壓實施工技術在公路工程土質路基施工中的運用研究

楊光宇

（云南省交通規劃設計研究院有限公司 云南昆明 650041）

1 引言

近年來，隨著我國交通運輸行業的迅速發展，公路工程項目數量逐漸增多。路基壓實作業是公路工程項目施工的最終環節，壓實質量直接決定了公路項目施工質量。一旦出現問題，將對以后道路的正常使用產生巨大的影響，并且還會增加工程后期維護與維修費用。在路基整體設計中，公路路基是最基礎的部分，要想保證路基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，這些特點也決定了路基會更多的受自然因素影響。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。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。

2 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，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。

3 土基施工中的壓實控制

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。

細粒土當有大量水侵入時，其含水量會變大。初始含水量越高，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。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。得到如表1所示的屬性。

表1 試驗粗粒和細粒土的性能

為了使壓實試驗的效果達到最佳，填料的含水率應控制好。含水量過高或過低都會影響壓實效果。在實驗中要結合工程的經驗，選擇六種含水量不同的填料。然后分別用粗粒土和細粒土對六種填料進行水力試驗。實驗中應使用不同的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，得到結果如表2～3所示。

表2 細粒土壓實試驗數據[2]

通過分析，以上數據可以得到如下結論：

（1）路基的壓實系數應大于0.9。細粒土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。

表3 粗粒土壓實試驗數據[2]

（2）從表2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。

（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，碾壓的遍數越少壓實功越小，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，壓實功的增加并不能改變壓實系數，這樣做也是不經濟的。

4 公路工程土質路基的壓實施工技術要點

4.1 工程案例

某公路承包工程總長度為15.4km，是標準的4車道公路工程，設計速度為80km/h。為了提升工程整體施工質量，為車輛順利、安全通行提供良好的基礎，施工單位決定將重心放在路基壓實施工質量的控制上，并采取了以下措施，以期全面提升路基壓實作業質量。

4.2 確保材料配比的均勻

要想確保施工材料拌合的均勻，需要利用拖拉機與穩定土拌合機對材料進行多次攪拌與拌合，并且還要摻入適量的外加劑。同時，施工人員也要嚴格落實自身職責與任務，提升拌合料的均勻性。

此外，還要對材料配比的均勻性進行仔細的控制，這就要求在綜合考慮工程施工實際需求的基礎上，必須對混合料的比例進行嚴格的控制，在碾壓作業之前，還需要對混合料進行抽查與檢測，以保證施工現場壓實度滿足相應壓實標準要求。

4.3 確保最佳含水量

在公路工程路基壓實施工過程中，含水量控制是一項重要的內容，只有確保最佳含水量，才可獲得最佳壓實效果，從而提升路基工程質量。通常情況下，填料的含水率應在正負2%的范圍內，在這種情況下進行碾壓，能夠保證路基具有最大密實度與最佳水穩性。

但在進行碾壓施工之前，需要進行現場抽樣試驗操作，以保證填料處于最佳含水量狀態下。如果含水量過于大，需要將其晾曬，如果含水量太低，也要進行噴淋和燜料。對于填料耐壓施工，需確保其連續性與均勻性，并且還要避免在雨季、暴曬環境下施工，以確保土壤水分含量的穩定性，實現提升路基壓實效果的目的。

4.4 選用合理的壓實機具與壓實方法

為了提升施工效果，應當依據壓實作業實際需求，選用適宜的壓實機具，并且還要采用合理的壓實工藝。在該項目中，通過對項目整體需求進行了全面的考慮，決定采用16t雙鋼輪振動壓路機進行碾壓作業，但在將其投入使用之前，需進行仔細的檢查與維護工作，確保其處于良好運作狀態。

此外，在進行壓實施工時，還要嚴格遵循先輕后重、先慢后快、先低后高的原則。對于碾壓作業速度，應當在1.5～4km/h范圍內，通常是碾壓4～6次。通過選用適宜的壓實機具與正確的壓實工藝，能夠確保該路段施工的順利進行，并且還可獲得良好的壓實效果，從而提升路基施工質量。

4.5 分層填筑壓實

為了獲得最佳施工效果，在進行路基壓實施工時，應當采用分層填筑壓實工藝進行。在進行每層填土施工時，需確保其具備合理的松鋪厚度，并且還要選用合格的填料，之后還要明確每一層壓實的厚度。通常情況下，每層壓實厚度應小于20cm，該工程每層壓實厚度為15cm。

此外，在進行碾壓施工之前，應當詳細的檢查每層松鋪厚度與平整度，以保證其滿足相關規范要求。當采用分層填筑與壓實工藝進行施工時，在完成了一層填筑與碾壓作業之后，需要對其進行一定的檢驗，合格之后才可進行下一層碾壓施工。填筑壓實如圖1所示。

圖1 填筑壓實

4.6 合理確定碾壓遍數與碾壓速度

為了確保良好壓實效果的獲得，在進行壓實作業之前，必須依據路基施工實況，確定合理的碾壓遍數，并且還要有效的控制碾壓速度。通過采取上述措施，能夠確保壓實的均勻性，以保證其滿足工程設計規范要求。該工程采用16t雙鋼輪振動壓路機進行碾壓作業，并且嚴格遵循先慢后快、先輕后重原則，堅持從中間向兩側的順序。

5 結束語

公路工程路基施工中壓實效果直接關聯著公路路基的強度與穩定性，壓實效果良好，則路基強度與穩定性較好，路基形變量也相對較少，增加了公路的使用壽命與行車的舒適性。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，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，確保路基壓實作業的順利完成。同時，還要對公路工程路基壓實施工影響因素進行全面的了解，并采取合理的措施解決，確保工程整體質量。