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1、1路基压实的施工控制【摘 要】路基是路面的基础，路基的强度与稳定性是保证路面强度与稳定性的基础条件。首先研究土体的工程性质，找出适宜于公路建设的土体；其次，施工过程中为使路基具有一定的强度和稳定性，保证路面的质量，必须对路基进行压实质量控制。 【关键词】路基；压实；施工控制 1. 土的压实特性和力学特性 1.1 土的压实机理。 通过击实试验可以得到各种土的击实曲线，它们的差异已经反映出土压实性的复杂，但其内在的压实理论尚不完善。现在认为土的压实特性同土体的组成与结构、土粒的表面现象、毛细管压力、孔隙水和孔隙气压力等均有关系，所以因素很复杂。土是固相、液相和气相的三相体，即以土粒为骨架、以水和气
2、体占据颗粒间的孔隙。土体的压实作用是使土块变形和结构调整以致密实。当采用压实机械对土施加碾压时，土颗粒彼此挤紧，孔隙减小，顺序重新排列，形成新的密实体，粗粒土之间摩擦和咬合增强，细粒土之间的分子引力增大，从而土的强度和稳定性都得以提高。 1.2 土的压实特征。 （1）击实曲线性状。 击实试验所得的击实曲线，它是研究土的压实特性的基本关系图。击实曲线的峰值对应的最佳含水量 opt 和最大干容重 dmax，在一定的压实功下，只有当压实土料为最佳含水量时，压实效果才可能最好，达到最大干密度。 （2）不同土类与不同压实功对压实特性的影响。 2在同一压实功下，不同土类的压实特性不一样。含粗粒越多的土样其
3、最大干容重越大，而最佳含水量越小。当土偏干时，增加击实功对提高压实度的影响较大，偏湿时则收效不大，故对偏湿的土企图用增大击实功的办法提高压实度是不经济的。 1.3 压实土的力学特性。 土样的含水量大于其相应的最佳含水量时，土的强度很低；随着含水量的减小，土的强度相应的逐渐增加，当土样的含水量低于其最佳含水量时，虽然土的干容重比较小，但其强度仍在随含水量的减小而增大，且比最佳含水量时的强度要大得多。这是因为此时的压实功虽未使土样达到最密实状态，但它克服了土粒间引力等的联结形成了新的结构，能量转化为土的强度的提高，而且较大的击实功不仅增加了土的密实度也提高了土的强度。也就是说，压实土的强度在一定条
4、件下可以通过增大压实功来提高。但是，正如压实土样浸水饱和会产生附加压缩的形态一样，在强度方面也存在类似的特性，即当压实土样在浸水饱和后也会有明显的软化现象，强度会明显地降低，这就是所谓的强度稳定性问题。所以工程中总是要求在最佳含水量状态下把土压实至最大干容重。 2. 土基施工中的压实控制 含水量是影响土壤压实的关键因素之一。用一定的压实机械，碾压某种土壤使之达到一定的压实度，合适的含水量的波动各有一固定的范围量，这个范围就是习称的施工控制含水量。那么，在施工中如何选择填压土性、控制压实土的含水量、选择压实遍数以及一定压实功，对路基的压实度及路基的稳定性都显得尤为重要。2.1 土性的选择。 试验
5、证明，粗粒土（细粒成分含量少的土，如砂性土和塑性指数不大的砂砾土、3碎石土），在施工碾压时，其密度对含水量的变化不敏感，可以放宽对含水量的控制。在投入使用后水的浸入不会使土体发生明显膨胀；含水量减小，土体也不会明显收缩。这类土的水稳性好，是较好的筑路材料。 细粒土（细粒成分含量多的土，如粘性土，特别是塑性指数大的粘土），水的浸入使土体含水量增加，体积发生明显膨胀，且膨胀率和初始含水量有关，初始含水量越小，膨胀率越大；相反，土体含水量变小，体积发生明显收缩，引起土体开裂。水的浸入使单位体积内土颗粒的含量减少（即干密度减小），使土的承载力下降。因此，在道路使用期间路基可能浸水的情况下，对于细粒土，
6、不宜在含水量小的情况下压实。 2.2 压实遍数的影响。 2.2.1 一般路基压实系数都应大于 0.9。通过实验得知，对于细粒土，当含水量在压实最佳含水量附近，要达到 K0.9 的要求，一般只需要碾压 34 遍。当含水量 =9.6%时，碾压两遍即可；当 =12.5%、7.7%时，碾压 34 遍即达到要求。如=6.3%时，含水量偏离压实最佳含水量很大，一般则要碾压 6 遍以上。对于粗粒土，当填料用于基床底层填筑，要达到0.9 的要求，一般只需要碾压 35 遍。如 8.7、7.8时，只需碾压 2 遍，当 =13.2%时，碾压 35 遍即达到要求。如 6.1、15.4时，当含水量偏离压实最佳含水量很大
7、，则需碾压 6 遍以上。 但无论是细粒土还是粗粒土，对于偏离于压实最佳含水量过多，无论怎么碾压，也很难达到0.9 的要求，只会白白浪费人力物力。总体的趋势是：粗粒土在各压实功下的最佳含水量比细粒土的小。碾压遍数越多，也即压实功越大，压实系数越大。要达到其最大压实系数，所对应的最佳含水量 也越大。当然这一变化还是有范围的限制，那就是前面所说的，含水量过于偏大，增加击实功对提高压实4系数是不经济的。 2.2.2 施工控制含水量主要受到土性、碾压机具的压实能力及填料压实的要求参数等的影响。 具体调整方案：在土的最佳含水量时进行压实，不仅可以减小压实功耗，而且压实后土的浸水膨胀率最小、渗水率最小、密实
8、度最高，因而施工中要及时监测土的含水量 和密度，并与最佳含水量opt 和最大干密度 dmax 比较，看是否符合要求，如不符合，按不同情况予以调整。 （1）当 dmax，而 接近 opt 时，说明压实过度，适当减少压实次数。 （2）当 dmax 而 opt 时，说明含水量偏大，应将土晾晒或换填干一些的土。 （3）当 dmax 而 接近 opt 时，说明压实功不足应增加压实次数。 （4）当 dmax 而 opt 时，应适当洒水，调整含水量使其接近最佳含水量，加水量由下式计算：P( opt-)G/(1+) 其中：所需添加的水量（）； 一需加水碾压的湿土重（）。 3. 小结 本文主要对公路压实中的影响
9、因素进行了分析，使得施工中能够取得更好的压实效果。主要结论如下： 3.1 在压实过程中，控制土体的含水量极为重要，应高度重视。通过现场试验，以理论和实际的结合证明了：填料压实过程可以用压实曲线来真实反映。但是施工含水量不宜简单地靠击实曲线确定，而宜用压实曲线综合确定。 3.2 控制施工含水量实际上受很多因素的影响，主要是填料的性质、压实机械的压实性能及对填料压实的设计压实参数。因此，以固定不变的施工控制含水量范围来指导施工是不科学的。应在孔隙率指标中综合考虑干密度和路基成型时含5水量两方面的因素，才能够更有效地控制压实的内在质量。 参考文献 1 中华人民共和国交通部公路土工试验规程（ 40-2007）人民交通出版社2009.9 2 交通部公路科学研究所公路工程质量检验评定标准（ 8012004）人民交通出版社2004.
