摘要:路基壓實度是保證路面質量的基礎,它承受著路面傳遞下來的車荷載和本身巖土自重和路面重量。本文從施工方面,闡述最佳含水率、碾壓層厚度、碾壓速度和碾壓遍數對路基實度的影響。
關鍵詞:壓實度;影響因素;控制措施
路基的穩定性問題一直困擾著施工質量,在高等級公路施工中,路基穩定性的好壞將直接影響著行車的安全與舒適??刂坪寐坊鶋簩嵍仁顷P鍵。自然因素和人為因素是影響路基穩定性的主要因素,自然因素的影響主要依靠合理的設計來減弱和克服,而人為的因素是從規范施工過程中來克服。公路工程施工中急待解決的重要問題是達到施工壓實的標準,克服由于壓實原因帶來的路基不均勻沉降。在生產中路基的壓實度,壓實度細節問題常常被忽視,而在現場施工中,壓實度是工程好壞的評價標準,壓實度細節問題始終貫穿其中。本文通過理論聯系實際,查閱資料,分析解決遇到的實際問題對影響路基壓實度的因素和控制方法進行討論分析。
一、影響壓實度的因素
材料的最大干密度是通過標準擊實試驗確定的。在求得各干密度和含水量后,以含水量為橫坐標,干密度為縱坐標,繪制干密度和含水量的關系曲線,曲線的上峰值的縱坐標分別為最大干密度和最佳含水量,如果曲線不能給出明顯的峰值點,應該加以補點或者重做。
無論是路基壓實還是溝槽回填應該均控制其含水量,因為土的含水量對壓實效果的影響很大。含水量應該控制在最佳含水量上下2%的范圍內。因為在此狀態下,土粒間引力小,有一定厚度的水膜,可以起到潤滑的作用,而外部壓實功較易使土粒相對移動,壓實效果最佳,并且碾壓完成后土體穩定。但是當空隙中出現了自由水,說明土中含水量過大,壓實時氣體不能排除,這樣,壓實功能的一部分被自由水所抵消,減小了有效壓力,壓實效果反而降低。土中含水量小的時候,土粒間引力比較大,其強度可能比最佳含水量還要高,但是就是此時會密實度較低。孔隙多,一經泡水,強度會急劇下降,影響路基的穩定性。最佳含水量的時候,壓實效果好,能到最大的密度的土體,水穩定性最好。
二、碾壓厚度對壓實的影響
碾壓層厚度與所用機械的功能必須相適應在天然材料處于略高于最佳含水量的時候。材料的分層較厚的時候,低功能壓路機的能量不能達到分層底部,經過壓實的只是在分層表面上結成上層的硬殼,分層深部密實程度卻達不到壓實度的要求,留下松散的層次,容易造成質量隱患。壓路機的分層碾壓要通過施工現場的碾壓試驗,和分層定壓實度。施工經驗得出,在施工設備等滿足條件的前提下最經濟的松鋪厚度為30cm。
很多人都認為碾壓層的松鋪厚度較小,碾壓層所獲得壓實度越高,但是實踐證明這種想法是不正確的。在確定了材料的最大松鋪度以后。碾壓層厚度小的時候,路基的整體性會更差。尤其是在路基填筑到路床頂面最后一層,碾壓過薄的話,路基整體與路商結構層的連接就會變得更差。所以說,最小松鋪度也應該進行嚴格控制。實踐表明,松鋪厚度最小不要低于12cm,也就是說壓實厚度不能低于8cm.
三、碾壓遍數對壓實的影響
除含水量以外,壓實功能對壓實效果也有很大的影響。壓實效果和壓實功能效果曲線證明:同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小,最大干容重會隨著功能的增大而提高。在含水量相同的前提下,功能和土基密實度是成正比的,即功能越高,密實度越高。這樣說來,工程實踐中可以通過增加壓實功能來提高路基強度或者降低最佳含水量。此外,要提醒大家的是增加壓實功能的辦法提高土基強度的效果要有一定的限度,因為,功能增加到一定的限度上,效果提高會緩慢。
四、碾壓速度對壓實的影響
影響碾壓輪對單位面積內材料的壓實時間的是碾壓速度。碾壓的速度過低時,單位面積材料的碾壓時間比速度高時要多,所以作用在被壓材料商的能量也大。事實上,傳遞到被壓材料層內的能量與碾壓速度成反比。也就是說假設碾壓材料層達到規定密實度所需要的壓實能量不變,碾壓速度加倍時,碾壓的次數相應加倍,且碾壓速度過快容易導致路面不會平整,容易造成小波浪。因此,可以通過鋪筑試驗路段選擇合適的碾壓速度。
五、碾壓方式對壓實質量的影響
我們都知道,碾壓時候要“先輕后重,先慢后快,先邊緣后中間”。這種碾壓原則有利于提高壓實度和平整度。但是,這種方式也不是萬能的,特殊情況特殊對待。比如說,碾壓碎石穩定土的時候,土基中含有碎石,采用高頻低輻,緊跟慢壓就好。碾壓后的不但平整還密實,對待超高路段時,要先低后高
。路基施工的最后工序壓實,是保證路基質量,其物理學性質和功能特性都要符合要求。自然因素,人為因素影響路基壓實質量,所以我們在施工中要嚴格控制碾壓施工的各個環節,保證路基壓實質量達到設計要求。
六、壓實機械對壓實的影響
壓實機械對一定含水量下的路基土和路面材料的壓實狀態也有很大的影響。輕型壓路機得到的是較小的密實度,重型壓路機得到的是較大的密實度,振動壓路機比相同重量的普通鋼輪壓路機的壓實效果要好的多。不同的土質要選擇不同的壓路機。預壓的時候可以使用輕型和中型的鋼輪壓路機,但是中型的更適合壓實低粘性和非粘性的土,重型的適合粘性大的土,振動的適合粘性小,沙礫土,碎石混合料以及各種結合料處治級配等。
七、集料級配對壓實的影響
級配,強度,有害物質等反映材料的質量,而建筑材料在相關范圍內都有相應的要求。材料的級配對碾壓后能達到的密度有明顯的影響。實踐表明:單一碎石和均勻顆粒的砂難以碾壓密實度。為了提高公路各結構層的強度,減少孔隙率,增強穩定性,要求有良好的級配,級配的變化。引起材料中各種粒徑顆粒的變化。顆粒不能很好的鑲嵌,影響密實度,也會影響壓實度的檢測。筑路的材料都要求有一定的硬度,過軟的在碾壓過程中容易壓碎,破壞集料本身的級配,影響集料能夠達到的密實度和強度。有機質,易溶鹽等有害物質影響也很大,假如其含水量適中,即使壓實度達到要求,但是有害物質的化學反應,引起“鹽脹”等,這也是一種常見的質量隱患。
結語
軟土地基處理不當,路面結構層設計不合理,施工質量差等原因都會造成路面破損,最重要的是路基施工中壓實度指標達不到要求。路面破損,使用狀況差,通行能力差,交通事故多等都是壓實度不達標造成的,路基壓實度的控制,質量的控制至關重要。所以我們要在路基施工中進行足夠的重視,對路基分層壓實,保證其強度剛度,延長路基,路面的使用壽命。
參考文獻
(1)《公路路基壓實度控制的有效方法和措施》馬天勝 翟慶國 西部探礦工程 2004
(2)《公路路基施工技術規范》 2006
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