論影響路基壓實度的因素及其檢測方法

孫麗娟

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西晉中 030600)

路面車轍，龜裂等公路病害問題在日常生活中隨時能夠看見，這種病害現象的產生原因歸根結底是因為路基在進行修筑時沒有達到質量的要求，而保證和衡量路基質量的一個重要指標就是路基壓實度，路基中巖土自身的重量，上部路面的重量以及路面上行駛的車輛帶來的荷載都會最終傳遞到路基上由其承擔，因此保證壓實度能夠達標是重中之重，能夠保證路基施工質量穩定達標。大量的事實已經證明了壓實標準得到保證甚至高標準進行要求，才能在根本上成為保證路面強度和穩定性的舉措。并且填料在路基碾壓的工程施工過程中會發生物理上的重新排列，也就是填料中的小顆粒會在壓實作用下進入粒徑較大的顆粒的間隙當中，使得顆粒的數量在單位體積之內增加從而填充顆粒之間原本存在的空隙，這也是保證路基壓實度達標的意義所在。檢查路基路面的施工質量時，壓實度是一個重要的參考指標，其精確的定義是指土壤以及其他筑路所用材料進行壓實后的干密度和最大干密度的比值，這一指標是用來對現場的壓實密度大小進行表征，壓實度和密度成正比關系，壓實度越大就證明筑路材料性能更強，施工質量更好。

由于路基在修筑過程中承受的重量不僅來自于路面以及自身的巖石重量，而且還承受著由路面上部傳下來的行車荷載等，因此路基路面的承載能力大小對于道路使用安全而言非常關鍵。作為一個衡量路基路面施工質量的重要指標，壓實度能夠得到保證的關鍵是最佳含水率是否能夠達到要求，路基路面最佳含水率在±2%之時進行壓實是最合適的。此外，碾壓工具的使用應該和碾壓厚度相互協調，在進行施工前應該根據壓實機具的選用和碾壓層的材料等合理的確定碾壓的次數以及速度，以求能夠將壓實速度進行提升，從而保證工程的質量。

1 影響因素以及相關控制檢測方法

1.1 含水量

作為土體的重要物理指標之一，土壤的含水量能夠將土體本身的一些性能客觀的反映出來，含水量的變化同時也會引起土體的各項力學性能發生相應的變化，因此將土壤含水率控制在一個較為合理的范圍之內是非常重要的，含水率不僅可以作為檢驗土壤干密度以及孔隙率等指標的重要依據，同時也是能夠保證路基壓實度標準的關鍵。因此在路基施工的取土料場選定的階段，首先應該測定的是該料場土體的最佳含水率，確定最佳含水率的目的是為了能夠更好的對施工過程提供指導和依據，高于最佳含水率的土體需要進行晾曬等處理以降低其含水率，低于最佳含水率的土體應該進行灑水提高含水率。如果是施工地點處于水源緊缺或者取水不便的地方，為了壓實度的達標也應進行便利的壓實操作。

從實驗中可以看出，隨著壓實作業的增加，同一土壤中的最佳含水量將逐漸降低，并且隨著壓實功的增加，壓實作用也會增加。然后在實際工作中這種方法在進行使用時有些方面要引起注意，那就是當壓實工作增加時，如果壓力超過土壤的極限強度，土壤基礎的塑性會發生變化。

根據壓實試驗結果可以看出，如果壓實工作的功率是固定的，土壤的干密度會隨著土壤含水量的變化，干密度的變化的程度在當含水量高于+2%時更加明顯。從這個問題可以看出，如果壓實處于最佳含水量+2%的條件下進行相關的壓實工作，此時壓實效果非常好(見表1，圖1)。

表1 土工擊實相關的實驗記錄

圖1 含水量和干密度的關系圖

1.2 壓實機械與壓實厚度

如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些時，碾壓機具的性能就要和碾壓層自身的厚度相協調適應。低功率的碾壓機因為受到功率大小的限制，因此分層太厚的話會導致能量無法傳遞到分層的底部位置，導致出現壓實不到位的情況。只有分層表面部分受壓，深處的密實度就會達不到相關要求，結構層次會變得很松散從而增加了事故發生的可能性。因此選用的碾壓機具不同時，碾壓的厚度應該根據相應的碾壓實驗以及壓實度的分層測定來進行確定，施工經驗顯示在施工設備都滿足條件的情況下30 cm是最為經濟的松鋪厚度。同時大量的實際施工經驗也能證明最小松鋪的厚度是能夠進行控制的，保持在8 mm～12 mm的厚度為宜。

1.3 碾壓速度以及碾壓遍數

路基碾壓時碾壓機具的速度也是影響路基壓實度的一個因素，碾壓相同遍數的情況下，由于振動壓路機都應有相同的振動頻率，因此行駛速率越低的壓路機碾壓輪夯砸點之間相距的距離就更小，這樣就會導致碾壓輪夯砸在單位面積內的進砸點間距過大，單位面積之內的壓實功就會很小。因此為了避免這種情況的發生，在進行正式的碾壓之前應該根據實際施工情況對相應路段進行鋪筑實驗，以便選定出合適的碾壓值和碾壓遍數，更好地指導施工的進行。

2 現場檢測路基壓實度的方法

2.1 灌砂法

灌砂法是一種較為標準的檢測路面壓實度的方法，但是使用范圍有一定的局限性，無法在填石路堤等存在大空洞的情況下使用這種方法進行檢測。這種方法的操作過程如下:首先由相關人員使用粒徑在0.3 mm～0.6 mm亦或是粒徑在 0.25 mm～0.50 mm挑選出均勻的細砂，在指定的位置進行自由下落，在單位重量不變的情況下測量試洞的容積，此時相關人員也要集料含水率來測算出試件的干密度。灌砂法作為當前規范中認可并使用的一種主要的檢測手段，在相關領域和實際工程測驗中擁有較高的認可度。這個方法看起來比較簡單，在實際的操作過程中會由于稱量次數的增加而增加不準確的因素，因此實際操作過程中需要相關操作人員認真學習和掌握相關規范從而提高每一步操作的規范性，盡可能的減少誤差的產生，達到較為精準的效果。

2.2 環刀法

環刀法一般情況下針對的范圍主要是不含骨料的粘性土，細粒土以及無機結合料細粒土等土壤類型的壓實度測試，這種檢測方法也是比較常見的一種。環刀的容積一般是在200 cm3，高度在5 cm上下，采用這種方法測出來的土壤壓實度實質上是環刀中的土樣的平均密度值，實際土體的密度是自下而上縮減的，下層土體的密度相對較大，采用環刀法測得的結果也會相對較大，上層土體的密度相對較小，在下層進行取樣測量得到的數值會比較小。

因此相關人員在用環刀法進行土體密實度的測量時不管在土體的上中下哪一部位進行取樣測量都會出現不準確的情況，另一方面因為環刀的體積不大會對土壤承重時產生誤差，因此環刀的體積和重量也需要引起重視。還有一種引起量測不準確的情況就是酒精燃燒法會使得土壤中的很多有機物被破壞掉，導致檢測結果和實際值有所出入，此時為了保證密度值的準確可以考慮用烘干法代替酒精燃燒法。

3 結語

影響路基壓實效果的主要有土壤的含水率，壓實機械和壓實厚度，碾壓速度和碾壓遍數等因素，土壤壓實度的檢測可以用灌砂法和環刀法來進行，實際的路基路面施工過程當中，相關從業人員應該學會結合理論知識和實際情況來進行試驗路段的相關指標檢測等工作，這樣才能得到較為精確的數據來對實際施工進行指導，同時保證土體壓實度能夠滿足要求，從而保證工程質量能夠達標。