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1、1第四节第四节 路基的压实路基的压实一、路基压实的目的一、路基压实的目的一、路基压实的意义与机理一、路基压实的意义与机理二、影响压实的因素二、影响压实的因素 外部因素：压实功能、压实工具的类型、压实的方法外部因素：压实功能、压实工具的类型、压实的方法 内部因素：土的含水量、土的性质内部因素：土的含水量、土的性质大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑性变形、渗透系大量试验和工程实践还证明：土基压实后，路基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等，均有明显改善。数、毛细水作用及隔温性能等，均有明显改善。 5一、土基压实的意义一、土基压实的意义压实使土的强度大大增加压实使土的强度大大增加
2、压实使土基的塑性变形明显减少压实使土基的塑性变形明显减少压实使土的透水性降低，毛细上升高度减少压实使土的透水性降低，毛细上升高度减少（1 1）路基压实的意义）路基压实的意义: :分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的分层压实致密的路基能防止水分干湿作用引起的自然沉陷自然沉陷和和行车荷载行车荷载反复作用产生的反复作用产生的压密变形压密变形，从而确保路面的使，从而确保路面的使用品质和使用寿命。用品质和使用寿命。（2 2）路堑的压实）路堑的压实: :路堑虽然其路基顶面工作区内路堑虽然其路基顶面工作区内土体存在超固结土体存在超固结情况，但一情况，但一般般天然天然土体的土体的密实程度密实程度都不能满
3、足路基设计要求，特别是都不能满足路基设计要求，特别是在在纵横向存在不均匀纵横向存在不均匀，因此，有必要，因此，有必要挖开挖开后再后再分层填筑压分层填筑压实实，使其达到一定的，使其达到一定的均匀密实均匀密实要求。要求。6粘粒含量：粘粒含量越少，最大干重度越大粘粒含量：粘粒含量越少，最大干重度越大颗粒级配：颗粒级配越均匀，击实效果越差颗粒级配：颗粒级配越均匀，击实效果越差含水量的不同改变了土颗粒间的作用力，并改变含水量的不同改变了土颗粒间的作用力，并改变土的结构与状态，含水量与击实效果如下图所示土的结构与状态，含水量与击实效果如下图所示要达到一定的击实干密度，则含水量小时，击实要达到一定的击实干密
4、度，则含水量小时，击实功大，含水量大时，则应选取击实功小的机具。功大，含水量大时，则应选取击实功小的机具。0 4 8 12 16 20 24 28含水量含水量w(%)2.01.81.61.4干密度干密度 d(g/cm3)饱和曲线饱和曲线 dmax=1.86wop=12.1二、影响击实二、影响击实效果的因素效果的因素：土的性质土的性质含水量：含水量：压实功：压实功：7二、影响二、影响压实效果的主要因素效果的主要因素 压实机具、机具、压实方法、方法、压实遍数遍数三者关系三者关系1.1.含水量含水量对压实效果的影响效果的影响在同等条件下，一定含水量之前，在同等条件下，一定含水量之前，随随增加而提高，
5、增加而提高，主要原因在于水起主要原因在于水起润滑作用，土滑作用，土颗粒粒间阻力减小，施加阻力减小，施加外力后，孔隙减小，土粒易于被外力后，孔隙减小，土粒易于被压实， 得以提高。得以提高。 值至最大后，至最大后，在在继续增大，土粒孔隙被水分占据，增大，土粒孔隙被水分占据，而水一般不被外力所而水一般不被外力所压缩，因而，因而增大，增大，随之降低。随之降低。W0W8最佳最水量：与最大干密度所最佳最水量：与最大干密度所对应的含水量某一种土的的含水量某一种土的maxmax和和w w0 0不是固定不不是固定不变的，随的，随压实功能而改功能而改变。最佳含水量。最佳含水量w w0 0由由 室室内内击实试验确定
6、，确定，绘制制w w 关系如关系如图。 w 关系关系图W0W9二、影响压实效果的因素二、影响压实效果的因素1 1含水量对压实效果的影响含水量对压实效果的影响对压实效果较显著对压实效果较显著最大干密度最大干密度0 0所对应的含水量所对应的含水量最佳含水量最佳含水量0 0 （击实试验）（击实试验）施工：施工：含水量含水量过大，过大，“弹簧弹簧”；含水量含水量过小，压不实过小，压不实含水量含水量干干容容重重00102 2土土质对压实效果的影响效果的影响不同土的不同土的击实曲曲线如右如右图 由右由右图可一以看出，土可一以看出，土质不同，不同，maxmax与与w w0 0也不同。也不同。对于砂土于砂土砾
7、没有最佳含水量没有最佳含水量的意的意义，对于于细粒土，比表面粒土，比表面积大，大， w w0 0较高。高。粉粒，粘粒越多，粉粒，粘粒越多，愈大，愈大，愈小愈小113 3压实功能对压实的影响压实功能对压实的影响0 0随压实功增大而减小随压实功增大而减小随压实功增大而增大随压实功增大而增大 控制控制比增大压实功收效大比增大压实功收效大不同压实功能的压实曲线对照图不同压实功能的压实曲线对照图WWkW0Ek122. 土的级配土的级配 133. 击实功能击实功能同一种土同一种土质，压实功增加，功增加，w0w0，提高。提高。增加增加压实功达到提高功达到提高压实的效果，有一定的限度，的效果，有一定的限度，过
8、分增大分增大压实功，一方面不功，一方面不经济，另一方面会破坏土的，另一方面会破坏土的结构。构。 144.4.压实厚度压实厚度 相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），相同压实条件下（土质、湿度与功能不变），实测土层不同深度的密实度得知，密实度随深实测土层不同深度的密实度得知，密实度随深度递减，表层度递减，表层5cm5cm最高。最高。15 光面碾光面碾三、压实机具的选择三、压实机具的选择类型类型：静力碾压式、夯实式和振动式三大类。：静力碾压式、夯实式和振动式三大类。静力碾压机械包括静力碾压机械包括光面碾（普通两轮或三轮压路机）、光面碾（普通两轮或三轮压路机）、羊足碾和羊足碾和气胎碾等几种。气胎碾
9、等几种。夯实机具中有夯实机具中有重锤、重锤、夯板、夯板、风动夯及风动夯及蛙式夯机等。蛙式夯机等。 振动机械有振动机械有振动器、振动器、振动压路机等。振动压路机等。 运土工具中的汽车、拖拉机等运土工具中的汽车、拖拉机等亦可用于路基压实。亦可用于路基压实。163. 3. 压实方式：夯实、辗压、振动压实方式：夯实、辗压、振动夯实：管线回填土夯实：管线回填土辗压：对粘土比较合适辗压：对粘土比较合适 振动：对砂土比较合适振动：对砂土比较合适17三、压实机具的选择三、压实机具的选择静力碾压式：粘性土静力碾压式：粘性土 夯击式：粘性土夯击式：粘性土振动式：砂性土振动式：砂性土填方每侧超宽填方每侧超宽30cm
10、30cm。这部分可不用碾压。（避免危险）。这部分可不用碾压。（避免危险）羊足碾羊足碾轮胎碾轮胎碾冲击式压路机YTZYTZ系列冲击式压路机系列冲击式压路机1. 1. 每小时压实的面积可高达每小时压实的面积可高达20000 20000 平方米。平方米。2. 2. 平均工作速度为每小时平均工作速度为每小时1015 1015 千米。千米。3.3.压实影响深度可高达压实影响深度可高达5 5米，有效压实深度米，有效压实深度1 1米。米。4. 4. 每次填方厚度为每次填方厚度为8001200 8001200 毫米。毫米。5.5.工程效益是其它设备的十倍。工程效益是其它设备的十倍。三、三、 压实机械的选择压实
11、机械的选择 （一）分类（一）分类碾压式：光面碾（普通的两轮和三轮压路机）、羊足碾和气胎碾碾压式：光面碾（普通的两轮和三轮压路机）、羊足碾和气胎碾 振动式：振动器、振动压路机（单驱单振、双驱双振）振动式：振动器、振动压路机（单驱单振、双驱双振） 夯击式：夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机夯击式：夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机 、夯击压路机、夯击压路机（二）适用性（二）适用性A代表适用；B代表无适当机械时可用；C代表不适用 填方路堤压实机械：对于高速公路和一级公路规范规定：宜采用振动压路机或3550t轮胎压路机压实，采用振动压路机碾压时，第一遍应不振动静压，然后先慢后快，由弱至强振，最大速度不宜超过4km
12、/h。 21填石路堤的压实机械：规范规定填石路堤宜选用工作质量12t以上的重型振动压路机，工作质量2.5t以上的夯锤或25t以上的轮胎压路机压（夯）实。22压实机具对土施加的外力，应有所控制，以防压实过度，不仅失效、浪费甚至有害。23先轻后重、先稳后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠。1)压路机的碾压行驶最大速度不宜超过4km/h.2)碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧，纵向进退式进行。3)横向接头对振动压路机一般重叠0.40.5m，对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2，前后相邻两区段宜纵向重叠1.01.5m2425四、土基压实标准四、土基压实标准四、土基压实标准四、土基压实标准
13、压实度：压实度：压实度：压实度： 工地实测干容重工地实测干容重工地实测干容重工地实测干容重 与与与与 0 0的比值称为压实度的比值称为压实度的比值称为压实度的比值称为压实度KK，已知，已知，已知，已知 0 0的值，规定压实度的值，规定压实度的值，规定压实度的值，规定压实度KK，则工地实测干，则工地实测干，则工地实测干，则工地实测干容重容重容重容重 的值：的值：的值：的值： 压实度压实度压实度压实度KK就是现行规范规定的路基压实标准就是现行规范规定的路基压实标准就是现行规范规定的路基压实标准就是现行规范规定的路基压实标准土压实后的干密度与该土的标准最大干密度之比。土压实后的干密度与该土的标准最大
14、干密度之比。k=d/O *100%26a. 粘性土存在粘性土存在最优含水量最优含水量op，在填土施工中应该将土料，在填土施工中应该将土料的含水量控制在的含水量控制在op左右，以期得到左右，以期得到dmax，通常取，通常取 b. 工程上常采用压实度工程上常采用压实度Dc控制（作为填方密度控制标准）控制（作为填方密度控制标准）、级土石坝级土石坝 Dc9598% 级土石坝级土石坝 Dc9295% 压实标准与控制：压实标准与控制：. . 细粒土压实标准细粒土压实标准细粒土压实标准细粒土压实标准2728压实标准与施工质量控制室内击实试验方法压实度概念压实质量控制29（4 4）室内击实国家标准土工试验方法
15、标准轻型: :d5mm; d5mm; V=947cm3, V=947cm3, m=2.5kgm=2.5kg，落高30.5cm30.5cm，分3 3层, ,每层2525击重型: :d40mm; d0.70.75施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和 3435五、碾压工序的控制五、碾压工序的控制1 1施工现场取土做标准击实试验，得到最大干密度和最佳施工现场取土做标准击实试验，得到最大干密度和最佳含水量含水量2 2确定工地要求的压实度确定工地要求的压实度k k3 3摊铺（厚度）摊铺（厚度）4 4碾压碾压预压整平预压整平速度适中速度适中 先慢后快，
16、先轻后重先慢后快，先轻后重先两边后中间先两边后中间5 5检测压实度检测压实度k k6 6下一层铺筑下一层铺筑36压实机械（11）土的压实技术）土的压实技术:37（11）土的压实技术）土的压实技术:路基碾压38（11）土的压实技术）土的压实技术:39弯沉：刚度灌砂法灌砂法环刀法环刀法核子密度仪核子密度仪压实度控制压实度控制压实度检测弯沉检测弯沉检测8/30/202441道路工程施工技术8/30/2024南京交通科学研究院弯沉值自动检测车42道路工程施工技术8/30/2024路床CBR承载力试验43道路工程施工技术8/30/2024路基土方填筑压实度灌砂法试验44道路工程施工技术v灌砂法灌砂法：适
17、用于各种材料。：适用于各种材料。v环刀法刀法：龄期不超期不超过2天的无机天的无机结合料合料稳定定细粒土。粒土。v核子密度核子密度仪：快速：快速测定，不作仲裁和定，不作仲裁和验收收试验。v钻芯法芯法：适用于：适用于龄期期较长的无机的无机结合料基合料基层。4.分层填筑、分层碾压分层填筑、分层碾压 5.全宽填筑、全宽碾压全宽填筑、全宽碾压6.加强质量检查与评定加强质量检查与评定传统环刀法和水袋法等从试验到出结果要几个传统环刀法和水袋法等从试验到出结果要几个小时甚至更久，工期紧的时候，不合适。小时甚至更久，工期紧的时候，不合适。环刀法适用于环刀法适用于细粒土（粘土和粉土，其他不行）细粒土（粘土和粉土，
18、其他不行）及无机结合料稳定细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过合料稳定细粒土，其龄期不宜超过 2d 2d ，且宜，且宜用于施工过程中的压实度检验。用于施工过程中的压实度检验。 水袋法工地密度测定仪，它通过水袋法工地密度测定仪，它通过水袋测定被测水袋测定被测试坑的容积试坑的容积和秤出被测试坑中物质的质量而求和秤出被测试坑中物质的质量而求得密度得密度 灌砂法检定粗粒土的密度（破坏性量测方法）适用于现场测定适用于现场测定砂类土和砾类土砂类土和砾类土的密度。试的密度。试样最大粒径一般不得超过样最大粒径一般不得超过15mm15mm。测定密度层。测
19、定密度层的厚度为的厚度为150mm150mm200mm200mm。（标准方法，但不。（标准方法，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测）压实度检测）基本原理是利用粒径基本原理是利用粒径0.300.300.60mm0.60mm或或0.250.250.50mm0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测按其单位重不变的原理来测量试洞的容积量试洞的容积（即用（即用标准砂来置换试洞中的标准砂来置换试洞中的集料集料），并结合集料的含水量来推算出试样），并结合集料的含水量
20、来推算出试样的实测干密度。的实测干密度。 核子密度仪或者核子仪是核子密度核子密度仪或者核子仪是核子密度/ /湿度检测仪湿度检测仪的简称，是利用同位素放射原理实时检测土工的简称，是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器。建筑材料的密度和湿度的电子仪器。无损失量测方法无损失量测方法可以可以快速（快速（5 5分钟内）分钟内）获取各项施工参考数据获取各项施工参考数据（压路机来回间隔，决定是否再压）。（压路机来回间隔，决定是否再压）。 不准确，需其他方法标定不准确，需其他方法标定50 压实度检验的频率压实度检验的频率 检验取样频率，当填土宽度较窄时，沿路检验取样频率，当填土宽度较窄
21、时，沿路线纵向每线纵向每200m200m检查检查4 4处，每处左右各处，每处左右各1 1个点；当个点；当填土较宽时，每填土较宽时，每2000m2000m2 2检查检查8 8个点。个点。必要时可增加检查点数，以防止压实不足处漏检。必要时可增加检查点数，以防止压实不足处漏检。 压实度评定标准压实度评定标准 压实度的评定以压实度的评定以一个工班完成的路段压实一个工班完成的路段压实层为检验评定单元层为检验评定单元比较恰当，如检验不合格能比较恰当，如检验不合格能及时补压，不致等待过久而含水量变化过大及时补压，不致等待过久而含水量变化过大。一、一、弹簧弹簧：强度不够：强度不够1.料有问题料有问题2.软弱地基等软弱地基等办法：加干石灰，再压办法：加干石灰，再压二、二、起皮起皮：与下层结合不好（下层有浮土）：与下层结合不好（下层有浮土）办法：翻开重压办法：翻开重压临临路路侧侧桥桥梁梁承承台台台台背背回回填填设设计计标标准准8/30/202452道路工程施工技术8/30/2024承台两侧主车道回填粗砂53道路工程施工技术8/30/2024承台两侧主线车道回填不密实碾压承重破坏54道路工程施工技术
