壓實度的控制措施

1、試論路基壓實度的影響因素和控制措施1 前言 路基的穩(wěn)定性問題一直困繞著施工質(zhì)量。路基穩(wěn)定性的好壞將直接影響著行車的安 全與舒適。 影響路基穩(wěn)定性的因素主要有自然因素和人為因素， 自然因素的影響主要依靠合理的 設(shè)計來減弱和克服， 人為因素主要是從規(guī)范施工過程中來克服。 所以說控制好路基的壓實度是關(guān) 鍵。在現(xiàn)場施工中， 壓實度是工程好壞的評價標(biāo)準(zhǔn)， 在實習(xí)過程中深刻體會到了從料進場到路基 土方的填筑，壓實度細(xì)節(jié)問題始終貫穿其中，在生產(chǎn)中往往被忽視。造成壓實度不足， 一直是施 工單位頭痛的問題， 為了更好的理論聯(lián)系實際， 大量的查閱資料， 分析和解決工程中遇到的問題， 具體問題具體分析， 因地制宜，

2、 從本質(zhì)上解決問題 那么怎樣有效的控制好路基的壓實度呢？下面 淺談土方路基在施工過程中的壓實度控制的相關(guān)問題。路基壓實機理 2 不同的土質(zhì)其化學(xué)成分和物理性質(zhì)都可能存在著一定的差異 對特殊路段加強檢測， 提高試驗頻率， 遵循規(guī)范的要求，取得了很好效果，早通常情況下對路基進行碾壓時， 產(chǎn)生的物理現(xiàn)象有： 使大 小塊重新排列，和互相靠近。使擔(dān)擱土顆粒重新排列和互相靠近，使小顆粒進入大的顆粒中， 多種路基結(jié)構(gòu)層材料通常主要是由各種不同粒徑的單位粒徑組成的，在碾壓過程中， 主要發(fā)生的想象是重新排列， 互相靠近和小顆粒進入大顆粒的空隙中， 產(chǎn)生這些不同物理想象的結(jié)果是增加單 位體積內(nèi)固體顆粒的數(shù)量，減少

3、空隙率，這個過程稱做壓實。 本施工段路基包邊土采用砂性土， 路基填筑采用砂土，路基封層采用山皮土。運用環(huán)刀法、灌砂法居多，環(huán)刀法適應(yīng)砂土， 路基填筑中廣泛運用此類方法， 灌砂法適用于粒徑 較大的填土材料。 在此主要探討灌砂法在施工中的應(yīng)用。 但無論用何種方法， 其理論依據(jù)都大同 小異， 都是以路基施工壓實土的干密度 （即檢測的干密度成果） 與試驗室標(biāo)準(zhǔn)擊實所得的最大干 密度的比值來確定路基的壓實程度的，以百分率表示。壓實度用 K 表示，它的理論計算公式為：K = d ÷ dmaxK: 壓實度（ %） d: 所檢測路段壓實土的干密度 （ g/cm3 ） dmax: 標(biāo) 準(zhǔn)擊實所得的最大

4、干密度（ g/cm3 ） 從上式我們可以看出擊實所得的最大干密度 dmax 的準(zhǔn)確與否將直接影響路基檢測壓實度的試 驗結(jié)果，它能真實地反映路基壓實程度。影響壓實度的因素 3 在公路施工中，影響路基壓實度的因素有： 不良地質(zhì)條件和氣候的影響， 填土材料的好壞、 軟基 處理基不當(dāng)、含水量的控制、松鋪厚度以及施工機械設(shè)備的配套情況，人為因素的 影響等，下 面結(jié)合沿海高速深入的探討壓實的影響因素和處理措施。 不良地質(zhì)條件和氣候的影響 3.1 氣候因素影響著路基施工的質(zhì)量， 不同地區(qū)應(yīng)根據(jù)本地氣候特點選擇合理的施工季節(jié)。 如多雨地 區(qū)，路基填土含水量受地下水的影響較大， 很難控制。但有時為了施工進度的需

5、要， 大多施工期 趕在雨季，勢必影響道路的施工質(zhì)量。 因此一定要做好路基排水系統(tǒng)， 保證路基穩(wěn)定。 路塹挖方 段尤其要做好縱向臨時排水系統(tǒng)， 減小雨水和邊坡浸出的水對路基的損害。 同時也利于雨后能及 時復(fù)工，提高工作效率。路基填料的影響 3.2我國的地域遼闊、地形復(fù)雜，能用于土方路基填筑的自然建筑材料大體可分為：粘性土、 亞粘性土、粉性土、砂性土、夾石土等，這些自然建筑原材料在性能及其本身的特點不同，施工 單位和建設(shè)單位又是處于經(jīng)濟效益方面考慮的因素， 大多數(shù)都是遵循就地取材的原則， 來進行公 路路基建設(shè)。本施工段土方量的需求大，又不便占用農(nóng)業(yè)用地， 采取就近原則大量采用灤河河 套的沙土，在后

6、邊莊建立了土場，以供施工需要。在路基施工中，如果土質(zhì)不良，即使松鋪厚度 適中，碾壓合乎規(guī)范，仍然很難達(dá)到壓實度標(biāo)準(zhǔn)。均勻顆粒的砂，單一尺寸的礫石和碎石，都很 難碾壓密實。 只有在良好級配的條件下才能達(dá)到要求的密實度， 也才能滿足強度和穩(wěn)定性的要求。 在施工中選材非常重要。 下面以本施工段為例，采用砂土， 砂土系砂類土中細(xì)粒土質(zhì)砂，其顆粒 組成級配交好，易于壓實具有足夠的內(nèi)摩擦力，又有一定的粘結(jié)性，遇水干的快不膨脹，干時揚 塵少，為填筑路基的良好材料。 選用適宜的路基填料， 把好填料關(guān)， 有針對性的實施填料的管理。 作到對號入座。做好開工前的各項準(zhǔn)備工作。一般土都可以做為路基用土。但選擇水穩(wěn)性能

7、好、 干密度大、承載能力高的礫石類土填筑最為適宜。土質(zhì)應(yīng)均勻一致，不得混雜。路面底面以下 50cm 范圍內(nèi)填料最大粒徑不得超過 10cm，其余的也不應(yīng)超出設(shè)計要求。填筑時要剔除超大粒徑 填料，以保證各點密實度均勻一致，必要時可過篩或用人工揀除。土的含水量的影響 3.3對包邊土進行數(shù)據(jù)分析， 對典型土取樣進行擊實找到最佳含水量， 目的是為了指導(dǎo)施工， 提高壓 實效果。下面就包邊砂性土進行分析。兩組平行的試驗。確保試驗數(shù)據(jù)的可靠，準(zhǔn)確。 填方路要保證填土的最大干密度可靠， 須因為取土場的土質(zhì)很少是均勻的， 即使是在同一地點取樣，也會隨堤的最大干密度和最佳含水量是在試驗室做重型試驗得到的。 作到兩點

8、：一要保證試驗用的土樣可靠，二要保證擊實試驗可靠。 一般情況下， 擊實試驗沒有問題， 有問題的話就是土樣的問題。 取樣的地點不同，擊實的結(jié)果也不一樣。當(dāng)土層上下有變化時， 取樣深度的不同，標(biāo)準(zhǔn)擊實的結(jié)果也會發(fā)生變化。因此施工單位在做填方路堤的標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗取土樣時， 要有監(jiān)理人員在場， 分別從不同地點取不 同深度的土樣， 并作好標(biāo)記送試驗室。 在做標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗時， 施工單位單位也應(yīng)該通知監(jiān)理人員 旁站， 以證明擊實試驗的公證性和可靠性。 作為施工單位的試驗人員， 無論在取土樣或做試驗時 都應(yīng)認(rèn)真， 取樣應(yīng)有廣泛性和代表性， 并報批擊實試驗資料， 能反映出土源的最大干密度個最佳 含水量，以指導(dǎo)填土

9、路堤的施工和質(zhì)量控制，下面就包邊砂性土進行分析，兩組平行的試驗。.包邊土試樣試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 1表 試樣 1234 )含水水量( %1917131511g/土的干密度( 3)cm表 2 包邊土試樣平行試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表 .試樣 ABCDE) %含水水量( 1915111713g/土的干密度( 3)cm圖1 取樣符合要求：曲線為拋物線，出現(xiàn)最高點?？梢缘玫椒逯?。最佳含水量15.2%，最大干密度為1.820 。土的最佳含水量是由擊實驗確定的。由擊實曲線如上圖1。 可知，嚴(yán)格的控制最佳含水量是關(guān)鍵。 但是， 不同的土類 其最佳含水量和最大干密度也是不同的。 一般粉粒和粘粒含量愈多， 土的塑性指數(shù)愈大， 土

10、的最 佳含水量也愈大，同時其最大干密度愈小。 因此，一般砂性土的最佳含水量小于粘性土，而砂性 土的最大干密度也大于粘性土。 含水量的大小直接影響著土的壓實度， 含水量越大， 干密度越小。 在施工中，將含水量控制在與最佳含水量相差正負(fù)2%的范圍內(nèi)，壓實效果比較理想。土的含水量過大， 壓實度必然小， 會造成路基穩(wěn)定性降低， 有時甚至出現(xiàn)彈簧土。 含水量過小， 難于碾壓， 壓實度也難以達(dá)到規(guī)范要求。 對于偏濕土我們可以采取晾曬方法， 使之接近最佳含水量再碾壓可 取得很好的壓實效果，但對于過濕土， 在考慮進度的條件下，也可摻入適量石灰處理。 對于偏干 土我們可以采取增加壓路機噸位或增加碾壓遍數(shù)的辦法來

11、盡量使土中的空氣壓實機械增大噸位 和增加碾壓遍數(shù)相當(dāng)于增加了土的壓實功，進行壓實， 排出，增加土的顆粒成份， 增大干密度。 對于土很干的時候可考慮灑水碾壓來達(dá)到最好壓實效果。 在試驗段路基填筑階段，填筑的材料為砂土，夏季溫度高，水分蒸發(fā)嚴(yán)重，運送的路程較長，大 量的砂土堆積，無形中水分大量丟失， 與實驗數(shù)據(jù)要求相差太大， 達(dá)不到最佳含水量， 影響壓實 效果。路面不平整，出現(xiàn)輪跡，沙土飛揚等現(xiàn)象。使路基的穩(wěn)定性大大降低。 控制填土含水量， 土的含水量對壓實效果的影響比較明顯。 取土場取用的土一般含水量較大， 承包人往往用加大壓 實功能的方法來提高土的密實度是不經(jīng)濟的。 若土的含水量過大， 此時增

12、大壓實功能就會出現(xiàn) “彈 簧”現(xiàn)象，必須進行重新處理。 這就是說不能單純用增大壓實功能來提高土的密實度。試驗證明，當(dāng)填土含水量與最佳含水量相差在±2%以內(nèi)時碾壓效果最好。 下面談一下施工中現(xiàn)場含水量的控制，在實際工作中重點就是室內(nèi)所得的最佳含水量可能與現(xiàn)場所用的壓路機相差太大。 但是一般 情況下兩者不會有太大的差別， 材料的含水量接近壓路機的最佳含水量時， 需要的壓實功小， 當(dāng) 采用使用規(guī)定的施工方法控制壓實時，控制含水量是碾壓時的重點，為了保證滿意的壓實效果， 使土在壓路機的最佳含水量條件下碾壓是及其重要的。在試驗段 K56+200-K5+500 段的施工過程 中，體現(xiàn)了這一點，

13、在節(jié)省機械功的同時， 保證壓實度， 對于現(xiàn)場道路實驗員來說是非常重要的， 為了達(dá)到壓實度， 可能要明顯增加壓實功， 在這種情況下需要考慮在干的狀況下碾壓較經(jīng)濟， 還 是在加水碾壓經(jīng)濟了。松鋪厚度的影響 3.4 為保證路基的強度和穩(wěn)定性， 使路面有一個的穩(wěn)固土基， 在填筑土質(zhì)路堤時， 應(yīng)將填土分層壓實。 在松散的黃土地區(qū)或其它松散土的挖方路段， 也應(yīng)進行壓實。 壓實土層時， 雖然可以減少填土層 次急相應(yīng)的鋪層整平與找平工作， 但要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的壓實度， 往往需要碾壓很多遍， 消耗的單位壓 實功就增加了見圖 2 。壓實的均勻性也差，因此，壓實要求高時，壓實厚度取小些，較為經(jīng)濟合 理?？刂茐簩崒雍穸龋?/p>

14、制住壓實層厚度對保證路基壓實十分必要。在碾壓機械一定的情況下， 土層越厚碾壓效果越差。 不同的土層厚達(dá)到規(guī)定的壓實度所需要的碾壓遍數(shù)不同， 適中的填筑厚 度是保證壓實度及產(chǎn)生生產(chǎn)效率的重要因素。 根據(jù)試驗， 層厚分別為 30cm 和 50cm 時， 碾壓 4-6 遍，測得壓實度相差 3%-4%。一般認(rèn)為，用工地常用的 18-25t光輪和 22-25t 振動壓路機時，控 制壓實厚度不超過 20cm ，松鋪不大于 30 cm ，能提高工作效率，保證填土的壓實質(zhì)量。 在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單 位重視，過厚碾壓的現(xiàn)象普通存在。由于超厚填土，造成雖然路基填土上層符合要求， 但開挖 后下

15、層仍比較松散，這就為以后路基的穩(wěn)定埋下隱患。 圖2不同壓實機械對壓實的影響 3.5路基工程應(yīng)采用機械壓實。 壓實機械的選擇應(yīng)根據(jù)工程規(guī)模、 場地大小、 填料種類、 壓實度要求、 氣候條件、 壓實機械效率等因素綜合考慮確定。 碾壓質(zhì)量控制包括選取合適的壓路機噸位、 型號、 壓實遍數(shù)、 壓實方法及壓實的均勻性等。 不同種類的壓路機對不同土質(zhì)的壓實有不同效果。 振動 碾壓砂礫土能得到良好的壓實效果， 而振動碾壓粘性土能得到最佳壓實效果。 同一種型號的壓路 機對不同土質(zhì)的壓實效果也不一樣。 這就決定對不同土質(zhì)， 同一壓路機碾壓采用不同的壓實遍數(shù)。 壓實方法對壓實效果也有影響， 壓實均勻性要求控制被碾壓

16、路段的壓實度一致， 不致于出現(xiàn)一部 分超密，而另一部分欠密的不均勻現(xiàn)象。填土表面平整性也是影響壓實均勻性的因素之一。碾壓過程的控制 3.6由于高等級公路路基壓實度高于一般公路， 所以對碾壓過程的控制就更加嚴(yán)格。 一般在碾壓過程 中采用先輕后重、先靜后動、先外側(cè)后中間的碾壓方法。碾壓速度一般控制在24km/h，行駛過慢則生產(chǎn)率； 行駛過快則對土的接觸時間短， 壓實效果較差。 尤其對壓實度要求高及填筑層較厚 時，行駛速度更要慢些。碾壓開始時宜用慢速 ，隨著土層逐漸密實，速度逐漸提高。壓實的單 位壓力不應(yīng)超過土的強度極限，否則土體會遭到破壞。對施工中壓實質(zhì)量控制分析 4試坑的影響 14試坑的深度按照

17、公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程要求，試坑的深度應(yīng)該等于測定層的厚度，但不得有下層材料混入。一般情況下，每層壓實厚度為20cm，所以，試坑深 試坑的形狀 .214.。20cm 度也應(yīng)該為 試坑的形狀應(yīng)該是空的圓柱體， 但施工單位往往會將坑挖成鍋底的形狀， 尤其是在接近試坑底部 的位置。前面我們談到就每一壓實層而言， 越向下的部位其壓實度越小， 所以， 這樣形狀的試坑 將導(dǎo)致較松散部位的土取出得相對較少，導(dǎo)致測得的壓實度值偏大。 在此過程中還應(yīng)注意，本 試坑挖出材料當(dāng)中是否存在大的石塊和堅硬的材料，應(yīng)挑揀出以免影響壓實度，此時偏大。灌砂的時間，含水量的選取正確的做法是觀察邊緣處標(biāo)準(zhǔn)砂不再流動后還需要等十

18、幾秒鐘再停止灌砂。 因為我們無法直接觀察到中心部位砂子的流動情況， 更因為砂子的流動是從中 心開始而后才向邊緣擴展的。 路基施工基本上都是在炎熱的夏天進行， 烈日使得新鋪筑的路 基表面含水量偏低。所以，在選取含水量時，應(yīng)將試坑內(nèi)取出的土壤迅速均勻攪拌，然后再取含水量。 在同一壓實功條件下，填土的含水量對壓實質(zhì)量有直接影響。較為干燥的土，由于土顆粒之間的摩阻力較大而不易壓實。 當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時， 水起了潤滑作用， 土顆粒之間的摩阻力 減小，從而易壓實。每種土壤都有其最佳含水量。土在這種含水量的條件下， 使用同樣的壓實功 進行壓實，所得到的重度最大（如下圖） 。各種土的最佳含水量和所能獲得的最

19、大干重度，可由 擊實試驗取得。施工中，土的含水量與最佳含水量 之差可控制在 -4% +2%范圍內(nèi)。圖3 土的含水量對其壓實質(zhì)量的影響 4.2 灌砂筒、標(biāo)定罐標(biāo)定的準(zhǔn)確與否對 壓實度的影響 未 灌入前，貯砂筒中砂面高度、砂的總重對量砂密度的影響 公 路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程 中是以砂面的高度來控制的 （砂面距筒頂 15mm左右 ） 。原因是不同砂 面高度的砂， 其下落速度不同， 因而灌進標(biāo)定罐內(nèi)砂的密實程度也不同， 這就直接影響了量砂的 密度。因此，貯砂筒中砂面高度必須嚴(yán)格控制?，F(xiàn)場測試時，貯砂筒中砂面高度應(yīng)與標(biāo)定量砂密 度時貯砂筒中砂面高度保持一致。 另外， 也可通過控制灌入前砂的總重來提高量砂密度標(biāo)定的準(zhǔn) 確性。因為標(biāo)定時，只要砂總重相同 , 即砂的自重一樣，顯然其下落速度也能保持一致，從而 提高量砂標(biāo)定的準(zhǔn)確性。試驗檢測中應(yīng)注意的問題 1) 選點是否得當(dāng)，直接影響到壓實度的檢測結(jié)果。選點太 少，位置不客觀，沒代表性，很難反映實際情況；選點太多，不但沒必要，而且浪費時間，降低工作效率。因而，正確的選點，嚴(yán)格按規(guī)定的檢測頻率進行檢測，具有很大的現(xiàn)實指 導(dǎo)意義。所以，進行壓實度檢測時， 選點應(yīng)得當(dāng)， 隨機取點， 檢測頻率也要滿足規(guī)范要求。 這樣， 檢測結(jié)果才能較客觀地反映工程實際情況。2) 量