路基施工中壓實(shí)與壓實(shí)度的關(guān)系

王紅艷

（山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000）

根據(jù)路基填料不同，要求路基機(jī)械設(shè)備和碾壓遍數(shù)不同，通過現(xiàn)場碾壓使該種填料達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度。

1 路基施工碾壓

1.1 壓實(shí)的作用

路基施工中，天然土體經(jīng)過挖掘、搬運(yùn)，原狀結(jié)構(gòu)已被破壞，土團(tuán)之間留下了許多孔隙，在荷載的作用下，可出現(xiàn)不均勻或過大的沉陷或塌落失穩(wěn)滑動(dòng)，所以路基填土必須進(jìn)行壓實(shí)，對于松土層構(gòu)成的路塹表面，為改善其工作條件也予以壓實(shí)。采用機(jī)械對土施加碾壓，為的是使土顆粒重新排列，彼此擠緊，減小孔隙，提高土體的密實(shí)度，增強(qiáng)土顆粒的接觸面，增大土體的黏聚力，提高土體內(nèi)磨阻力，提高土體抗剪強(qiáng)度，減少變形。實(shí)踐證明，經(jīng)過壓實(shí)的土，其塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用、隔溫性能等、都有明顯改善，因此，壓實(shí)是改善土體工程性質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)合理措施。

1.2 影響壓實(shí)效果的主要因素

（1）含水量。土中含水量對壓實(shí)效果的影響比較顯著，當(dāng)含水量較小時(shí)，土顆粒處于松散狀態(tài)，土中的空隙相互連通，水少而氣多，在外力作用下，密度可以增大，由于水膜作用不明顯，土顆粒相對移動(dòng)不明顯，壓實(shí)效果較差。含水量過大時(shí)，空隙中出現(xiàn)自由水，壓實(shí)功一部分被自由水抵消，減小有效壓力，壓實(shí)效果反而降低。雖然含水量較小時(shí)，干密度較小，其強(qiáng)度可能較最佳含水量時(shí)還要高，但其孔隙多，密度低，一經(jīng)飽水，強(qiáng)度會(huì)急劇降低。所以在最佳含水量時(shí)碾壓效果最好。

（2）土類。在同一壓實(shí)功作用下，含粗顆粒多的土，干密度越大，其最佳含水量越小，細(xì)粒土干密度小，含水量高，施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同土類，確定其最大干密度和最佳含水量。

（3）機(jī)械壓實(shí)功能。同一類土，其最佳含水量隨壓實(shí)功增大而減小，最大干密度隨壓實(shí)功增大而增大，含水量偏小時(shí)，增大壓實(shí)功可提高干密度，含水量偏大時(shí)，增大壓實(shí)功可能出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。在最佳含水量時(shí)碾壓，得到干密度最大，如果壓實(shí)功達(dá)到一定程度，繼續(xù)碾壓則破壞土體結(jié)構(gòu)，效果適得其反。

（4）壓實(shí)土層厚度。在相同土質(zhì)和相同壓實(shí)功的條件下，壓實(shí)效果隨壓實(shí)厚度的遞增而減弱。試驗(yàn)證明，上部10 cm土質(zhì)壓實(shí)效果最佳，越到下面壓實(shí)效果越小，因此，對于不同壓實(shí)機(jī)械和不同土質(zhì)控制不同的碾壓層厚度。

（5）路基碾壓時(shí)表面不平整。對于細(xì)粒土，路基表面容易整平，碾壓之后產(chǎn)生均勻壓實(shí)功，而對于粗粒土隨著含石量增加，路基表面越容易出現(xiàn)不平，造成壓實(shí)功不均，影響壓實(shí)效果。

2 舉例

例如某工地施工對影響壓實(shí)度因素統(tǒng)計(jì)，頻數(shù)、累計(jì)頻率進(jìn)行因果分析。

（1）含水量、土類、壓實(shí)功能、壓實(shí)土層厚度、表面不平、其他，頻數(shù)：30，20，10，8，6，2

（2）列表匯總，見表1。

表1

（3）排列圖見圖1。

圖1 影響壓實(shí)度因素與頻數(shù)、累計(jì)頻率關(guān)系

（4）因果分析，見圖2。

（5）制定對策。①檢查控制土的含水量。由于含水量影響路基壓實(shí)的主要因素，對粗粒土要計(jì)算好灑水量，對細(xì)粒土，應(yīng)控制含水量在最佳含水量±2%之內(nèi)，進(jìn)行碾壓。②確定不同種類填土最大干密度和最佳含水量。由于路基填筑土石材料，其性質(zhì)有較大變化，在路基填筑之前，必須對土場采集有代表性的試樣，進(jìn)行土工試驗(yàn)，以確定最大干密度和最佳含水量來指導(dǎo)路基施工，但是隨著施工土場可能在變化，所以取土5 000m3應(yīng)做一次擊實(shí)試驗(yàn)，控制土質(zhì)的變化，滿足路基施工。③分層填筑、分層碾壓。填土分層的壓實(shí)度和壓實(shí)遍數(shù)與壓路機(jī)類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)來確定，一般認(rèn)為，對細(xì)粒土，用12~25 t光輪壓路機(jī)壓實(shí)厚度不超過20 cm，用22~25 t震動(dòng)壓路機(jī)，壓實(shí)厚度不超過50 cm。④全寬填筑、全寬碾壓。路基填筑時(shí)，應(yīng)在路基基底開始在路基全寬范圍分層向上填筑和碾壓，尤其是路基邊緣部分，往往壓實(shí)不到，處于松散狀態(tài)，所以兩側(cè)應(yīng)加寬30~50 cm，要?jiǎng)澇鲋芯€和邊線進(jìn)行碾壓，壓實(shí)工作完成后，按設(shè)計(jì)進(jìn)行刷坡。對于表面不平路基，要人工撒料進(jìn)行整平碾壓。⑤加強(qiáng)試驗(yàn)檢測及壓實(shí)度控制。路基填筑時(shí)，應(yīng)分層碾壓并分層檢驗(yàn)壓實(shí)度，并要求填土層壓實(shí)度達(dá)到要求后，方能填筑上一層土，只有分層控制壓實(shí)度，才能保證路基全深度范圍的壓實(shí)質(zhì)量。

圖2 因果分析圖

3 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)場壓實(shí)質(zhì)量評定

（1）路基的壓實(shí)要求與路基的受力相適應(yīng)，見表1。

表1 土質(zhì)路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

（2）壓實(shí)度質(zhì)量評定，壓實(shí)度檢測頻率每雙車道每200m檢測4處，不足50m檢測2點(diǎn)，防止壓實(shí)不足處漏檢。檢驗(yàn)評定段壓實(shí)度K1按下式計(jì)算，若K1大于標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)度K0，則為合格。

K1=K-t0s/√n≥K0

式中：K：檢測段內(nèi)各點(diǎn)壓實(shí)度平均值；

t0：t分布表中隨自由度和保證率而變系數(shù)，通常保證率95%；

S：壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)差；

n：檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。

4 結(jié)束語

只有通過壓實(shí)才能保證壓實(shí)度，達(dá)到規(guī)定壓實(shí)度才能達(dá)到一定壓實(shí)功，以保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性。