研究公路路基施工的壓實控制

摘 要：路基的壓實是公路工程中一個非常重要的施工環節。它的施工質量將直接決定公路的使用壽命和整個工程的施工質量。本文首先通過介紹土的壓實特性，分析影響壓實特性因素，這里主要研究不同土類和壓實功這兩種因素。根據土樣選擇、壓實遍數還有施工中壓實標準等影響因素具體闡述對公路路基施工的壓實控制，這些工作的開展能夠完善施工設計，對設計進行驗證，與此同時，還能為今后的公路建設發展提供更多的參考資料。

關鍵詞：公路路基；施工；壓實控制

中圖分類號：U416.11 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0124-02

1 引 言

在路面整體設計中，公路路基是最基礎的部分，要想保證路面具有高強度和高穩定性的特質就必須要加強路基的強度和穩定性。從結構上來看，公路路基屬于線性結構，同時具有線性結構的普遍特點，即路線長、與環境接觸面廣，這些特點也決定了路基會更多的受到自然因素的影響，比如說氣候、地形。同時對公路路基產生影響的因素還有人為因素，比如說施工前的路基結構設計、施工中的方法還有后期的維護等。不規范的施工技術，將會影響公路的壓實效果，縮短公路的使用壽命甚至不能導致正常使用，還會增加公路后期的養護及維修的費用，增加了成本。因此，確保公路工程路基壓實質量能夠有效的確保公路的運輸安全，在公路工程中要掌握路面壓實施工技術的要點，根據現場的實際情況，采取有效措施保證公路工程的施工質量。

2 土的壓實特性

2.1 土的壓實機理[1]

通常采用擊實試驗來了解土的特性，通過實驗可以得到各種土的擊實曲線，通過對曲線的觀察可以了解到土的壓實性比較復雜。目前認為影響土的壓實特性的因素有很多，現如今所找到的因素主要有：土體的組成與結構、土地的表面現象，還有毛細管的壓力，由于其會受到多種因素的影響，所以在進行壓實控制時具有較高的難度。

土是氣相、固相和液相的三相體，意思就是在土的組成結構中，土粒組成基本架構，在這個基礎上以水和氣體填充土粒之間的空隙。對土進行壓實操作的目的是為了改變土塊的形狀和結構讓土體變得緊實，一般采用壓實機械對土進行壓實，在壓實的過程中土粒之間的縫隙減小，土粒之間的排列順序發生改變，形成了一個新的密實體，強化了土粒之間的摩擦和咬合程度，因此，土的強度和穩定性就會得到提高。

2.2 壓實特性

在壓實試驗中記錄相關數據可得到即時取現，曲線反映的是土的壓實特性的基本關系。擊實曲線是一個先上升后下降的曲線，曲線有一個峰值，這個峰值代表是壓實效果最好的時候所對應的土的最佳含水量和最大干容重，在這種狀況下施加一定的壓實功，能夠使土粒達到最大干密度。在繪制擊實曲線的同時還可以畫出飽和曲線，觀察兩者的關系可得到下面一個結論：擊實土在被擊石的過程中不可能達到完全飽和狀態。

不同的土類和不同的壓實功會對壓實特性產生影響：一般在含粗粒較多的土樣中，最大干容重較大，但是最佳的含水量較小。

如果從土的壓實特性和變形特性兩方面考慮發現：不能夠使用壓實系數對土的內在質量進行有效的控制，但是在實際操作中這種試驗容易進行，并且操作的時間短。要想實現使用壓實系數控制圖的內在質量，就應該在控制指標中考慮到含水量的影響。

3 公路路基施工中的壓實控制

在土壤壓實中，含水量的多少是影響壓實效果的重要因素之一。使用一定的壓實機械對土樣進行壓實操作時，在達到一定壓實度的基礎上，觀察含水量的變化可發現其具有一定的規律，含水量的波動總在一定的范圍內，這個范圍被稱作施工控制含水量。在目前相關規定中你即使實驗的最佳含水量作為標準，該標準為“+2-3”。這個標準的確定是具有一定的依據的，是在通過多次的試驗，分析對比不同的施工條件和設計要求總結得到的，這個結論的獲得有道理但是缺乏一定的理論依據及證明。所以在施工中選擇合適的填壓土樣、將土的含水量控制在合理范圍內、確定壓實的遍數、選擇合理的壓實功在壓實試驗中非常重要。

3.1 土樣的選擇

通過對多種類型的土樣進行試驗，得到使用粗粒料在施工碾壓時效果最好，因為這種土樣但密度較大，對含水量的變化要求低，所以在控制含水量時可放寬要求。將這類土樣投入使用后即使有大量的水侵入，其密度也不會發生改變，整體不會出現膨脹現象；如果減少水的含量，也不會出現收縮的現象。所以這類土對水的含量不敏感，具有較高的穩定性，在修建公路時可大量使用。

細粒土是相對于粗粒土來說的，這種土對含水量的變化比較敏感，當有大量水侵入時，其含水量會變大，整體體積也會出現明顯的膨脹。初始含水量會影響膨脹率，一般來說，初始含水量越大，膨脹率越小，也就是說，當土體中的含水量變小時，其體積會發生明顯的收縮，這時就會導致土體發生開裂。對此進行詳細分析，出現這種現象的原因是，由于水的侵入使得單位體積內得干密度減小，干密度減小的后果就是土的承載能力減小。所以在實際道路建設中，如果路基可能侵水，對于細粒土來說不能夠在其含水量較小的狀況下進行壓實。

3.2 壓實遍數的影響

在探究壓實遍數的試驗中，主要對粗粒土和細粒土進行對比研究。得到其性質如表1所示。

為了使壓實試驗的效果達到最佳，應該控制好填料的含水量，含水量過高過低都會影響壓實的效果。在實驗中要結合工程的經驗，選擇六種含水量不同的填料。然后使用粗粒土和細粒土對這六種填料分別進行液壓試驗。在實驗時要將不同含水量的填料連續攤鋪，保證不同填料的厚度都相同，在這里選定填鋪的厚度為40cm。將填料鋪平整之后開始進行碾壓。每壓兩遍用儀器對其壓實系數進行測量并記錄，通過分析，可以得到如下結論：①一般的路基壓實系數都應該大于0.9。對于細粒土來說，在壓實中如果保證最佳含水量，壓實系數只要大于等于0.9，碾壓三四次即可。如果含水量不在最佳范圍內時至少要碾壓六遍以上才可以達到要求；對于粗粒土來說，如果填料作用于容易被水侵入的地方時，一般只需要碾壓3～5次就可使壓實系數達到0.9以上。如果含水量不在最佳范圍內時至少要碾壓六遍以上才可以達到要求。②從表1數據中觀察可知，對于細粒土來說，如果碾壓八遍以上，其壓實系數基本上不會再發生改變，有的還會出現壓實系數下降的現象。所以說其壓實能力有一個臨界狀態，在這里就是第八遍碾壓。如果超出臨界狀態，碾壓次數再多也不會對壓實效果產生影響。所以在這個時候的壓實功為此狀況下的最佳壓實功，被稱為最佳有效壓實功。同理，分析上表數據可以得到粗粒土的最佳有效壓實功，其壓實功相當于第十遍的碾壓壓實功。③壓實功的大小會受到碾壓機的荷載和碾壓次數的影響。一般來說，碾壓的遍數越多壓實功越大，碾壓的遍數越少要是光越小，它們是成正比例關系。但是這種變化也有一定的限制，如果含水量過大，擊實功的增加并不能改變壓實系數，這樣做也是不經濟的。

4 結束語

根據土的顆粒組成來劃分路基壓實的標準具有科學性和合理性，再考慮到孔隙率指標時，考慮干密度和路基成型時的含水量兩種影響因素，對控制壓實內在的質量具有重要作用，鑒于其合理性和有效性，應該對其進行進一步研究和推廣。為了提高公路路基的強度和穩定性，保障公路路基具有較高的質量，必須要采取一定的措施，對路基進行壓實質量控制。

參考文獻

[1]李云峰.路基路面檢測技術[M].人民交通出版社，2017（9）：23～25.

[2]姚祖康.道路路基與路面工程[M].同濟大學出版社，2014（4）：4～18.

收稿日期：2018-4-25