影响公路施工压实度的因素与控制措施

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摘要：严格控制路基压实度是保证路基、路面应有强度与稳定性的一项最经济有效的技术措施。文章分析了影响公路施工压实度的因素，对如何进行控制进行了探讨。

关键词：公路施工 压实度 影响分析 控制

中图分类号：O213.1

公路路基压实度是保证路面质量的基础，它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载，属于一种线形结构物，具有路线长，与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定，主要体现在压实度上，把握好压实度是控制土基建筑工程质量的关健。

一、影响公路施工压实度的因素

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。

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。

3、压实机械和压实方法对压实的影响

一般情况下，使用轻型压路机只能得到较小的密实度，使用重型压路机可以得到较大的密实度。但是压实机械对土的施加外力应有所控制。若施加压力过大，就会造成压实过度，浪费人力物力，严重的还会对路基有害。施加外力的一般原则是：压路机碾压时的单位压力，不应超过土的强度极限。

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。

路基的施工技术规范都要求碾压时必须“先轻后重，先慢后快，先边缘后中间”，这是碾压时的总原则。这种合适的碾压方式既有利于提高压实度，又有利于提高平整度。但是，这种方式不是万能的，遇到特殊情况，碾压方式要随之改变。如碾压碎石稳定土时，由于土基中含有一定的碎石，采用高频低辐，紧跟慢压就比较好。碾压过后不但密实而且平整，在有超高路段时，则宜先低后高。压实是路基施工的最后工序，是保证路基质量、使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节。而影响路基压实质量的因素来自各个方面，既有自然因素，又有人为因素，为此要求我们在施工中严格控制碾压施工中的各个环节，保证路基压实质量达到设计要求。

4、碾压速度对压实的影响

在公路施工中，不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土所能达到的密度有明显的影响。碾压速度低时，单位面积材料的碾压时间比速度高时要多，因而作用在被压材料上的能量也大。实际上，传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变，则碾压速度加倍时，碾压次数相应加倍，并且碾压速度过快容易导致路面不平整。因此，在施工现场应针对具体的碾压层的材料和所用的压路机，通过铺筑实验路段选择合适的碾压速度。另外，对于碾压层厚和难以压实的土时，应采用较小的碾压速度。

5、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。

二、路基压实度控制方法

1.路基填土的选择

在路基施工中，如果土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，仍然很难达到压实度标准。所以，一切路基填土都必须经过试验。路基施工破坏土体的天然状态，致使结构松散，颗粒重新组合。为使路基土有足够的强度与稳定性，必须予以人工压实，以提高其密实程度。影响路基压实效果的因素有内因和外因两方面。内因指土质和湿度，外因指压实功能及压实时的外界自然和人为的因素。土质对压实效果的影响很大，砂性土的压实效果优于粘性土，因此施工中要选好土质。

2.土的含水量控制

土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度，因此，在路基填土压实过程中， 必须随时控制土的含水量， 当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化。

3.合理选用压实机具

土层填土厚度以不超过30cm为宜，分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具进行施工，对于同一类土来说，采用轻型压实所得出的最大干密度较采用重型压实得到的最大干密度小，而最佳含水量又较采用重型压实的大， 现行普遍采用的重型压实所相匹配的压实机械如50T震动压路机，每层压实厚度不超过30cm， 而采用吨位更大的压实机械时，它的压实功可以增加，而其所能达到的压实度可以进一步提高，同时由于压实力的增加， 施工时土的含水量又可以降低。由于土基密实度的提高、含水量降低从而可以提高路基的回弹模量。

4.碾压过程的控制

由于高等级公路路基压实度高于一般公路，所以对碾压过程的控制就更加严格。一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5～2.5km/h，碾压遍数控制在4～6遍。

三、结束语

公路土基压实对整个公路整体强度的影响很明显，当然，影响路基强度和稳定性的原因是多方面的，有内因、外因、大自然、各种荷载累积作用等等。如果在今后的道路修筑中能对上面几个问题加以重视，公路路基整体强度及稳定性都会有一个可靠的保证。