李淋玉
【摘 要】文章通過介紹了路基壓實的機理,結合長年的實際工作經驗,探討了控制路基壓實度的基本原則,施工的難點和影響路基壓實度的幾個主要因素等,總結了路基壓實度的質量控制方法。
【關鍵詞】路基;壓實;檢測
道路路基內密布著各種管道、檢查井、雨水口等地下設施,客觀上為路基壓實設置了重重障礙。所以路基的壓實度和穩定性是道路建設質量指標的重中之重。否則如果路基不穩不實,由于車輛或其它移動物體的自重或變載的沖擊,會導致道路局部下沉,路面開裂、變形,由此會影響路基內的電纜、管道等各種設施的安全,更會嚴重影響車輛、行人的安全,因此對道路路基的壓實,必須在方方面面給予足夠的重視。
一、路基壓實機理
壓實的機理是通過錘擊或碾壓克服土顆粒間的內摩擦力和黏結力,使土顆粒產生位移并互相靠近。路基在壓實過程中,在外力不斷作用下,土粒之問發生移動,相互嵌擠和互相填充,并進行重新排列。同時,顆粒間通過水的填充與附裹,產生水膜潤滑作用以減少顆粒間的內摩阻力和粘聚力,促使較小顆粒擠入較大顆粒的空隙中,從而使單位體積內土的固體顆粒數量不斷增加,空隙體積則逐漸縮小。
二、壓實度控制的原則
合理選用壓實機具、壓實方法與壓實厚度對于道路壓實度的控制至關重要,其中壓實度控制由以下原則:
(一)應遵守“先輕后重、先靜后振、先低后高、先慢后快、 輪跡重疊。”的壓實方法與壓實厚度土質路基壓實原則。壓路機碾壓不到的部位應采用小型夯壓機夯實,防止漏夯,應做試驗段取得攤鋪厚度、碾壓遍數、碾壓機具組合、壓實效果等施工參數。
(二)壓實。壓實方法的選擇應根據土的類型、濕度、設備及場地條件而定,方法分重力壓實和振動壓實兩種。壓實厚度應視壓實機具類型、碾壓(夯擊)遍數而定,以達到規定的壓實度為準。
(三)壓實機。壓實機對一定含水量的路基土的壓實質量有很大的影響。合理選用壓實機具考慮因素有道路不同等級、工程量大小、施工條件和工期要求等。一般情況下,輕型壓路機只能得到較小的密實度,重型壓路機可以得到較大的密實度,若施加壓力過大,就會造成壓實過度。
(四)土層含水量。施工時應根據土類分層填筑,控制土粒徑的大小和松鋪厚度,并分別確定其最大干容重和最佳含水量。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,應晾曬風干至最佳含水量再碾壓。使其處于最佳含水量±2%范圍時碾壓,其壓實功最有效。施工過程應連續作業,減少雨淋、暴曬,防止土壤中的含水量發生大的變化。
三、路基壓實的難點
(一)路基壓實度。道路工作面小、工期緊,為了確保路基壓實度,對路基土壤的壓實必須遵循分層填筑、分層壓實的原則。
(二)路基壓實均勻度。道路的特點是路基內密布各種地下構造物,這些地下構造物將嚴重影響到壓實度的均勻性。需搗實的材料松鋪厚度要薄些,填平搗實后即可鋪填上一層,每層都可以這樣處理。
四、影響路基壓實度的因素
(一)土質。根據壓實試驗,在相同的壓實功作用下,不同的土類具有不同的最佳含水量和最大干密度。在道路施工時,應取不同土場的不同土類,分別確定其最大干密度和最佳含水量。
(二)土的含水量。含水量對土體壓實后遇水變形特性、強度穩定性和貫人阻力等有明顯影響。最佳含水量不僅影響壓實效果,而且也影響著該種土的強度和穩定。我們通過大量的試驗發現在惡劣水文條件下其最佳含水量的土經壓實后,其強度和穩定性比較高。
(三)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。
(四)壓實功能。壓實功能(指壓實工具的質量、碾壓次數或錘落高度、作用時間等)對壓實效果的影響。施工實踐中可以增加壓實功能以提高路基強度或降低含水量以達到最佳。
(五)壓實土層的厚度。碾壓應有適當的厚度,碾壓層過厚,非但下層的壓實度達不到要求,而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響。土受壓時,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。
五、路基壓實度的質量檢驗方法
(一)路基的壓實度以重型擊實標準為準。
(二)標準密度應作平行試驗,求其平均值作為現場檢驗的標準值。
(三)路基壓實度以1~3 km長的路段為檢驗評定單元,按要求的檢測頻率進行現場壓實度抽樣檢查。
六、路基壓實質量的控制措施
(一)試驗路段的填筑。鋪筑試驗段的目的,可以確定不同的土質、填土厚度、壓實機械的相互配合效果以及達到壓實度標準的碾壓遍數,總結壓實規律,用來指導全線的路基施工。
(二)填土厚度的控制。填土厚度對壓實效果具有明顯的影響,在土質含水量等相對不變的條件下,且在相同的壓實遍數下。不同的填筑厚度,其密實度隨填土厚度的增大而逐漸減小。因此,施工要嚴格控制鋪土厚度。
(三)碾壓程序的控制。壓實機具的選擇,以及操作程序的合理與否,都會影響路基壓實度的效果。根據土質,有條件的情況下,可合理選定壓實機具。在碾壓時,操作程序必須遵循“先輕后重,先慢后快、先邊后中,相鄰兩輪道重合輪寬的三分之一”的原則。為有效保證壓實度質量,碾壓工作盡可能安排在白天,以防漏壓、重復碾壓等現象。
(四)壓實度的檢測。當密度度檢測不合格時,應及時查找原因及時解決處理,至碾壓結果合格。經監理工程師抽檢合格后,繼續填筑第二層,依次類推,直到達到路基標準。
七、結語
公路路基的壓實并達到合理的密實度,是公路施工的重要工序,實現公路使用壽命和服務質量的重要保證之一。充分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。
參考文獻
[1] 胡長順,黃輝華.高等級公路路基路面施工技術[M].北京.人民交通出版社,2003.
[2] 郭凌霄.影響公路路基壓實質量的幾個因素[J].科技情報開發與經濟,2006,9.endprint