公 路 路 基 壓 實(shí) 質(zhì) 量 控 制

1、 淺談公路路基壓實(shí)質(zhì)量控制 陜西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 公路系 XXX摘要 路基的壓實(shí)施工是路基工程施工的重點(diǎn),路基的好壞決定于它的強(qiáng)度,而壓實(shí)度是控制強(qiáng)度的主要指標(biāo), 文章針對(duì)公路路基工程質(zhì)量的重要性，研究了公路路基壓實(shí)度的影響因素，結(jié)合施工情況，總結(jié)出在路基壓實(shí)中針對(duì)各因素應(yīng)注意的問題，從而確保路基壓實(shí)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)為以后路基壓實(shí)施工提供了參考。 關(guān)鍵詞 路基壓實(shí) 壓實(shí)控制 因素1.引言路基是公路的承重層,填土方路基的壓實(shí)質(zhì)量是路基壓實(shí)施工的重點(diǎn),它對(duì)于公路整體的質(zhì)量好壞,以及下一部路面的施工都有著深遠(yuǎn)的意義。我們?cè)谑┕ぜ氨O(jiān)理工作中,必須得按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求辦事,認(rèn)真仔細(xì)地做好每一項(xiàng)工作,保證路

2、基的壓實(shí)質(zhì)量,為下一步的工作做好準(zhǔn)備,提供有力的保障。 2.影響路基壓實(shí)度的因素 2.1 含水量對(duì)壓實(shí)過程的影響在壓實(shí)過程中，土的含水量對(duì)所能達(dá)到的密度起著非常大的作用，當(dāng)土的含水量小時(shí)，土顆粒間的內(nèi)摩阻力大，壓實(shí)到一定的程度后，某一壓實(shí)功不能克服土的抗力，壓實(shí)所得的干密度??；當(dāng)土的含水量增大時(shí)，水在土顆粒間起潤(rùn)滑作用，使土的內(nèi)摩阻力減少，此時(shí)同樣的壓實(shí)功可以得到較大的干密度；當(dāng)土的含水量繼續(xù)增加到超過某一限度后，單個(gè)土體中空氣體積已減少到極限，而水的體積不斷增加，在同樣壓實(shí)功下，土的密度反而逐漸減少。所以，土在一定的壓實(shí)功作用下，只有當(dāng)其含水量在最佳含水量時(shí)，才能獲得最大干密度，才能達(dá)到最佳

3、的壓實(shí)效果，并且這時(shí)的土水穩(wěn)定性最好。2.2 壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)度的影響所有的壓實(shí)機(jī)械對(duì)一定含水量的路基土的壓實(shí)狀態(tài)有很大的影響，使用輕型壓路機(jī)只能得到較小的密實(shí)度，使用重型壓路機(jī)以得到較大的密實(shí)度；震動(dòng)壓路機(jī)比相同質(zhì)量的普通光面鋼輪壓路機(jī)的壓實(shí)效果好得多，不但密實(shí)度大，而且有效的壓實(shí)度也大。2.3 壓實(shí)厚度和碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)度的影響在路基施工中碾壓應(yīng)該有適當(dāng)?shù)暮穸龋雺簩舆^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。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)，開始的碾壓遍數(shù)對(duì)土的干密度影響很大，但隨著碾壓遍數(shù)的增加，干密度的增長(zhǎng)率逐漸減少，

4、碾壓遍數(shù)超過一定數(shù)值后，干密度實(shí)際上就不再增加了。碾壓潮濕土填筑的路堤適宜的壓路機(jī)型式、規(guī)格、填層的適宜遍數(shù)和壓實(shí)度，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。為使路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求，施工中可綜合使用各類凍融翻漿防治方法。2.4 土壤的顆粒大小和組成成份對(duì)壓實(shí)度的影響土或類似土的材料是否易于壓實(shí)取決于土的粒徑、顆粒形狀和表面特性以及級(jí)配。粒徑較大的中粒土比表面積小，顆粒之間的粘結(jié)力弱，易于在外力作用下產(chǎn)生位移而容易壓實(shí)；粉土、粘土顆粒較小，比表面積大，顆粒間薄膜水互相吸附作用較強(qiáng)，自由水排出困難，壓實(shí)阻力大而難于壓實(shí)。從顆粒的形狀看，接近立方體、棱柱體的易于壓實(shí)；薄片、長(zhǎng)條多的的難壓實(shí)。顆粒表面有一定粗糙度的

5、雖然阻抗力要大些，但在碾壓過程中產(chǎn)生位移后能穩(wěn)定在新的位置，而表面光滑接近圓形的顆粒，雖易于移動(dòng)，但不易穩(wěn)定常難于壓實(shí)。而土粒級(jí)配是否良好的土，決定了土能否補(bǔ)壓實(shí)到較理想密度，級(jí)配良好的土，可以用較少的壓實(shí)功壓到要求的密實(shí)度，級(jí)配差或不含級(jí)配的土，盡管投人相當(dāng)大的壓實(shí)功，仍會(huì)留下很大的空隙。因此在填料選擇時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用天然級(jí)配較好的中、粗粒土，砂性土，盡量避免使用粉土、粘土，光滑無棱又顆粒均勻等難于壓實(shí)的材料。2.5 下層層的強(qiáng)度和平整度對(duì)壓實(shí)度的影響如果下層層的強(qiáng)度太低，壓實(shí)度徹底提出高，嚴(yán)重的還會(huì)形成軟簧，在進(jìn)行鋪筑第一層時(shí)，首先要對(duì)原地表進(jìn)行處理，首先是清除淤泥、雜草、樹根等雜物，如果地下

6、水位較低的應(yīng)換填透水性材料，換填至地下水位之上，分層碾壓。如第一層達(dá)不到路堤壓實(shí)度的要求應(yīng)將原地表土進(jìn)行耕松，重新進(jìn)行碾重，過到該層壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，另填筑的順序，先低后高，先將低洼地段逐漸填平壓實(shí)，才能進(jìn)行下層的填筑，否則低洼地段很不宜壓實(shí)。3.壓實(shí)度檢驗(yàn)方法通常采用環(huán)刀法、灌砂法和核子密度儀法等。 環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測(cè)方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便；缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動(dòng)，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，因此干密度有所降低。 灌砂法，是一種破壞性檢測(cè)方法，適用于各類土。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定值精確；缺點(diǎn)是操作較復(fù)雜，須經(jīng)常測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度和錐體重。 核子密度儀

7、法，是一種非破壞性測(cè)定方法。能快速測(cè)定濕密度和含水量，滿足現(xiàn)場(chǎng)快速、無破損的要求，并具有操作方便，顯示直觀的優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)與灌砂法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定后方可使用。 3.1 環(huán)刀法試驗(yàn)方法與步驟3.1.1 用人工取土器測(cè)定粘性土及無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土密度1)擦凈環(huán)刀，稱取環(huán)刀質(zhì)量m2，準(zhǔn)確至0.1g.2)在試驗(yàn)地點(diǎn)，將面積約30cm×30cm的地面清掃干凈。并將壓實(shí)層鏟去表面浮動(dòng)及不平整的部分，達(dá)到一定深度，使環(huán)刀打下后，能達(dá)到要求的取土深度，但不得擾動(dòng)下層。3)將定向筒齒釘固定于鏟平的地面上，順次將環(huán)刀、環(huán)蓋放人定向筒內(nèi)與地面垂直。4)將導(dǎo)桿保持垂直狀態(tài)，用取土器落錘將環(huán)刀打人壓實(shí)層中，至環(huán)蓋頂

8、面與定向筒上口齊平為止。5)去掉擊實(shí)錘和定向筒，用鎬將環(huán)刀及試樣挖出。6)輕輕取下環(huán)蓋，用修土刀自邊至中削去環(huán)刀兩端余土，用直尺檢測(cè)直至修平為止。7)擦凈環(huán)刀外壁，用天平稱取環(huán)刀及試樣合計(jì)質(zhì)量m1，準(zhǔn)確0.1g.8)自環(huán)刀中取出試樣，取具有代表性的試樣，測(cè)定其含水量。3.1.2 用人工取土器測(cè)定砂性土或砂層密度1)如為濕潤(rùn)的砂土，試驗(yàn)時(shí)不需要使用擊實(shí)錘和定向筒。在鏟平的地面上，細(xì)心挖出一個(gè)直徑較環(huán)刀外徑略大的砂土柱，將環(huán)刀刃口向下，平置于砂土柱上，用兩手平衡地將環(huán)刀垂直壓下，直到砂土柱突出環(huán)刀上端約2cm時(shí)為止。2)削掉環(huán)刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。3)在環(huán)刀上口蓋一塊平滑的木板，一手按住

9、木板，另一只手用小鐵鍬將試樣從環(huán)刀底部切斷，然后將裝滿試樣的環(huán)刀轉(zhuǎn)過來，削去環(huán)刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。4)擦凈環(huán)刀外壁，稱環(huán)刀與試樣合計(jì)質(zhì)量ml，精確至0.1g. 5)自環(huán)刀中取具有代表性的試樣測(cè)定其含水量。 6)干燥的砂土不能挖成砂土柱時(shí)，可直接將環(huán)刀壓人或打入土中。3.1.3 用電動(dòng)取土器測(cè)定無機(jī)結(jié)合料細(xì)粒土和硬塑土密度。1)裝上所需規(guī)格的取芯頭。在施工現(xiàn)場(chǎng)取芯前，選擇一塊平整的路段，將四只行走輪打起，四根定位銷釘采用人工加壓的方法，壓入路基土層中。松開鎖緊手柄，旋動(dòng)升降手輪，使取芯頭剛好與土層接觸，鎖緊手柄。2)將電瓶與調(diào)速器接通，調(diào)整器的輸出端接人取芯機(jī)電源插口。指示燈亮，

10、顯示電路已通;啟動(dòng)開關(guān)，電動(dòng)機(jī)工作，帶動(dòng)取芯機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)土層含水量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，操作升降手柄，上提取芯機(jī)構(gòu)，停機(jī)，移開機(jī)器。由于取芯頭圓筒外表有幾條螺旋狀突起，切下的土屑排在筒外順螺紋上旋拋出地表，因此，將取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，搖動(dòng)即可取出樣品。3)取出樣品，立即按取芯套簡(jiǎn)長(zhǎng)度用修土刀或鋼絲鋸修平兩端，制成所需規(guī)格土芯，如擬進(jìn)行其他試驗(yàn)項(xiàng)目，裝入鋁盒，送試驗(yàn)室備用。4)用天平稱量土芯帶套筒質(zhì)m1，從土芯中心部分取試樣測(cè)定含水量。3.2 灌沙法的檢測(cè)步驟首先要在試驗(yàn)地點(diǎn)選一塊平坦表面，其面積不得小于基板面積，并將其清掃干凈。將基板放在此平坦表面上，沿基板中孔鑿洞，洞的直徑100毫米，在鑿

11、洞過程中應(yīng)注意不使鑿出的試樣丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出，放在已知質(zhì)量的塑料袋內(nèi)，密封。試洞的深度應(yīng)等于碾壓層厚度。鑿洞畢，稱此袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1 克。減去已知塑料袋的質(zhì)量后即為試樣的總質(zhì)量。然后從挖出的全部試樣中取有代表性的樣品，放入鋁盒，用酒精燃燒法測(cè)其含水量。最后將灌砂筒直接安放在挖好的試洞上，這時(shí)灌砂筒內(nèi)應(yīng)放滿砂，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)試洞。打開灌砂筒開關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。直到灌砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開關(guān)，取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1克。 試洞內(nèi)砂的質(zhì)量=砂至滿筒時(shí)的質(zhì)量-灌砂完成后筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量-錐體的質(zhì)量。挖出土的總質(zhì)量除以試洞內(nèi)砂的質(zhì)量再乘以標(biāo)準(zhǔn)砂的密度可

12、計(jì)算路基土的濕密度。干密度就等于濕密度/(1+0.01*含水量) 壓實(shí)度就等于土的干密度/土的最大干密度*100% 3.3 核子密度儀測(cè)試方法與步驟本方法用于測(cè)定瀝青混合料面層的壓實(shí)密度時(shí)，在表面用散射法測(cè)定，所測(cè)定瀝青面層的層厚應(yīng)不大于根據(jù)儀器性能決定的最大厚度。用于測(cè)定土基或基層材料的壓實(shí)密度及含水量時(shí)，打洞后用直接透射法測(cè)定，測(cè)定層的厚度不宜大于20cm。3.3.1 準(zhǔn)備工作（1）每天使用前按下列步驟用標(biāo)準(zhǔn)板測(cè)定儀器的標(biāo)準(zhǔn)值： 接通電源，按照儀器使用說明書建議的預(yù)熱時(shí)間，預(yù)熱測(cè)定儀。 在測(cè)定前，應(yīng)檢查儀器性能是否正常，在標(biāo)準(zhǔn)板上取34個(gè)讀數(shù)的平均值建立原始標(biāo)準(zhǔn)值，并與使用說明書提供的標(biāo)準(zhǔn)

13、值校對(duì)，如標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)超過使用說明書規(guī)定的界限時(shí)，應(yīng)重復(fù)此標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量，若第二次標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數(shù)仍超出規(guī)定的界限時(shí)，需視作故障并進(jìn)行儀器檢查。（2）在進(jìn)行瀝青混合料壓實(shí)層密度測(cè)定前，應(yīng)用核子法對(duì)鉆孔取樣的試件進(jìn)行標(biāo)定；測(cè)定其他材料密度時(shí)，宜與挖坑灌砂法的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定的步驟如下： 選擇壓實(shí)的路表面，按要求的測(cè)定步驟用核子儀測(cè)定密度，記錄讀數(shù)。在測(cè)定的同一位置用鉆機(jī)鉆孔法或挖坑灌砂法取樣，量測(cè)厚度，按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定材料的密度。對(duì)同一種路面厚度及材料類型，在使用前至少測(cè)定15處，求取兩種不同方法測(cè)定的密度的相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)應(yīng)不小于09。 （3）測(cè)試位置的選擇按照隨機(jī)取樣的方法確定測(cè)試位置，但與路面邊

14、緣或其他物體的最小距離不得小于30cm。核子儀距其他射線源不得小于lOm。當(dāng)用散射法測(cè)定時(shí)，應(yīng)用細(xì)砂填平測(cè)試位置路表結(jié)構(gòu)凹凸不平的空隙，使路表面平整，能與儀器緊密接觸。當(dāng)使用直接透射法測(cè)定時(shí)，應(yīng)在表面上用鉆桿打孔，孔深略深于要求測(cè)定的深度，孔應(yīng)豎真圓滑并稍大于射線源探頭。（4）按照規(guī)定的時(shí)間，預(yù)熱儀器。3.3.2 測(cè)定步驟（1）如用散射法測(cè)定時(shí)，應(yīng)按圖92的方法將核子儀平穩(wěn)地置于測(cè)試位置上。 （2）如用直接透射法測(cè)定時(shí)，應(yīng)按圖93方法將放射源棒放下插入已預(yù)先打好的孔內(nèi)。（3）打開儀器，測(cè)試員退出儀器2m以外，按照選定的測(cè)定時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，到達(dá)測(cè)定時(shí)間后，讀取顯示的各項(xiàng)數(shù)值，并迅速關(guān)機(jī)。4.路基壓

15、實(shí)度對(duì)于路基、路面半剛性基層及粒料類柔性基層而言，壓實(shí)度是指工地上實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所的最大干密度的比值；對(duì)瀝青面層、瀝青穩(wěn)定基層而言，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。因此路基壓實(shí)度的測(cè)定主要包括室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）確定和現(xiàn)場(chǎng)密度試驗(yàn)。路基壓實(shí)度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。先取壓實(shí)前的土樣送試驗(yàn)室測(cè)定其最佳含水量時(shí)的干密度，此為試樣干密度。再取由實(shí)試驗(yàn)后所得的試樣最大干密度，用實(shí)際干密度除以最大干密度即是土的實(shí)際壓實(shí)度。用此數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的壓實(shí)度比較，即可知道土的壓實(shí)程度是否達(dá)到了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 路基壓實(shí)度=試樣干密度/最大干密度（100%）5.路基壓實(shí)度的質(zhì)量控制

16、方法5.1 路基填土的選擇在路基施工中，如果土質(zhì)不良，即使松鋪厚度適中，碾壓合乎規(guī)范，仍然很難達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。所以，一切路基填土都必須經(jīng)過試驗(yàn)。高速公路的施工中，路基填土普遍采用粗粒土，這種土的級(jí)配良好，加之本身的性質(zhì)，一般只要機(jī)械碾壓合理、松鋪厚度適中，比較容易達(dá)到規(guī)范的要求。5.1.1 土的含水量土的最佳含水量是由土的擊實(shí)試驗(yàn)確定的含水量的大小直接影響著土的壓實(shí)度，含水最越大，干密度越小。在施工中，將含水量控制在與最佳含水量相差正負(fù)2 的范圍內(nèi)，壓實(shí)效果比較理想。土的含水量過大，壓實(shí)度必然小，會(huì)造成路基穩(wěn)定性降低，有時(shí)甚至出現(xiàn)彈簧土。含水量過小，難于碾壓，壓實(shí)度也難以達(dá)到規(guī)范要求。5.1.

17、2 松鋪厚度為保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性使路面有一個(gè)必要的穩(wěn)固土基，在填筑土質(zhì)路堤時(shí)，應(yīng)將填土分層壓實(shí)。在松散的黃土地區(qū)或其他松散土的挖方路段，也應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)。公路路基施工技術(shù)規(guī)范中明確要求必須根據(jù)道路的設(shè)計(jì)斷面分層填筑、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30cm。其他公路按土質(zhì)類別、壓實(shí)機(jī)具功能、碾壓遍數(shù)等，經(jīng)過試驗(yàn)確定，但最大松鋪厚度不宜超過5 0 Cm。在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視，過厚碾壓的現(xiàn)象普遍存在。由于超厚填土，造成雖然路基填土上層符合要求，但開挖后下層仍比較松散，這就為以后路基的穩(wěn)定埋下隱患。如果填筑路基的材料為粗粒土，采用灌

18、砂法求得干密度，在作壓實(shí)度檢測(cè)時(shí)，要求取樣深度必須達(dá)到下層的頂部，這樣就避免了上述情況的發(fā)生。另外，路基填土也不宜過薄，填土厚度不應(yīng)小于1 5cm。5.2 碾壓過程的控制 一般在碾壓過程中采用先輕后重、先靜后動(dòng)、先外側(cè)后中間的碾壓方法。碾壓速度控制在15kmh25kmh，碾壓遍數(shù)控制在46遍。通過以上的分析，可以看出，為確保路基壓實(shí)度達(dá)到要求，應(yīng)從以下幾個(gè)方面人手。根據(jù)本地氣候特點(diǎn)選擇合理的施工季節(jié)；因地制宜，在不增加工程投資的情況下采用級(jí)配好的填料；通過對(duì)選擇的路基填料進(jìn)行試驗(yàn)，選用最佳含水量；填料松鋪厚度應(yīng)嚴(yán)格控制；碾壓機(jī)械、順序及速度的選擇應(yīng)合理得當(dāng)。5.3 壓實(shí)工作的組織 壓實(shí)工作的組織以壓實(shí)原理為依據(jù)，以盡可能小的壓實(shí)功能獲得良好的壓實(shí)效果為目的，壓實(shí)工作必須很好地組織，并注意