路基壓實中出現的問題及對策

摘要:路基土及路面基層的壓實度是工地實際達到的干密度與實驗所得的最大干密度的比值，路基壓實對于道路的施工及建設有著很大的影響，也是道路施工問題中需要考慮的一個重要因素。

關鍵詞:路基壓實、常見問題、分析、對策

(一)路基壓實的分析

路基的壓實是路基填筑過程中一個關鍵工序，路基要承受路面傳來的車輛荷載，并在荷載作用下發生變形 。過大的變形及不均勻沉降可引起路面開裂 ，車轍等病害 ，最終導致路面破壞，車輛不能正常行駛。路基壓實后，可提高路基的強度，減小塑性變形 ;可提高路基 的水穩定性，減少因路基浸水而帶來的路基失穩;可顯著地降低土的滲透性和毛細作用;可減少凍脹量，提高凍融穩定性。為了確保路基

的壓實質量，《公路工程技術標準》(JTG BO1—2003在《公路工程技術標準》的基礎上，提高了路基的壓實度標準。零填方及挖方地段，增加了深度 ，由原來的 0～30 cm增至 0～80 cm，壓實度提高了 1個百分點;填方地段也根據不同位置的路床與路堤提高了 1～3個百分點，可見路基壓實在道路施工中的重要性。

路基壓實的機理，路基土通常是由固體顆粒，水和空氣3個部分組成，俗稱三相土。用某種工具或機械對路基土進行壓實時，在壓實機具的短時荷載或振動荷載作用下 ，土顆粒重新排列和互相靠攏，小顆粒進入大顆粒的空隙中，空隙中的氣體逸出，空隙率減小，單位體積內固體顆粒含量增加，增加了粗土顆粒間的摩擦與咬合及細土顆粒問的粘結力，從而提高了路基的強度和穩定性。

(二)影響路基壓實度的因素

影響路基壓實度的主要因素有以下幾個:1、土的性質 。不同土質的壓實性能差別較大。一般來說非粘性土的壓實效果較好，其最佳含水量較小、最大干密度較大，在靜力作用下，壓縮性較小;在動力作用下，特別是在振動作用下很容易被壓實。粘質土、粉質土等分散性土的壓實效果較差.主要是由于這些細分散性的土顆粒的比表面積大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。2 土的含水量 。土的含水量小時，土顆粒間的內阻力很大，壓實到一定程度后，某一壓實物不能再克服土的抗力壓實所得干密度小。當含水量逐漸增加時，水在土顆粒間起著潤滑作用，使土的內阻力減小，這樣同樣的壓實功可以得到較大的干密度。當含水量繼續增加時，雖然土體中氣體仍然在壓縮，但由于水的相對體積增加，使土的干密度反而減小。同時，最佳含水量不僅影響壓實效果，而且也影響該種土的強度和穩定。有試驗得出結論:在惡劣水文條件下最佳含水量下的土經壓實后，其強度和穩定性比較高。3 碾壓時的溫度 。在路基碾壓過程中，溫度升高可使被壓土中的水粘滯度降低從而在土粒間起潤滑作用易于壓實。但氣溫過高時，又會由于水分蒸發太快而不利于壓實。溫度低于0度時，因部分水結冰產生的阻力更大，起潤滑作用的水更少，因而也得不到理想的壓實效果。4 壓實功能 。壓實功能是由碾壓(或錘擊)的次數及其單位壓力(或荷重)所決定的。若在一定限度內增加壓實功，則可降低含水量數值，提高最佳密實度的數值。土在不同壓實功能作用下的壓實性質，是決定壓實工作量和選擇機具選擇施工方法的依據。事實上.對任何一種土，當密實度超過某一限值時，欲繼續提高它的密實度，降低含水量值，往往需要增加很大的壓實功能，甚至過分加大壓實功能，不僅密實度增加幅度小，還往往因所加荷載超過土的抗力，即土受壓部位承受壓力超過土的極限強度，而導致土體破壞。因此，對路基填土的壓實，在工藝方法上要注意不使壓實功能太大。壓實土層的厚度 。受壓時，能夠以均勻變形的深度(即有效壓實深度)，近似地等于兩倍的壓模直徑或兩倍的壓模與土接觸表面的最小橫向尺寸。超過這個范圍，土受到的壓力急劇變小，并逐漸趨于零作用，可認為此時土的密實度沒有變化，不起壓實作用。由此可知，土所受的外力作用，隨深度增加而逐漸減弱，當超過一定范嗣時，土的密實度將與未碾壓時相同，這個有效的壓實深度(產生均勻變化的深度1與土質、含水量、壓實機械的構造特征等因素有關，所以正確控制碾壓鋪層厚度.對于提高壓實機械生產率和填筑路基質量十分重要。5、碾壓機具和方法 。壓實機具和方法對壓實的影響反映在以下幾個方面:壓實機具不同，壓力傳布的有效深度也不同。一般地，夯擊式機具的壓力傳布最深，振動式次之.碾壓式最淺。根據這一特性即可確定各種機具的最佳壓實度。然而同一種機具的壓實作用深度，在壓實過程中并不是固定不變的。如鋼筒式壓路機，開始碾壓時，因土體松軟，壓力傳布較深，但隨著碾壓次數的增加，上部土層逐漸密實，土的強度相應提高，其作用深度就逐漸減小了。壓實機具的質量較小時，碾壓遍數越多，土的密實度越高，但密實度的增長速度則隨碾壓遍數的增加而減小。并且密實度的增長有一個限度，達到這個限度后，繼續以原來的施壓機具對土體增加壓實遍數則只能引起彈性變形，而不能進一步提高密實度。碾壓速度越高，壓實效果越差。應力作用速度越高，變形量越小，土的粘性越大，影響就越顯著。因此，為了提高壓實效果，必須正確規定碾壓的行駛速度。

(三)路基壓實中出現的問題及對策:

1 路面不平。路面平整度是公路工程的主要舒適性指標，施工控制不好，平整度衰減很快。會降低車速，增加行車顛簸，加大沖擊力，損壞車輛，減少安全性。出現的主要原因有:基層平整度控制不嚴，甚至出現波浪式起伏;路面施工控制不力，攤鋪機及壓路機的操作人員水平較低;基準線或滑靴失控。因此，施工時應從路基開始層層嚴格控制高程和平整度。并在保證壓實度的基礎上，合理控制路面面層微觀構造和外觀構造平整度。

2 橋梁伸縮縫和橋頭跳車。橋頭搭板做得不好，在橋臺處形成臺階，影響行車的舒適和安全，并對橋梁產生很大的沖擊力。在施工過程中應注意以下幾點:橋臺后背填土應選用排水和壓實性能好的回填材料，達到最好的壓實度，減少路堤填土沉降量。對于樁柱式橋臺，先填方，充分沉降后，再修建樁柱式橋臺，從而減少結構物與填土的沉降差。選用性能好的伸縮縫，以保證橋面伸縮縫處的平整完好。 盡量減少橋面鋪裝層的裂縫。做好橋頭搭板或采用土工格柵等新技術進行過渡。

3 防護工程和結構物表面粗糙。模板面要清理干凈，盡量采用剛度好的大模板，澆注混凝土前應用清水將模板濕洗干凈，不留積水，模板縫應拼嚴，控制跑模，防止漏漿;鋼模隔離劑涂刷均勻，不得漏刷;加強混凝土配合比設計和生產過程中的質量管理，重視外摻劑的使用研究;混凝土振搗要密實，應不漏振不過振。使表面光滑美觀。

4 瀝青路面早期破損。指路面在竣工后通車不久，兩年內出現多處或大面積裂縫，破損。其原因主要有:施工控制問題;目前，路面工程片面追求平整度，忽視壓實度的要求;材料配合比不當，基質瀝青未達標;路面基層甚至路床，基底承載力不足，彎沉值過大。另外由于路面基層材料的收縮而造成瀝青路面的反射裂縫，也會引起早期破損。此病害是雨雪水沿道路裂縫滲入路面基層和土基降低路基路面的穩定性和強度，造成局部變形，擴展成網狀裂縫。碾壓中產生的細微裂紋及反射裂縫雖初期不影響行車，但在水分侵蝕及陽光照射下，成為促使面層瀝青混凝土疲勞開裂的催化劑，大大縮短瀝青路面壽命。

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