公路路基的壓實(shí)質(zhì)量控制策略研究

滕立波（木蘭縣農(nóng)村公路管理站，黑龍江木蘭151900）

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公路路基的壓實(shí)質(zhì)量控制策略研究

滕立波
（木蘭縣農(nóng)村公路管理站，黑龍江木蘭151900）

摘要：公路建設(shè)發(fā)展日新月異，在施工過程中，一個(gè)重要問題就是如何控制路基的壓實(shí)質(zhì)量。公路路基壓實(shí)質(zhì)量的好壞，可對路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，是公路使用壽命的重要決定因素。

關(guān)鍵詞：公路路基；壓實(shí)質(zhì)量；影響因素；質(zhì)量控制

1　公路路基壓實(shí)原理

路基土屬于三相體系，主要構(gòu)成包括土、水、空氣。主要骨架為土，水和空氣填充了顆粒之間的孔隙。在自然界長期作用下，天然土體已具備一定的密實(shí)程度，然而遠(yuǎn)不及路基的使用性能要求。公路路基的施工將天然土體的狀態(tài)破壞，重新組合了土顆粒，增加了空隙，降低了土體的穩(wěn)定性與強(qiáng)度。在路基的壓實(shí)過程中，因受到不間斷的外力影響，土粒之間發(fā)生移動(dòng)，相互之間進(jìn)行填充與嵌擠，并且順序被打亂，被重新排列。由于水的填充作用，顆粒表面形成一層具有潤滑作用的水膜，土粒之間的黏聚力和內(nèi)摩阻力大大減少，體積小的顆粒填充入大體積顆粒的空隙中，增加了單位體積內(nèi)的顆粒數(shù)量，縮小了空隙體積，路基被壓實(shí)。

2　公路路基壓實(shí)質(zhì)量的影響因素

2.1氣候與地質(zhì)

各個(gè)地區(qū)氣候特點(diǎn)不同，因此應(yīng)根據(jù)各自的氣候特點(diǎn)進(jìn)行施工季節(jié)的選擇。地下水對填土的含水量產(chǎn)生的影響力是巨大的，因此，控制難度也十分大。有時(shí)因施工進(jìn)度的要求，多在雨季進(jìn)行施工，必然對施工質(zhì)量造成影響。為確保路基的穩(wěn)定，應(yīng)建立完善的路基排水系統(tǒng)，在挖方段，為降低雨水對路基的破壞，便于雨后的復(fù)工工作，應(yīng)建立完善的縱向臨時(shí)排水系統(tǒng)。

2.2含水量

土體具有被壓實(shí)后遇水變形的特性，而含水量可對土體的這一特性造成影響，還會影響其強(qiáng)度的穩(wěn)定性。早期曾有研究，可在干側(cè)形成絮凝結(jié)構(gòu)，這種絮凝結(jié)構(gòu)定向排列較差，而在濕側(cè)對黏土進(jìn)行壓實(shí)，可形成分散結(jié)構(gòu)，這種分散結(jié)構(gòu)是定向排列的，經(jīng)電子顯微鏡檢查，可發(fā)現(xiàn)微觀結(jié)構(gòu)造成了這種差別。在干側(cè)壓實(shí)，形成的結(jié)構(gòu)均勻性不強(qiáng)，而在濕側(cè)進(jìn)行壓實(shí)，所形成的結(jié)構(gòu)均勻性更強(qiáng)。

2.3土質(zhì)

壓實(shí)功作用相同的條件下，土類不同，其最佳含水量與最大干密度也不同。壓實(shí)功不變，土的最大干密度與土中所含粗顆粒的多少成正比，而最佳密度與土中所含顆粒的多少成反比。在實(shí)際的路基壓實(shí)施工過程中，應(yīng)根據(jù)土類的不同對最大干密度和最佳含水量進(jìn)行確定。

2.4壓實(shí)功能

在壓實(shí)條件相同的情況下，對不同深度土層的密實(shí)度進(jìn)行測量可發(fā)現(xiàn)，隨著深度的增加，密實(shí)度逐漸遞減，表層5 cm密實(shí)度最高。選用的壓實(shí)工具不一樣，產(chǎn)生的壓實(shí)深度也有很大的不同。在壓實(shí)工具類型、土質(zhì)等各種因素不一致的情況下，分層壓實(shí)的厚度規(guī)定數(shù)值是不同的。在實(shí)際施工過程中，為保證壓實(shí)質(zhì)量，應(yīng)先進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，再對攤鋪厚度進(jìn)行確定。

2.5壓實(shí)厚度

壓實(shí)功能包含多種因素，除了含水量以外，壓實(shí)功能是影響壓實(shí)質(zhì)量的一個(gè)重要因素。因此，在公路路基壓實(shí)的施工中，應(yīng)提高壓實(shí)功能，例如，選用重碾、延長錘落的作用時(shí)間，以增加路基強(qiáng)度，或者降低含水量。增強(qiáng)路基強(qiáng)度，提高壓實(shí)功能的效果是有限制的，當(dāng)提高壓實(shí)功能至一定程度時(shí)，效果提升空間變小，將增加工程成本，加大工程施工組織的難度。單純強(qiáng)調(diào)壓實(shí)功能，有可能對土基結(jié)構(gòu)造成破壞，或者減少相對的含水量，進(jìn)而降低了穩(wěn)定性。與提高壓實(shí)功能相比，對最佳含水量進(jìn)行嚴(yán)格控制，效果較好。在含水量不足且灑水工作難度較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高壓實(shí)功能。若土的含水量較高，提高壓實(shí)功能只能降低壓實(shí)效果，若進(jìn)行返工，將降低工作效率，增加施工成本。

3　公路路基壓實(shí)質(zhì)量的控制策略

3.1填筑試驗(yàn)路段

填筑試驗(yàn)路段，主要是為了初步確定土質(zhì)、填土厚度、機(jī)械等的配合效果，確定碾壓次數(shù)能夠達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，對壓實(shí)規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，以期對公路全線路基的施工進(jìn)行指導(dǎo)。

3.2控制填土厚度

在土質(zhì)含水量、壓實(shí)遍數(shù)相同的情況下，填土厚度越大，其密實(shí)度越小，因此，應(yīng)對鋪土厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制。控制方法如下：

A.根據(jù)各項(xiàng)系數(shù)及厚度，對單位面積用土量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。B.在公路路基施工現(xiàn)場，安排專人對車輛倒土工作進(jìn)行指揮，嚴(yán)格進(jìn)行收方計(jì)量。利用鋼尺對松鋪厚度進(jìn)行測量與檢查，并認(rèn)真記錄。C.在每個(gè)工作段，測量人員應(yīng)以紅布條綁于邊樁，進(jìn)而表示虛鋪土厚度。D.利用裝載機(jī)和挖掘機(jī)進(jìn)行裝土工作，操作手應(yīng)對每車斗數(shù)進(jìn)行控制，在施工現(xiàn)場安排專人發(fā)票計(jì)數(shù)。

3.3控制含水量

控制含水量可采取以下措施：A.先進(jìn)行目測，手抓緊土后再松開，若土不散，或者被扔到地面上以后散開，便為最佳含水量。B.進(jìn)行分段分層填土?xí)r，所采用的土壤來源應(yīng)一致，應(yīng)盡量在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行集中填土，保證在同一工作段，填土的含水量大致相同。C.應(yīng)選用酒精燃燒法進(jìn)行填土含水量的測算。若填土含水量過低，應(yīng)安排灑水車進(jìn)行灑水，并及時(shí)對含水量進(jìn)行測定，達(dá)到最佳含水量時(shí)再進(jìn)行碾壓。若填土含水量較高，則需要應(yīng)用推土機(jī)與平地機(jī)進(jìn)行翻拌晾曬，達(dá)到最佳含水量時(shí)再進(jìn)行碾壓。

3.4控制碾壓程序

壓實(shí)機(jī)器、操作程序等，都對公路路基壓實(shí)質(zhì)量有直接影響。在對土質(zhì)進(jìn)行充分考慮的前提下，若有條件，應(yīng)對壓實(shí)機(jī)具進(jìn)行合理選定。嚴(yán)格遵循規(guī)定的操作程序，以“先慢后快、先輕后重、先邊后中、相鄰兩輪道重合輪寬的1/3”為原則，根據(jù)試驗(yàn)路段的施工情況，對壓實(shí)規(guī)律及碾壓程序進(jìn)行總結(jié)歸納。若為砂性土質(zhì)，應(yīng)選擇25t振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓分多次進(jìn)行，為達(dá)到壓實(shí)度，應(yīng)該進(jìn)行一遍靜壓，再進(jìn)行兩遍振動(dòng)碾壓，最后再進(jìn)行一遍靜壓。若為黏性土質(zhì)，應(yīng)選擇15t振動(dòng)壓路機(jī)開展碾壓工作，為達(dá)到壓實(shí)度應(yīng)先進(jìn)行一遍靜壓，再進(jìn)行三遍振動(dòng)碾壓，最后再進(jìn)行一遍靜壓。盡量選擇在白天開展碾壓工作，防止出現(xiàn)漏壓、重復(fù)碾壓的情況，提高工作效率，保證壓實(shí)質(zhì)量。

3.5檢測壓實(shí)度

及時(shí)查找壓實(shí)度檢測不合格的原因并進(jìn)行處理，經(jīng)抽檢合格后方可進(jìn)行第二層的填筑工作，符合路基標(biāo)準(zhǔn)后再逐層進(jìn)行填筑。在公路路基的實(shí)際施工中，關(guān)鍵問題是選用合適的路基填料，提高壓實(shí)質(zhì)量。選擇路基填料時(shí)，應(yīng)將所選土場的土壤取樣送檢，進(jìn)行相關(guān)分析，進(jìn)而進(jìn)行土場選用的確定，并將擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的最佳含水量與最大干容量計(jì)算出來。在提高壓實(shí)質(zhì)量方面，試驗(yàn)路段的鋪筑規(guī)劃了機(jī)械的調(diào)配情況、土質(zhì)、碾壓次數(shù)等。含水量不能過高，當(dāng)然，也應(yīng)該杜絕含水量過低的情況。含水量太低時(shí)，土顆粒之間具有很大摩擦阻力，若擠緊土顆粒，只能增大孔隙，無法完成密實(shí)的目的。含水量太高時(shí)，土體容易發(fā)生流動(dòng)，造成“彈簧”現(xiàn)象，也無法將土壤壓實(shí)。因此，應(yīng)在土壤處于最佳含水量的狀態(tài)下進(jìn)行碾壓工作，嚴(yán)格按照碾壓原則進(jìn)行碾壓操作，檢測壓實(shí)度的方法應(yīng)具有簡捷、可靠的特點(diǎn)，對于土質(zhì)相對的干容量進(jìn)行核準(zhǔn)，進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)工作。

4　　結(jié)語

多種因素可制約公路路基壓實(shí)質(zhì)量的提高，如不良?xì)夂蚺c條件、含水量、土質(zhì)、壓實(shí)功能、壓實(shí)厚度等。在對公路路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行控制前，應(yīng)對公路路基壓實(shí)的原理及影響因素進(jìn)行充分的了解，并根據(jù)實(shí)際情況合理選擇控制措施，提高壓實(shí)機(jī)械的工作效率與公路路基的壓實(shí)質(zhì)量。

Strategy Research of Compaction Quality Control of Highway Subgrade

TENG Li-bo
(MulanRural Highway Station, Mulan 151900, China)

Abstract:With the rapid development of highway construction, how to control the compaction quality of subgrade becomes an important issue.Compaction quality of highway subgrade has a direct impact on the strength and stability of the subgrade, and it is an important determinant of highway's service life.

Key words:Highway subgrade; Compaction quality; Influencing factors; Quality control

中圖分類號：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）02-0092-02

收稿日期：2015- 12- 09