影響路基壓實(shí)度的因素

和 亮

(長平高速公路建設(shè)管理處，山西長治 046000)

壓實(shí)度，表示土的密實(shí)程度，其值越大，表示土質(zhì)越密實(shí)，它是反映路基內(nèi)在質(zhì)量的一個(gè)至關(guān)重要的指標(biāo)，在工程施工建設(shè)過程中，路基壓實(shí)度控制不好，不僅會(huì)造成路基下沉，而且會(huì)直接影響到以后的路面質(zhì)量，造成路面結(jié)構(gòu)層的過早破壞，路面沉陷，平整度等嚴(yán)重病害，直接影響到路面的使用壽命。因此，在路基施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制這一指標(biāo)，下面根據(jù)公路工程路基施工規(guī)范要求，結(jié)合這十幾年來的公路施工經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要地闡述一下影響路基壓實(shí)度的有關(guān)因素。

1 含水量

眾所周知，含水量是直接影響路基壓實(shí)度的一個(gè)重要因素，它與壓實(shí)度的關(guān)系如圖1所示。

圖1 含水量與壓實(shí)度的關(guān)系

從圖1可以看出，如縱向表示壓實(shí)度ρ，橫向表示含水量ω，土質(zhì)的含水量只有在最佳的狀態(tài)下，才能達(dá)到最大的壓實(shí)度，其壓實(shí)效果才會(huì)最好，含水量過小，土質(zhì)不易壓實(shí)，含水量過大，又容易造成翻漿、軟彈等現(xiàn)象，因此，要想在施工中含水量達(dá)到很好的控制，在選擇取土場(chǎng)時(shí)就應(yīng)該提前做好土質(zhì)各個(gè)方面如強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試，還有關(guān)鍵的一項(xiàng)就是含水量的試驗(yàn)，應(yīng)盡量不用潮濕的地段，保證該土場(chǎng)土質(zhì)的含水量能達(dá)到最佳，如需增加水量可以在取土之前及時(shí)澆筑，讓水分充分均勻地滲透到土體中，如需要深層開挖時(shí)，下方土質(zhì)也許和上方土質(zhì)含水量有較大差別，就得采取提前開挖晾曬的辦法，也可采用滲水溝方法，總的來說，要想使含水量在碾壓時(shí)達(dá)到最佳，在最先一些工序中，就應(yīng)該打好基礎(chǔ)。另外在碾壓時(shí)還要注意測(cè)試，達(dá)到最佳含水量方可碾壓，這樣才能達(dá)到最佳壓實(shí)效果。

2 壓實(shí)機(jī)具選擇

不同的壓實(shí)機(jī)具，對(duì)土質(zhì)的壓實(shí)效果不同，不同的土質(zhì)，也采用不同的壓實(shí)機(jī)械碾壓，隨著近幾年科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，壓實(shí)機(jī)具的功率增大，影響深度的增加，振動(dòng)頻率更科學(xué)化，因此，在施工中，含水量達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，進(jìn)行碾壓，一般每層180 m為一段分別碾壓，進(jìn)行下一段碾壓時(shí)，要檢測(cè)上一段的壓實(shí)度是否達(dá)到規(guī)定要求，如果不達(dá)要求，要進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)，還要針對(duì)不同的土質(zhì)，采用不同的壓實(shí)機(jī)械組合進(jìn)行碾壓，不同的壓實(shí)工具，經(jīng)過其壓實(shí)后，達(dá)到的效果也會(huì)有很大的不同，夯擊力不同，深度也不一樣。振動(dòng)壓路機(jī)隨著振擊力的增加而增加，而且針對(duì)不同的土質(zhì)在壓實(shí)過程中作用也是不一致的，軟土和硬土的壓實(shí)效果也有所不同。其次是靜碾壓路機(jī)，另外，同一種壓實(shí)機(jī)具，對(duì)不同的土質(zhì)，壓實(shí)效果也不盡相同，隨著壓實(shí)遍數(shù)的不斷增加，土層逐漸密實(shí)，強(qiáng)度逐步提高，作用深度就逐漸減小。當(dāng)壓實(shí)機(jī)具重量不大時(shí)，隨著荷載作用時(shí)間的增長，密實(shí)度的增長速度隨時(shí)間而減小;當(dāng)壓實(shí)機(jī)具重量很大時(shí)，隨著荷載作用時(shí)間的增長，土的密實(shí)度很快增加，當(dāng)超過土的極限強(qiáng)度值時(shí)，會(huì)導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞。因此，要根據(jù)實(shí)際壓實(shí)土質(zhì)合理選擇壓實(shí)機(jī)具，才能提高壓實(shí)效果，充分發(fā)揮機(jī)械效能，減少不必要的浪費(fèi)。

3 松鋪厚度

在路基填筑過程中，土質(zhì)松鋪厚度對(duì)路基壓實(shí)度有很大影響，在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格加以控制，對(duì)于含水量較大的土質(zhì)，應(yīng)在路基以外的地方加以晾曬，如果拉到路基上仍然存在含水量較大的情況，那就先按松鋪系數(shù)鋪筑后，用犁耕機(jī)翻耕2遍～3遍，然后再充分晾曬，如果還達(dá)不到規(guī)定要求，那就需要摻入一些生石灰處理一下，最好是運(yùn)到路基前，含水量等就已達(dá)到規(guī)定要求，以避免不必要的麻煩，減少不必要的生產(chǎn)成本。另外，不同的壓實(shí)機(jī)械，對(duì)土質(zhì)的影響深度不同，如采用30 t振動(dòng)壓路機(jī)，松鋪厚度應(yīng)控制在30 cm以內(nèi)，如采用50 t振動(dòng)碾，每層松鋪厚度不應(yīng)超過35 cm，如采用18 t～21 t靜碾壓路機(jī)，每層松鋪厚度不應(yīng)超過20 cm，如果松鋪厚度過大，在碾壓過程中，會(huì)出現(xiàn)上面密實(shí)下面松散的現(xiàn)象。

4 碾壓方式

碾壓方式對(duì)路基的壓實(shí)度也有很大關(guān)系，首先，在選擇壓實(shí)機(jī)具上，要保持先輕型后重型的原則，先邊后中，先慢后快。直線段由路肩向中心碾壓，曲線超高段由內(nèi)側(cè)路肩向外側(cè)路肩進(jìn)行碾壓。這樣才不會(huì)造成機(jī)械臺(tái)班浪費(fèi)，其次是錯(cuò)輪寬度，對(duì)于振動(dòng)壓路機(jī)，每次錯(cuò)輪不應(yīng)超過后輪1/2，后輪必須超過兩段的接縫處。

對(duì)于三輪靜碾壓路機(jī)，每次錯(cuò)輪不應(yīng)超過15 cm，再次是碾壓速度不宜過快，一般初壓速度宜控制在2 km/min～3 km/min，復(fù)壓時(shí)，速度應(yīng)控制在1．5 km/min～2 km/min為宜，一般路段碾壓6遍～7遍，一直到規(guī)定的密實(shí)度，同時(shí)表面無明顯的輪跡，與老路面交界側(cè)應(yīng)多壓2遍～3遍，嚴(yán)禁在已完成或正在碾壓地段上急剎車或調(diào)頭。在路基碾壓過程中，如碾壓方式不當(dāng)，不僅會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)度提高困難，而且容易造成機(jī)械臺(tái)班浪費(fèi)的現(xiàn)象，特別是開始碾壓時(shí)的方式不正確，從而導(dǎo)致土層表面形成一種硬殼，造成復(fù)壓時(shí)效果不明顯，這種情況下，則需要破壞表面這層硬殼，按正確的方式重新碾壓。碾壓過程中表面始終保持濕潤，不得干壓。另外，如在碾壓過程中中途遇到有雨的情況，就應(yīng)該把攤鋪好的土料碾壓一次，隨后再進(jìn)行處理。

5 平整度

路面平整度對(duì)壓實(shí)度的影響也很關(guān)鍵，如果路基表面不平，那么在碾壓過程中，高出的地方就容易被碾壓密實(shí)，而低洼處，壓路機(jī)接觸不到，就不會(huì)密實(shí)，從而造成同一層壓實(shí)度不均勻的現(xiàn)象，壓實(shí)度是在壓路機(jī)的作用下，路面材料的一個(gè)被壓縮變形的壓實(shí)過程，而平整度也是路面材料連續(xù)均勻壓縮變形的過程，由材料力學(xué)及各種實(shí)驗(yàn)得知，材料所承受的作用力越大，其變形也就越大，其作用力與壓縮變形基本成正比的關(guān)系，因此，施工過程中，要保證路基的壓實(shí)度，首先必須保證路基的平整度。

除此之外，影響路基壓實(shí)度的因素還有很多方面，如:1)土質(zhì)的均勻程度，如果土質(zhì)不均勻，那么它的壓實(shí)度也不均勻。2)下承層的壓實(shí)度不好，上一層的壓實(shí)度也不易達(dá)到。3)碾壓要及時(shí)，否則，土質(zhì)表面水分散失，導(dǎo)致表面松散，不易壓實(shí)。4)壓實(shí)功的影響，一般來說，壓實(shí)功做的越多，壓實(shí)度就越高，但如果其他方面因素控制不好，壓實(shí)度反而隨著功的增加而降低。每一壓實(shí)土層的密實(shí)度隨深度的增加而遞減，在距頂面5 cm的范圍內(nèi)土的密實(shí)度最高，底部最低。每層填土的壓實(shí)厚度和碾壓遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械的類型、土的種類、壓實(shí)度要求有關(guān)，要通過做試驗(yàn)段來合理確定。如果壓實(shí)遍數(shù)超過10遍，仍達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度，則應(yīng)該考慮更改碾壓機(jī)械和施工工藝。在壓實(shí)過程中，還要注意做好原地面臨時(shí)排水設(shè)施，從而保證及時(shí)排除地表面的水。

總之，要保證路基的壓實(shí)度，不僅要考慮以上方面的影響因素，還要在具體的施工過程中，不斷摸索，總結(jié)。對(duì)各方面的影響因素都加以科學(xué)、嚴(yán)格的控制，這樣，才能達(dá)到最佳碾壓效果，從而保證路基的內(nèi)在質(zhì)量，真正做到“內(nèi)堅(jiān)實(shí)、外美觀”。