路基壓實方法與質(zhì)量控制

路基壓實的措施與質(zhì)量控制1、序言路基是高速公路的承重層,路基的壓實質(zhì)量控制是路基施工的重點,它對于公路整體的質(zhì)量好壞,以及下一步路面的施工均有著深遠(yuǎn)的意義。只有對路基填料進(jìn)行充足的壓實，才能保證路基強(qiáng)度、剛度及平整度，保證及延長路基、路面的使用壽命，減少資金揮霍。通過路基的壓實，提高了其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少路基的透水性，減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵御車輛荷載作用的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，提高道路的使用年限。2、路基壓實度的定義路基壓實度是指工地上填料實際到達(dá)的干密度與室內(nèi)原則擊實試驗所得的最大干密度的比值，即：路基壓實度=試樣干密度/最大干密度（100%）。路基壓實度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征現(xiàn)場壓實后的密度狀況，壓實度越高，密度越大，材料整體性能越好。3、影響路基壓實的重要原因3.1路基土質(zhì)在路基填方土中，填方土質(zhì)的好壞，對于路基壓實影響較大。根據(jù)土的性質(zhì)不一樣，土的干密度和含水率就不一樣。不良的土質(zhì)，盡管松鋪厚度適中，碾壓符合規(guī)定，仍難到達(dá)壓實度原則。在同一壓實功能作用下，含粗粒越多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。就填筑路堤而言,最合適的是砂礫土、砂土及砂性土，這些土輕易壓實，有足夠的穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性,最難壓實的土是黏土,黏土的特點是液限大,最佳含水量比其他土類大,而最大干密度較小,但經(jīng)壓實的黏土仍具有良好的不透水性。3.2地基表層處理不妥路基填筑前對路床內(nèi)的淤泥、雜草、腐植土、耕植土清理不徹底；施工時出現(xiàn)的彈簧土沒有得到清理；路床內(nèi)的積水沒有得到及時排除就填筑上一層土，使之出現(xiàn)夾層；對路基范圍內(nèi)的軟土處理方案不合理，都能導(dǎo)致路基局部下沉。3.3土的含水率控制不嚴(yán)含水率的大小是影響壓實度的關(guān)鍵，土的最佳含水率是由土的擊實試驗確定的，在最佳含水率狀況下壓實的土水穩(wěn)性最佳，當(dāng)含水率較小時，由于粒間引力使土壤保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚構(gòu)造，土壤中空隙大都互相連通，水少而氣多，在一定的外部壓實功能作用下，雖然土壤空隙中氣體易被排出，密度可以增大，但由于水膜潤滑作用不明顯以及外部功能局限性以克服粒間引力，土粒相對移動不輕易，因此壓實效果比較差；含水率逐漸增大時，水膜變厚，引力縮小，水膜起潤滑作用，外部壓實功能輕易使土體相對移動，壓實效果漸佳；土中含水率過大時，空隙中出現(xiàn)了自由水，壓實不能使氣體排出，壓實功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實效果反而減少。然而，含水率較小時，土粒間引力較大，雖然干密度較小，但其強(qiáng)度也許比最佳含水率時還要高?？墒谴藭r因密實度較低，空隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會急劇下降。因此，在最佳含水率狀況下壓實的土水穩(wěn)性最佳。3.4松鋪厚度過大或過小在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視，過厚碾壓的現(xiàn)象普遍存在，由于超厚填土，雖然上層檢測符合壓實度規(guī)定，但開挖后就發(fā)現(xiàn)，下層仍然比較松散，越到下面壓實效果越小，這就為后來路基的穩(wěn)定埋下了隱患。此外，路基填土過薄，在碾壓時就會出現(xiàn)龜裂等不良狀況，同樣也達(dá)不到壓實度原則，此外，對不一樣壓實機(jī)械和不一樣的土質(zhì)，壓實時需控制的厚度不一樣。3.5施工機(jī)械設(shè)備不配套假如施工機(jī)械設(shè)備未能根據(jù)不一樣的填料而采用合適的施工工藝，機(jī)械設(shè)備的不配套、使用狀況差，從而直接影響到路基的壓實度。3.6構(gòu)造物臺背回填達(dá)不到設(shè)計規(guī)定。臺背回填不合格是路面汽車出現(xiàn)“跳車”的重要原因，也是長期困擾工程技術(shù)人員頭痛的問題。由于臺背使用重型壓實機(jī)械不以便，輕型壓實機(jī)械或人工扎實又達(dá)不到規(guī)定，運(yùn)行后構(gòu)造物下沉量較少，而臺背路基下沉量較大，致使路面出現(xiàn)裂紋以致破損。4、壓實質(zhì)量控制4.1路基下臥層處理路基下臥層承擔(dān)著路基上層的所有荷載，要控制好下臥層的施工質(zhì)量，一是路基填筑前應(yīng)徹底清理路床內(nèi)的淤泥、雜草；二是路床內(nèi)的積水要及時排潔凈、曬干，保證其有一定的強(qiáng)度；三是發(fā)現(xiàn)局部彈簧現(xiàn)象，要徹底清除，并用好料回填；四是在路基填土前用推土機(jī)將路床推平，并用壓路機(jī)進(jìn)行輾壓；五是軟土處理要徹底，不能留有隱患。4.2路基填料控制4.2.1路基填料選擇用于填筑路基的沿線土石材料，其性質(zhì)往往有較大的變化。需采用能被壓實到規(guī)定密實度能形成穩(wěn)定的填方路基的材料，不使用沼澤土、淤泥、凍土、有機(jī)土及泥炭及液限>50和塑性指數(shù)不小于26的土。同步土中不應(yīng)具有草皮、樹根等易腐朽物質(zhì)，受條件限制采用黃土、膨脹土作填料時，必須通過處理滿足規(guī)范規(guī)定期方可使用。在路基填筑施工前，必須對重要取土場采集代表性土樣，進(jìn)行土工試驗，用規(guī)定措施求得各個土場土樣的最大干密度和最佳含水率，以便指導(dǎo)路基土的施工。施工時，土質(zhì)應(yīng)均勻，并不得使多種土質(zhì)混雜使用，同一種土填筑厚度不能不不小于50cm(兩層)。4.2.2填土材料的填前試驗（1）液限、塑限、塑性指數(shù)、天然稠度和液性指數(shù)；（2）顆粒大小分析試驗；（3）含水率試驗；（4）密度試驗；（5）相對密度試驗；（6）土的擊實試驗；（7）土的強(qiáng)度試驗（cbr值）。根據(jù)這些數(shù)據(jù)從理論上可以鑒定出土的種類，剔出不合格的土質(zhì)。通過土的重型擊實試驗，繪出填方用土的干密度與含水率關(guān)系曲線。以便確定各類型土的最大密度和到達(dá)最大干密度的最佳含水率。4.3試驗段控制試驗的目的是確定對的的壓實措施，保證土方工程到達(dá)規(guī)定的密度。內(nèi)容有：壓實設(shè)備選擇、壓實工序、壓實遍數(shù)、壓路機(jī)的行走速度，以及確定填料的有效厚度。壓實試驗中，應(yīng)詳細(xì)記錄多種已定的填筑材料的壓實工序、壓實設(shè)備類型，多種填筑材料的含水率界線、松鋪厚度和壓實遍數(shù)、測量高程變化等參數(shù)，壓實試驗必須按規(guī)定到達(dá)密實度的規(guī)定為止。4.4含水率的控制施工中首先做好路基排水工程以及施工場地的臨時排水設(shè)施，路塹施工土方含水率控制重點是人工減少地下水位，可開挖縱、橫向滲水溝。土場內(nèi)外挖縱、橫滲水溝或采用無砂管降水，使土方含水率減少。測定土方水分散失系數(shù)，可指導(dǎo)灑水、確定碾壓作業(yè)段長度，減少二次灑水所導(dǎo)致的損失。由于含水率是影響路基土壓實效果的重要原因，故需檢測欲填入路基中的土的含水率。用透水性不良的土做填料時，應(yīng)控制其含水率在最佳含水率的±2%之內(nèi)時開始碾壓。4.5土質(zhì)的控制在最佳含水率下壓實可以花費(fèi)至少的壓實功，得到最佳的壓實效果。但不一樣的土質(zhì)會出現(xiàn)不一樣的效果，可以歸類到粉質(zhì)低液限砂士，最佳含水率12％～16％。細(xì)砂、粉質(zhì)低液限砂土、粉質(zhì)中液限粘土，高液限粘土、最佳含水率9％～l2%。過一、二天穩(wěn)定后，為到達(dá)更理想效果，亦可采用輕型振動式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓含水率可控制在10%左右，壓實遍數(shù)視詳細(xì)狀況而定。采用此種措施，對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常合用的。在工地上，判斷土與否靠近最佳含水率可采用簡易鑒定措施：用手捏土（或灰土等）可成團(tuán)，較費(fèi)力，手掌無水印，土團(tuán)自50cm處落在地上散成蒜瓣狀，自100cm高處落在堅實地面上即松散，出現(xiàn)這些現(xiàn)象即表明土已靠近最佳含水率。4．6填料分層厚度控制路基填筑時的松鋪厚度必須嚴(yán)格控制。一般路段松鋪厚度不不小于或等于30cm，構(gòu)造物兩側(cè)(橋涵頭處理)松鋪厚度不得不小于15cm，路床頂面最終一層的最小壓實厚度不小于或等于10cm，假如填土厚度過薄，也會出現(xiàn)脫皮開裂的現(xiàn)象。填土分層的壓實厚度和壓實遍數(shù)與壓實機(jī)械類型、土的種類和壓實度有關(guān)，應(yīng)通過試驗路來確定，同樣質(zhì)量的振動壓路機(jī)比光輪靜碾壓路機(jī)的有效深度在1.5-2.5倍，假如壓實遍數(shù)超過10遍仍達(dá)不到壓實度規(guī)定，則應(yīng)減小壓實厚度。只有各填筑層具有相稱理想的壓實度和良好的整體板體性后路基整體才能得以穩(wěn)定，才能實現(xiàn)對地表水的防滲封閉和對地下水的隔斷作用，否則，某一局部強(qiáng)度局限性，將擴(kuò)至一片到整個道路產(chǎn)生破壞。4.7路基碾壓填筑路基時，應(yīng)規(guī)定從基底開始在路基全寬范圍內(nèi)分層向上填土和碾壓，尤其應(yīng)注意路堤的邊緣部分。路堤邊緣往往壓實不到，處在松散狀態(tài)，雨后輕易滑坍，故兩側(cè)可采用寬填40～50cm，壓實工作完畢后再按設(shè)計寬度和坡度予以刷齊整平。路基壓實時，第一遍用振動壓路機(jī)靜壓進(jìn)行穩(wěn)壓，然后再振動壓實，詳細(xì)規(guī)定：4.7.1直線段和大半徑曲線段，應(yīng)先壓邊緣，后壓中間；小半徑曲線段因有較大的超高，碾壓次序應(yīng)先低（內(nèi)側(cè)）后高（外側(cè)）。4.7.2壓路機(jī)碾壓輪重疊輪寬的1/3～1/2。4.7.3碾壓遍數(shù)，振動壓路機(jī)振約6～8遍，一般就可以到達(dá)密實度規(guī)定。4.7.4壓路機(jī)的行駛速度過慢影響生產(chǎn)率，過快則對土的接觸時間過短，壓實效果差。一般光輪靜壓壓路機(jī)的最佳速度為2～5公里/小時，振動壓路機(jī)為3～6公里/小時。因此多種壓路機(jī)械的最大速度不應(yīng)超過4公里/小時。4.7.5影響壓實效果的重要原因一般來說是含水率、土類，以及壓實功能。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗，在壓實前最佳實測一下路基土的實際含水率，經(jīng)驗證明土壤的實際含水率在最佳含水率的正負(fù)1％～3％進(jìn)行碾壓效果最佳?，F(xiàn)場實測含水率的簡樸措施是用酒精燃燒法簡樸易做很適合施工現(xiàn)場操作。假如因工期關(guān)系沒有時間晾曬，可以考慮摻拌石灰的措施減少土的含水率。4．8壓實工具及壓實層厚度控制不一樣的壓實工具，其壓力傳播的有效深度也不一樣。夯擊式機(jī)具傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機(jī)具的作用深度，在壓實過程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較深，伴隨碾壓遍數(shù)增長，上部土層逐漸密實，土的強(qiáng)度對應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實機(jī)具很重時，土的密實度隨施荷時間增長而迅速增長，超過某一程度后，土的變形急劇增長，甚至到達(dá)破壞；當(dāng)壓實機(jī)具過重，以至超過土的強(qiáng)度極限時，會立即引起土體構(gòu)造破壞。壓實過程中，壓路機(jī)速度的快慢對壓實效果也有影響，當(dāng)對壓實度規(guī)定較高，以及鋪土層較厚時，行駛速度要慢某些。碾壓開始宜用慢速，伴隨土層的逐漸密實，速度逐漸提高。正式碾壓時，若為振動壓路機(jī)，第一遍應(yīng)靜壓，然后振動碾壓，且由弱振至強(qiáng)振。這樣的話，既能使整個填十層到達(dá)良好、均勻的壓實效果，還保證了路基的平整度。土壓實層的密度隨深度遞減，表面5cm的密度最高。填土分層的壓實厚度和壓實遍數(shù)與壓實機(jī)械類型、土的種類和壓實度規(guī)定有關(guān)，應(yīng)通過試驗來確定。一般認(rèn)為，對于細(xì)粒土，用12～25t光輪壓路機(jī)時壓實厚度不超過20cm，用22～25t振動壓路機(jī)時（包括激振力），壓實厚度不超過50cm。4．9平整度控制規(guī)范中路基土分層填筑時未對平整度作規(guī)定，長期的施工經(jīng)驗告訴我們，壓路機(jī)在平整的路面上行駛時，對每一處的壓實功能都是相等的，碾壓完畢后各點的壓實度比較均勻，記錄曲線離散程度小。平整度差的路基在碾壓時，壓路機(jī)對路基土產(chǎn)生向下的沖擊力，由于力的分布不勻，碾壓完畢后各點得到的壓實功各不相似，壓實度也不均勻，也許出現(xiàn)某一段落、某一區(qū)域的壓實度達(dá)不到規(guī)定，還必須增長檢測頻率，劃分出不合格區(qū)域，重新碾壓。4.10臺背回填區(qū)壓實度的控制由于臺背回填是路基壓實中的微弱環(huán)節(jié),因此,施工時應(yīng)尤其引起重視。首先應(yīng)將臺背區(qū)劃分為尤其扎實區(qū),并劃定尤其扎實區(qū)的寬度,一般不不不小于3m。在此范圍內(nèi)的壓實度應(yīng)高于同一層次的路基壓實度。二是要改善填料的構(gòu)造，長期以來，填料多采用路基填表土，由于重型壓實機(jī)械在臺背范圍內(nèi)難以操作，故壓實度很難到達(dá)規(guī)范規(guī)定。因此，必須從設(shè)計角度出發(fā),改善填料的構(gòu)造，采用填砂、級配砂礫、礫石等材料。三是嚴(yán)格分層扎實，臺背回填的松鋪厚度應(yīng)不不小于路基填土松鋪10-15cm。四是通道、涵洞、可采用先填筑路堤后開挖基坑的措施，從而減少扎實寬度，并回填級配砂礫，以保證回填質(zhì)量?？傊?，對臺背回填應(yīng)重要注意：選擇滲水性很好土質(zhì)；必須保證橋頭路基有足夠壓實度，到達(dá)設(shè)計規(guī)范規(guī)定；加強(qiáng)橋頭路基的排水。4．11壓實度檢測路基壓實度的檢測措施較多，最常采用的有灌砂法、灌水(水袋）法、核子密度儀測定措施、環(huán)刀法等。一般采用是灌砂法，該措施工作量大，做試驗所需時間較長，但試驗數(shù)據(jù)較直接、真實、精度高，為目前礫類土檢測壓實度最常用的措施。第二種措施是環(huán)刀法，該措施操作簡樸、數(shù)據(jù)精確，深受質(zhì)檢部門和施工單位的歡迎。但環(huán)刀法對于礫類土不適于