路基結構層壓實度的影響因素及控制措施

王博逸

壓實是為了提高道路路基的緊密性而進行的一道工序。路基的承載能力和強度要依靠對被壓實材料的壓實來提供，道路的穩定性也和路基的壓實息息相關。

1 路基壓實度的概念

路基的壓實是筑路的材料被壓實的過程。對筑路材料壓實后的干密度進行測量，然后和標準最大干密度相比，得到一個比值，這個比值就是路基的壓實度。路基的壓實度是路基的整體性能的直接反映，也是對路基強度的直接體現。路基的壓實度和材料的密度成正比，也和路基的整體質量成正比。路基的壓實度越高，筑路材料的密度就越大，路基的整體質量就越好，反之，如果路基的壓實度過低，筑路材料則過于松散，路基的整體質量則越差。

2 路基壓實度影響因素分析

（1）只有地基的強度足夠，才能確保路基的第一層壓實度足夠，因此，地基的強度必須按照標準來設計。路基地表的雜物有可能讓路基的壓實度達不到標準，因此，在路基壓實之前，必須進行地表的清理和碾壓步驟。要確保地基的條件符合壓實條件，才能開始對地基的壓實步驟。如果地基的強度達不到使用標準，地基則會彈性很大，就像彈簧一樣，出現這種情況，就必須更換地基的土體，確保地基的強度足夠，才能確保地基的強度足夠。

（2）地基是由土質構成的，而不同材質的土質，有不同的壓實性能，也有不同的填筑效果，因此，必須選擇合適的土質對地基進行填筑，才能讓填筑后的土質更容易被碾壓，而且壓實效果較好。砂性土、砂土、沙礫土等都屬于容易碾壓的土質，在選擇地基材質時，可以優先考慮。

（3）壓實機械是對路基進行壓制的機械，選擇壓實機械時，要根據路基的實際壓實需要，還有路的特性，來選擇壓實機械。不同的壓實機械對路基進行壓實產生的壓實度是不同的，重型機械的壓實密度要大于輕型壓實密度，但是在實際使用過程中，重型機械容易讓路基的壓實度過大，也容易讓路基承受過大的承載力，因此，要慎重選用[2]。

（4）壓實度和碾壓的厚度有一定關系。土層的深度越大，填土的密度越小，而且不同壓實機械產生的壓實深度也是不同的，因此，要按照路基的鋪設要求和鋪設標準，選擇不同的壓實機。

（5）碾壓的遍數，是指對路基被壓實機械碾壓的次數，路基被碾壓的次數越多，路基的密度就會越大，碾壓的遍數要根據施工要求來設定，但不意味著碾壓次數越多就是越高，因為碾壓遍數過多的話，容易讓路基被過度碾壓，對路基造成傷害。

（6）碾壓的速度對壓實度有一定的影響，碾壓機械的速度越慢，碾壓的壓實度越高，如果碾壓的速度過于快，則會讓路基的壓實度變差。這是因為碾壓速度越慢，碾壓機械在路基的表面上做的功就越大，這樣碾壓的路基就越平整。為了獲得合適的碾壓速度，可以在全路基碾壓之前，鋪筑一段試驗路段，然后通過反復試驗，確定最適合的碾壓速度，再以這種速度，對全公路的路基進行碾壓，可以獲得更好的碾壓效果。

（7）用于鋪筑路基的土質的含水量，影響著路基的壓實質量。土質中一般都含有一定的水，這些水在路基被碾壓的過程中會被釋放，而土顆粒之間可以依靠這些水的存在，產生黏性，有了黏性的土質，可以更好地結合在一起，碾壓之后，會讓土的密度變大，也就可以獲得很好的壓實度，而土質中的含水量過少的時候，會增加土之間的摩擦力，這時候土就不容易結合在一起，密度比較松散，在碾壓后獲得的壓實度也越小。路基土質的含水量可以通過實驗獲得，施工隊伍要根據路基的實際需要，選擇合適含水量的土質，才能讓路基的壓實度更好。

3 路基壓實度控制措施

3.1 選擇合適的填筑土體

土體的密度是選擇填筑土體的重要因素，土質的密度不是一成不變的，會根據著氣候的變化而產生變化，路基的彈簧現象，就是土質塑性在不同氣候下的體現。因此，在路基填筑之前，必須對路基土質的塑性進行試驗檢測，只有塑性符合使用要求和相關標準，才能對填筑的土體進行壓實步驟，否則有可能要更換合適塑性的土質再進行壓實步驟。

3.2 控制土的最佳含水量和最大干密度

路基在施工之前，一定要先對路基的土質進行含水量測試和最大干密度測試，看土場土質的含水量是否能夠符合壓實標準，然后選擇合適含水量的土質進行壓實。土質的含水量不是越大越好，有一定的適用范圍。過大的含水量會讓土質的壓縮量過大，會影響土質的強度，也不利于壓實，而過小的含水量的土質則會在壓實時產生非常大的摩擦力，也不利于土的壓實。只有適宜的含水量，才會讓路基的土質在壓實時，能夠產生一定的黏合效應，讓土質能夠緊密地結合在一起，得到合適的壓實度。對于土質含水量不合適的，可以進行一定的預處理，對于干土，在路基壓實之前，可以采用灑水的方式，讓土質的含水量上升，而對于濕度過大的土，可以摻入一定的石灰，或者也可以采用晾曬的方法，以降低土的含水量。

3.3 選擇合適的壓實機械，調整碾壓的速度，控制壓實的厚度

路基的壓實機械直接影響著路基壓實的效果，為了讓壓實的效果更好，一定要選擇合適的壓實機械。如果壓實機械的重量過輕，壓實機械產生的荷載作用時間也越長，在碾壓的過程中，會因為土的干密度不斷增高，而讓路基的密度度不斷減少。如果壓實的機械重量過重，壓實的密度會隨著作用時間的延長而不斷延長，而且壓實密度會急速上升，這種碾壓下，路基容易出現變形。而且壓實機械自身重量過重的話，還會破壞土質的結垢，因此，要根據路基填土的實際情況和道路的鋪設要求選擇合適的壓實機械。在碾壓過程中，可以先采用輕型碾壓設備，然后再用重型碾壓設備，先碾壓路基的兩邊，再碾壓路基的中間，先慢速碾壓，再快速碾壓。隨著土層密度的不斷增加，可以逐步提高碾壓速度。在采用振動壓實機械時，可以先采用靜壓的方式讓土層的密度有一定程度的提升，然后再進行振動碾壓。而土層的厚度越大，產生的土壓實層的密度越少，而土層的厚度、遍數、壓實機械、土體種類的選擇要通過試驗來確定。

3.4 加強現場檢測控制

在路基的壓實中，除了要注意以上的施工工藝之外，還要密切的進行現場的檢測工作，必須及時對壓實情況進行掌握，并且實時作出調整，才能確定整條施工路段的路基壓實度符合要求。如果發現路基的壓實度不夠，則說明壓實不足，要及時作出參數調整，如果發現路基的壓實度比期待的壓實度要高出很多，說明該路段的路基土質已經發生了很大的變化，壓實過度了，也有及時對參數進行調整。而且在路基的壓實時，要分層次進行，在一層的壓實度檢測合格之后，才能進行下一次的壓實步驟[3]。

4 壓實度的常規檢測方法

4.1 灌砂法，適用于細粒土和粗粒土

缺點是需要攜帶較多的量砂，稱量次數較多，含水量測定時間長，測量速度慢，因人為原因有時易造成檢測偏差。（1）在檢測工作中人為加重了所采集到的材料的質量或者減少了試坑里的砂量，使現場的干密度輕易接近理論的最大干密度，或者是采集點經過多次碾壓，使得檢測結果明顯大于100%。（2）路基土料成分不均勻，使得檢測結果偏離。因為所采用的擊實試樣是現場比較有代表性的土樣，進行擊實試驗后得出的最大干密度和最佳含水量只是代表該種土類的性質，并不包括所有的土樣，這就出現了一定的偏離。（3）擊實試驗本身存在的問題。擊實試驗通過施加沖擊荷載對被壓料進行壓實，與現場靜力壓路機的作用過程雖不盡相同，但都是通過對材料產生剪應力使之壓實的。在試驗室用擊實試驗模擬現場的振動壓實，測量確定的最大干密度和最佳含水量不一定就是材料在現有壓實機械下所能達到的最大干密度和所需的最佳含水量。擊實力對土類的最佳含水量和最大干密度的影響是隨著擊實功而變化的。對于同一種混合料而言，擊實功增加時，其最佳含水量減小，而最大干密度增大。隨著壓路機重量的增加，混合料的最佳含水量要降低，而最大干密度要增加。但這是有一定限度的，超過這個限度，即使繼續增加碾壓遍數或使用很重的壓路機也不會明顯降低含水量和明顯增加最大干密度。另外，擊實試驗中，一般試驗人員只取一組材料擊實以決定最大干密度和最佳含水量，但是對于粗粒土，一個石塊的變化都能影響取值。因此，擊實試驗本身的代表性值得商榷。

4.2 環刀法，適用于細粒土，不適用于粗粒土

環刀法的優點是儀器簡單，攜帶方便，操作簡便，樣品數量少；缺點是破壞結構層，人為因素影響大，含水量測定時間長。用灌砂法或核子密度儀法測得的密度，一般都是整個碾壓層厚度的平均密度，而用環刀法測得的容重只是環刀內土樣所在某一深度層中的平均密度，它不能代表整個碾壓層的平均密度。由于碾壓后土的密實度是從上到下逐漸減少的，若環刀所取的是表層范圍的土樣，則所測密度值將偏大，若是取得底層范圍的土，則所測密度將偏小。

4.3 核子密度濕度儀法，適用于粗粒土和細粒土，具有使用簡便、檢測速度快等優點，近年來在高速公路建設中被廣泛使用

5 結束語

對于不同的公路建設，有不同的壓實度指標，我國的路面使用狀況差，路面容易出現破損，大部分是因為路基的壓實度不達標。施工者必須根據公路的建設要求和標準，進行合理的壓實，還要及時在壓實過程中進行檢測，以確保整體道路路段的壓實度。