shí)時(shí)的含水率減少，獲得的密實(shí)度經(jīng)受不住水的影響，即水穩(wěn)定性變差。相比之下，嚴(yán)格控制最佳含水率，要比增加壓實(shí)功能收效大得多。當(dāng)含水率不足，灑水有困難時(shí)，適當(dāng)增加

6、壓實(shí)功能可以見(jiàn)效；但如果土的含水率過(guò)大，此時(shí)再增大壓實(shí)功能，必將出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，即壓實(shí)效果很差，造成返工浪費(fèi)。 2.4壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果的影響 相同壓實(shí)條件下（土質(zhì)、含水率與壓實(shí)功能不變），根據(jù)實(shí)測(cè)土層不同深度的密實(shí)度（或壓實(shí)度）可得知，密實(shí)度隨深度遞減，表層5cm為最高。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)工具類型、土質(zhì)及壓實(shí)的基本要求，路基分層壓實(shí)的厚度有具體的規(guī)定數(shù)值。一般情況下，夯實(shí)不宜超過(guò)20cm；1215t光面壓路機(jī)，不宜超過(guò)25cm；振動(dòng)壓路機(jī)或夯擊機(jī)，宜以50cm為限。確定了實(shí)際施工時(shí)的壓實(shí)厚度之后，還應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定合適的攤鋪厚度。 3路基壓實(shí)施工質(zhì)量控制 3.1

7、基底施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 基底土密度、地面橫坡緩于1：5時(shí)，路堤可直接填筑在天然地面上。路堤基底為耕地或松土?xí)r，應(yīng)先清除有機(jī)土、種植土，平整后按規(guī)定要求壓實(shí)。一級(jí)公路和二級(jí)公路路堤基底的壓實(shí)度（重型）不應(yīng)小于85%；當(dāng)路堤填土高度小于路床厚度（80cm）時(shí)，基底的壓實(shí)度不宜小于路床的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)；基底松散土厚度大于30cm時(shí)，應(yīng)翻挖再回填分層壓實(shí)。 3.2路床施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 路床土質(zhì)應(yīng)均勻、密實(shí)、強(qiáng)度高。上路床壓實(shí)度達(dá)不到規(guī)定要求時(shí)，必須采取晾曬、摻石灰等技術(shù)措施。挖方地段的路床為巖石或土基良好時(shí)，可直接作為路床，并應(yīng)平整、碾壓密實(shí)。地質(zhì)條件不良或土質(zhì)松散、滲水、濕軟、強(qiáng)度低時(shí)，應(yīng)采取防水、排水措

8、施或摻石灰處理或換填滲水性土等措施，處理深度可視具體情況確定。 3.3土方路堤施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 土方路堤應(yīng)分層填筑、分層壓實(shí)。采用機(jī)械壓實(shí)時(shí)，分層的最大松鋪厚度，高速公路和一級(jí)公路不應(yīng)超過(guò)30cm；其他公路，視具體情況試驗(yàn)確定，但最大不超過(guò)50cm。填筑至路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度，不應(yīng)小于8cm。 3.4含水量控制施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 細(xì)粒土、砂類土和礫石土不論采用何種壓實(shí)機(jī)械，均應(yīng)在該種土的最佳含水量（10%以內(nèi)壓實(shí)。用透水性不良的土填筑路堤時(shí)，應(yīng)控制其含水量在最佳含水量2%之內(nèi)。當(dāng)土的實(shí)際含水量不位于上述范圍內(nèi)時(shí)。應(yīng)均勻加水或?qū)⑼翑傞_(kāi)、晾干，使其達(dá)到上述要求后方可進(jìn)行壓實(shí)。運(yùn)輸上路的土在

9、攤平后，其含水量若接近于壓實(shí)最佳含水量時(shí)，應(yīng)迅速壓實(shí)。 需要加的水宜在取土的前一天澆灑在取土坑內(nèi)的表面，使其均勻滲透土中，也可將土運(yùn)至路堤上后，用灑水車均勻、適量地澆灑在途中，并用拌合設(shè)備拌合均勻。 3.5碾壓施工質(zhì)量控制要點(diǎn) 為了有效地壓實(shí)路基填筑土，必須對(duì)碾壓工序作以下的控制： （1）確定工地施工要求的密實(shí)度。路基要求的壓實(shí)度根據(jù)填挖類型和公路等級(jí)及路堤填筑的高度而定。通常根據(jù)表中的規(guī)定，用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，得出最大干密度和相應(yīng)的最佳含水率。 （2）對(duì)于各種壓實(shí)機(jī)具碾壓不同土類的適宜厚度，所需壓實(shí)遍數(shù)與填土的實(shí)際含水率（最佳含水率2%以內(nèi)）等，均應(yīng)根據(jù)要求的壓實(shí)度，通過(guò)做試驗(yàn)路段加以確定。高等

10、級(jí)公路路基填土壓實(shí)宜采用振動(dòng)壓路機(jī)或3550t輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。采用振動(dòng)壓路機(jī)碾壓時(shí)，第一遍應(yīng)靜壓，第二遍開(kāi)始用振動(dòng)壓實(shí)。壓實(shí)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制填土的含水率。含水率過(guò)大時(shí)，應(yīng)將土翻曬至要求的含水率再碾壓；含水率過(guò)小時(shí)，需均勻?yàn)⑺笤龠M(jìn)行碾壓。通常天然土的含水率接近最佳含水率時(shí)，在填土后應(yīng)隨即壓實(shí)。 （3）填石路堤在壓實(shí)前，應(yīng)先用大型推土機(jī)推鋪平整，個(gè)別不平處，應(yīng)用人工配合，用細(xì)石屑找平。壓路機(jī)宜選用12t以上的重型振動(dòng)壓路機(jī)、2.5t以上的夯錘或25t以上的輪胎壓路機(jī)。碾壓時(shí)要求均勻壓實(shí)，不得漏壓。每層的填鋪厚度在0.4m左右，當(dāng)采用重型振動(dòng)壓路機(jī)或夯錘壓實(shí)時(shí)，可加厚至1.0m。填石路堤所要求的密實(shí)度、所需的碾壓遍數(shù)（或夯壓遍數(shù)）應(yīng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。以12t以上的振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)試驗(yàn)，當(dāng)壓實(shí)層頂面穩(wěn)定，不再下沉（無(wú)輪跡）時(shí)，可判為密實(shí)狀態(tài)，即壓實(shí)度合格。 （4）土石混填路堤的壓實(shí)要根據(jù)混合料中巨粒土含量的多少來(lái)確定。當(dāng)巨粒土含量較少時(shí)，應(yīng)按填土路堤的壓實(shí)方法進(jìn)行壓實(shí)；當(dāng)巨粒土含量較大時(shí)，應(yīng)按填石路堤的壓實(shí)方法壓實(shí)。不論何種路堤，碾壓都必須確保均勻密實(shí)。 （5）壓實(shí)度的檢測(cè)方法有環(huán)刀法、灌砂法、灌水法（水袋法）和核子密度濕度儀法。在使用核子密度儀時(shí)，事先應(yīng)與規(guī)定試驗(yàn)方法作對(duì)比試驗(yàn)而進(jìn)行標(biāo)定。 4結(jié)束語(yǔ) 公路土質(zhì)路