道路材料振動壓實特性分析

萬海團

（陜西華山國際工程集團有限公司 陜西西安 710000）

振動壓實之所以得到如此長足的發展，是由于和振動壓路機相比，靜力壓路機的壓實能力，具有一定的局限性，壓實厚度受到了一定的限制，這對將來的公路建設和交通發展而言，并不是理想的選擇。為此，我們需要根據現有的研究成果和振動壓實的發展方向，不斷的研究道路材料在振動壓實方面所表現出的特性，結合具體的特性與客觀工作的標準，設定合理的工作方案，選擇性質比較優異的材料來完成相關工作。值得注意的是，我國的道路修建數量較多，各個地區的情況也具有較大的差異性，因此在研究力度方面還是要有所增加的。在此，本文主要對道路材料振動壓實特性展開分析。

1 壓實方法與機理

道路材料在振動壓實的過程中，并不是隨意開展工作的，而是要結合多項客觀條件來完成的。從機理上來分析，振動壓實比較符合我國當下的公路修建要求。壓實工作主要是通過有效的施加外部壓力，從而確保道路材料在應用過程中，充分的提高密實度。在鋪層材料方面，壓實的過程，主要是向被壓材料進行有效的加載處理，更好的排除固體顆粒之間的空氣、水分等等，以此來完成對顆粒的有效位移，在相互靠近方面實現一個比較高的水平，進而保證鋪層材料的密實度得到有效的增加。由此可見，壓實機理在客觀上，是比較符合施工標準和目的的。在壓實方法上，現階段的機械設備性能有所提升，壓實方法也表現出了多元化的趨勢。從已經掌握的方法來看，主要包括滾壓、振壓、夯實壓等等。每一種方法都具有自身的特性，可根據實際的需求來選擇應用。

2 粉土的壓實特性分析

2.1 物理性質分析

道路材料在選擇的過程中，必須對材料的物理特性展開深入的分析，根據不同的物理特性，選擇比較合適的道路材料，這樣才能在振動壓實的過程中，取得比較大的積極意義。粉土作為比較常用的道路材料，一般會選擇東土、西土兩個類別來完成。實驗過程中，選擇某高速公路的路基填土為研究對象，該高速公路為東西走向。在某一標段東西兩個點，進行實驗的取土工作，從東邊采取的土樣命名為東土；從西邊采取的土樣明明為西土。

東土在在物理特性上表現為以下幾點：東土是常用粉土類型，在砂粒的含量方面比較突出，經過測試分析，2～1.074mm的砂粒含量大約為30.49%左右；在塑性指數方面，主要為15；東土在測試過程中，發現液限程度達到了29%。現今，東土在實際的應用過程中，將其劃分為含砂低液限粉土，具體的代號為MLS。西土是除東土外的另一種常用粉土類型，在很多方面都與東土具有比較相似的特性。西土的砂粒含量為30.31%，砂粒的直徑為2～0.074mm之間；西土在塑性指數方面與東土具有一定的不同，達到了9；西土在液限方面，同樣為29%。

2.2 壓實特性分析

道路材料的壓實特性分析，是在物理性質的基礎上，實現全面的特性分析，進而根據材料的壓實特性，選擇合理的壓實方法完成相應的工作，提高公路修建的質量，為交通發展做出較大的貢獻。經過大量的總結分析，認為粉土的壓實特性突出表現在以下幾個方面：①在振動壓實的過程中，激振力、頻率保持在某一固定值的時候，土體的振實干密度會發生一定的變化，主要是隨著靜面壓力的變化，表現出凸型曲線的特點，具有一定的最大值。實際應用時，應根據客觀標準來完成。②粉土的振動壓實工作，在靜面壓力、頻率保持在某一固定的數值時，土地的振實干密度，同樣會發生較大的變化。一般而言，會隨著激振力的變化，呈現出凸型曲線變化的特點，對實際的公路修建工作具有較大的影響，需特別注意。③振幅方面也需要得到有效的控制。從現有的研究成果來看，振幅可以充分的反映靜面壓力和激振力的綜合作用，靜面壓力和激振力無論如何的改變，都會存在一個峰值，需在實際的工作中得到有效的控制。

3 水泥穩定碎石的振動壓實特性

3.1 特性分析

水泥穩定碎石作為目前道路材料的主要選擇之一，與粉土具有很大的不同。在水泥穩定隨時的振動壓實特性方面，部分研究成果已經得到肯定，并且與客觀工作具有高度的貼合性，合理對水泥穩定碎石進行振動壓實，可更好的完成道路修建工作。振動成型壓實機，主要用于采用振動壓實方法成型無機結合料穩定粒料的各種試件，其中包括用于測試無側限抗壓強度、間接抗拉強度和抗壓回彈模量的圓柱體試件和用于溫縮系數、干縮系數、抗折強度以及抗折回彈模量測試的梁式試件。

本文認為，在水泥穩定碎石的壓實特性方面，突出表現為以下幾個特點：①由于振動成型壓實機的壓頭與振動器連結在一起，更換比較麻煩，建議在用振動壓實方法確定最佳含水量和最大干密度時采用單一的擊實試驗中使用的中型試模（內徑152mm、高170mm）。壓頭按照比試模直徑少2mm設計。②對水泥穩定碎石可選用上車配重為3塊下車配重為6塊，偏心塊夾角為90°，振動頻率為35Hz的振實條件。對路基粉土可選用上車配重為5塊下車配重為9塊，偏心塊夾角為30°，振動頻率為30Hz的振實條件。振動時間可以按照標準振實狀態控制，也可以在室內確定好標準振實的狀態時間，水泥穩定碎石可以定為振動2min。

3.2 水泥穩定碎石的振動壓實討論

道路材料的振動壓實工作，在實際工作中，會受到很多因素的影響，不同的因素將會對實際工作造成相對應的作用。我國在現階段的道路施工中，材料的振動壓實必須結合多項指標和標準來完成，水泥穩定碎石的振動壓實，在很多方面雖然已經健全了體系和方法，但未來的拓展空間還是比較大的。隨著靜面壓力的增大干密度略有增加。以振動器回彈跳起為時間控制方式時，靜面壓力對達到振動器回彈跳起所需的振動時間的影響很大。在相同的靜面壓力條件下，當振幅在2.47～1.7mm范圍內時，隨著靜面壓力增大達到振動器回彈跳起所需的時間在減短，其中，在靜面壓力達到117kPa后，靜面壓力對振動時間的影響減小。振幅在1.6～1.2mm范圍內時，靜面壓力增大，達到振動器回彈跳起所需的時間在增加，其中，在靜面壓力達到117kPa時，振動時間較合適。因此，靜面壓力不宜超過117kPa。

4 總結

本文對道路材料振動壓實特性展開分析，從目前的工作來看，針對不同的道路材料，基本上可以選擇相對應的振動壓實方法，在數值的控制上、方法的選擇上、施工方案的制定上，均獲得了比較理想的成績。在今后的研究中，應對道路材料振動壓實特性展開進一步的討論，通過結合各方面的標準和施工條件的限制，完成施工水平的提升。利用道路材料振動壓實的研究成果，促使我國的道路修建更加高端。

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