公路路基壓實技術探究與應用

摘要：壓實技術在公路工程普遍應用，無論是路基工程還是路面工程，壓實作業始終是必不可少的。在多年的施工實踐中，本人就壓實技術在公路工程上的應用進行了專題探究，現提出壓實技術在公路工程路基施工中的影響因素和應該采取的對應措施，以供大家在工程實踐中借鑒。

關鍵詞：公路工程；壓實；研究；應用

在公路施工中，壓實技術應用的是否正確，經常會影響到公路施工質量，如何達到施工壓實標準，克服由于壓實原因帶來的路基不均勻沉降，路面不密實造成早期破損等困難，是公路工程施工中十分重要的問題。下面本人就影響路基壓實的因素和控制方法進行粗淺的分析。

1 公路路基的壓實理論及壓實標準

1.1 壓實理論

路基填筑一般都要從選定的土場調運，在調運過程中，土體的天然狀態遭到破壞，致使結構松散，顆粒重新組合。路基的壓實工作是路基施工過程中一個重要工序，亦是提高路基強度與穩定性的根本措施。壓實的目的在于使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙縮小，土的單位重量提高，形成密實整體，最終導致強度增加，穩定性提高。

1.2 壓實標準

工地實測干容重為r與室內標準擊實試驗所得的最大干容度r0值之比的相對值，稱為壓實度K，壓實度K就是現行規范規定的路基壓實標準。關系式有：r=K·ro

2 影響施工壓實度的因素

影響路基壓實質量主要的因素有以下幾種：含水量、碾壓厚度、碾壓次數、碾壓方式。同時，碾壓速度、壓實機械、集料級配等對壓實過程的影響以及狹窄面積和一些特殊部位的壓實。

2.1 含水量對壓實過程的影響體現在土壤含水量大小與壓實干密度的關系。如果土的含水量小，水的潤滑作用使同樣的壓實功可以得到較大的干密度；如果單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度，而水的體積不斷增加，由于水的不可壓縮，使在同一壓實功下土的密度反而逐漸減小。因此，在現場施工中，細粒土以及天然的砂礫土、級配碎石、石灰穩定土和水泥穩定土等多種路基材料，都有在一定的含水量條件下才能壓實到最大的干密度。

2.2 碾壓厚度對壓實的影響表現在碾壓層過厚，非但下層的壓實達不到要求，而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響。同時，碾壓的厚度隨所用的壓路機的類型而變，相同壓實條件下，由實測土層不同深度的密實度或壓實度得知，密實度隨深度呈遞減，表層5厘米以內的密實度最高。不同壓實工具的有效壓實深度有所差異，根據壓實工具類型、土質及土基壓實的基本要求，路基分層壓實的厚度有具體規定數值。

2.3 壓實次數，路基的施工技術規范都要求碾壓時必須“先輕厚重，先慢后快，先邊緣后中間”，這是碾壓的總原則。這就說明正確的碾壓方式既有利于提高壓實度，又有利于提高平整度，但是，遇到特殊情況，碾壓方式要隨之改變。如碾壓碎石穩定土時由于土基中含有一 定的碎石，采用高頻低輻，緊跟慢壓就比較好，碾壓過后不但密實而且平整。在有超高路段時，則宜先低后高。

2.4 壓路機碾壓速度對路基土所能達到的密度有明顯的影響。碾壓速度低時，單位面積材料的碾壓時間比速度高時要多，因而作業用在被壓材料上的能量也大。實際上，傳遞到被壓材料的與碾壓速度成反比。假定使碾壓材料達到規定密實度隨需的壓實能量不變，則碾壓速度加倍時，碾壓次數相應加倍，并且碾壓速度過快容易導致路面不平整。因此，在施工現場應針對具體的碾壓層的材料和所用的壓路機，通過鋪筑實驗路段選擇合適的碾壓速度。另外，對于碾壓層厚和難以壓實的土時，應采用較小的碾壓速度。

2.5 壓實機械對一定含水量的路基土的壓實質量有很大的影響。一般情況下，使用輕型壓路機只能得到較小的密實度，使用重型壓路機可以得到較大的密實度。但是壓實機械對土的施加外力應有所控制，施加外力的一般原則是壓路機碾壓的單位壓力，不應超過土的強度極限。

2.6 集料的級配對碾壓所能達到的密實度有明顯的影響。實踐證明，均勻顆粒和砂、單一尺寸的礫石、碎石都難以碾壓密實。在級配集料基層或底基層施工中，使所用的集料的級配與室內試驗確定標準干容重時所用的集料級配相同是很重要的。在集料發生的離析的情況下，添加所缺的料并進行適當的拌合是必要的。施工中，只有嚴格控制級配，才能確保達到規定的壓實狀態。

在填筑路堤之前，必須先碾壓地基，使其達到足夠的壓實度和強度。若地基比較濕軟，應該先利用石灰或固化劑處理地基，或者先將地基土用砂、沙礫土或其他類似的材料換填 l至3層 。進行適當的碾壓后再進行填土。試驗證明，用相同的壓實機械和壓實方法，碾壓時，如土基強度高，碾壓層的密實度就大，反之，碾壓層的密度就小。在施工中經常會遇到特殊部位的碾壓，如施工段的交界處、構造物的臺背、墻背等，施工機具不可到達的薄弱地段，在施工中一定要引起重視。在填筑時，要選擇適宜填料。一般采用小型設備進行碾壓，如平板振動夯實機，手扶雙輪壓路機等，壓實時嚴格控制含水量。

3 壓實度控制方法

影響路基壓實質量的因素來自各個方面，既有自然因素，又有人為因素，為此，要求我們在施工中嚴格控制碾壓施工各個環節，保證路基壓實質量達到設計要求。

3.1 選擇合適的填筑土。在路基施工中，一切路基填土都必須經過試驗。路基施工破壞土體的天然整體，致使結構松散，顆粒重新組合。為使路基土有足夠的強度與穩定性，必須予以機械壓實，以提高其密實程度。影響路基的壓實效果的因素有內因和外因兩方面，內因指土質和濕度，外因指壓實功能 (如機械性能，壓實時間與速度，土層厚度)即壓實時的外界自然和人為的因素。土質對壓實效果的影響很大，例如砂性土的壓實效果優于粘性土，因此，施工中要選好土質。

3.2 控制填土的含水量。在施工中，將含水量控制在最佳含水量相差正負2 ％范圍內，壓實效果比較理想。在路基填土壓實過程中，必須隨時控制土的含水量，當含水量過大時，應晾曬至最佳含水量再碾壓，施工過程應連續作業，減少雨淋，防止暴曬防止土壤中的含水量發生大的變化。施工時每填料做一次重型擊實試驗，準確掌握最佳含水量及最大干容重等控制參數。施工現場必須配備灑水車，路耙等設施用于控制含水量。

3.3 壓實機具的選擇。施工中盡可能采用重型壓實機具進行施工，對于同一類土來說采用輕型壓實所得出的最大干密度較采用重型壓實得到最大干密度最小，而最佳含水量又較采用重型壓實的大。采用噸位更大的壓實機械時，它的壓實功能可以增加，而其所能達到的壓實度可以進一步提高，同時由于壓實力的增加，施工時土的含水量又可以降低，由于土基密實度的提高含水量降低從而可以提高路基的回彈模量。

3.4 采用合理的壓實方式。一般在碾壓過程采用先輕后重，先靜后動，先外側后中間碾壓方法，碾壓速度控制在每小時1.5千米至 2.5千米，碾壓遍數控制在4至6遍。

4 壓實度的檢驗方法

路基壓實度的檢驗方法主要有：灌砂法、環刀法和核子密度儀法。

4.1 灌砂法：灌砂法是利用均勻顆粒的砂去置換試洞的體積，它是當前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列為現場測定密度的主要方法。該方法可用于測試各種土或路面材料的密度，它的缺點是：需要攜帶較多量的砂，而且稱量次數較多，因此它的測試速度較慢。

4.2 環刀法：用環刀法測得的密度是環刀內土樣所在深度范圍內的平均密度。它不能代表整個碾壓層的平均密度。只有使環刀所取的土恰好是碾壓層中間的土，環刀法所得的結果才可能與灌砂法的結果大致相同。另外，環刀法適用面較窄，對于含有粒料的穩定土及松散性材料無法使用。

4.3 核子密度濕度儀法：該法是利用放射性元素測量土或路面材料的密度和含水量。對于核子密度濕度儀法，可作施工控制使用，但需與常規方法比較，以驗證其可靠性。

5 結論

公路的路基質量對公路的適用性能影響較大，充分科學的壓實可以發揮路基土的強度，減少路基在行車荷載作用下產生的永久變形，同時還可以增加路基土的不透水性和強度穩定性，增強道路的使用性能和延長道路的使用壽命，因此．在施工時我們要嚴格按照要求規范要求進行，針對不同的路基項目采用不同的措施。