路基压实质量的影响因素与压实控制分析

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【摘要】文章分析了影响路基压实质量的因素，针对施工中如何控制压实质量进行了探讨。

【关键词】路基压实；质量；控制

1 路基压实质量的影响因素

1.1 含水量对压实的影响

在一定的压实功作用下，密实度随含水量的增加而提高，这主要是水在土颗粒之间起作用，土粒间阻力减小，压实时土粒易于移动挤紧，孔隙减小，土的干密度就得以提高，待干密度达到最大值后，含水量再继续增大，那么土中孔隙就被过多的水所占据，压实时水不能被压缩小、挤出，而水的密度较土颗粒低，从而形成路基翻浆，呈弹簧状，因此土中的含水量过大时密实度反而更低。当土中含水量过低时，土粒间的作用不足，所做的压实功不能克服土粒间的摩擦力，土中的空气不能排出，土颗粒无法挤紧，因而难以达到最大密实度，一旦被水浸后，强度随之降低，路基呈松散体。那么只有在最佳含水量时，土基经过压实后才能获得最大的干密度。在遇水饱和后其密实度和强度下降幅度最小，则水稳性最好，土体剩余空隙最小。当受到水浸时其吸水量最小，密实度下降也最小。

1.2 土质对压实的影响

塑性指数较大的粘性土，其最佳含水量的值较大，但最大干密度的值较低。由于粘性土颗粒小，比面积大，需要较多的水分包裹土粒以形成水膜，粘性土含有亲水性较高的胶体物质。因此，造成粘性大，压实困难，效果不佳。对于砂土而言，土颗粒较大，呈松散状态，水分易散失，粘聚力低，内摩阻角小，最佳含水量对砂土而言没有多大实际意义，而且砂土承载力小，最低压实成型。而砂性土比砂土还要强一些，因为砂性土有较好的透水性，有一定的粘聚力和承载力，在含水量合适时也易被压实成型。塑性指数在10-15之间的粘性土，最佳含水量一般在12-14%左右，最大干密度在1.84-1.89g/cm3左右，在最佳含水量或接近最佳含水量时，很容易达到最大干密度，获得理想的压实效果。

1.3 压实机械和压实方法对压实的影响

实践表明，静轮压路机作用力最小，它压实后土体表层密实度最高，但土层的中下部密实度逐渐降低。振动式压路机振动力大，对土层中下部的密实度影响最大，对土层的表面易造成松散，密实程度差。冲击式压路机，冲击力大对上层影响深度大，适用塑性指数在10-15之间的粘性土，其影响深度在40-60cm左右。

在土基压实时，通过试验表明，粘性土一般先用振动式振压3～4遍；再用静力式压路机碾压2～3遍，便收到良好的压实效果。对于砂性土，先用振动式压路机振压，然后用胶轮压路机碾压，易容易压实成型。因为胶轮压路机剪力作用大，使土体不易向两侧移动，在含水量合适时，土体容易达到最大干密度。采用静力式压路机压实土基时，土层松铺厚度不得超出25cm，振动式压路振动深度一般在30-40cm左右，所以土层松铺厚度一般在40-50cm之间。另外，还要注意压实机械的碾压速度，一般采用低速行走，错轮宽度在1/2-1/3之间。土层厚度应一致、表面平整，但还要注意压路机过压问题，以免造成机械费用的提高。

1.4 土基压实标准对压实的影响

对于路基的上部，汽车荷载影响大，压实度的值要高一些，路基下部，汽车荷载影响小，压实度值相对要低一些，但还要根据公路的等级来选用压实度标准。

击实标准，一般采用重型击实试验法，随着公路等级的逐步提高，交通量日益繁重，汽车荷载越来越大，轻型击实标准已不能适应需要。从试验角度而言，不同土质有着不同的最大干密度和最佳含水量，因此在采用标准干密度时，必须对照该种土建的标准干密度，坚决不能混用，以免造成压实度不够，或者出现超百现象，影响路基的强度和稳定性，再根据规范和设计要求来选用压实标准。

1.5 压实质量控制检测对压实的影响

1.5.1 压实过程中严格控制土的含水量，应接近最佳含水量，含水量必须均匀，过大时，应将土翻拌晾晒，含水量合适时再进行碾压；含水量过低时，应及时补洒水分，根据计算后需加补多少水，以免造成水大或水小。

1.5.2 根据规范要求，压实度检测方法一般采用环刀法、灌砂法。采用环刀法应当取土层的中下部。注意用力均匀，不要使环刀偏斜，取出环刀后，用刮刀刮平时，尽量不补土，取土样检测含水量，应从环刀上下各取15-20g土，随即放入密封的塑料袋内。采用灌砂法时，首先标定灌砂筒和砂的比重，注意天气、温度，检测坑的坑壁要平整光滑，不要过于粗糙。严格控制检测程序，试验过程必须按试验规程进行试验，做到责任心高，数据真实、准确。

2 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。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、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，不宜在含水量小的情况下压实。

2.2 压实遍数的影响。

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K≧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n越多，也即压实功越大，压实系数K越大。要达到其最大压实系数K，所对应的最佳含水量ω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系数K是不经济的。

3 结语

施工过程中加强经常性的检测和记录，随时掌握现场数据，例如施工前后的标高、横坡、含水量、松铺系数等，这样做首先可以为今后的施工提供宝贵的经验。