摘要：本文總結(jié)多年公路路基施工的實踐經(jīng)驗，分析探討了路基壓實的原理及影響因素，提出了保證路基壓實的控制措施。
　　關(guān)鍵詞：公路路基壓實；質(zhì)量；控制
　　
　　在公路施工中，路基壓實度質(zhì)量的控制至關(guān)重要。壓實度不達標(biāo)是造成路面破損，使用狀況差，通行能力差，交通事故多的主要原因。為保證路基路面具有足夠的強度和穩(wěn)定性，必須對筑路材料進行充分的壓實，影響壓實效果的因素很多，主要有土的含水量、土的顆粒組成，碾壓層的厚度，碾壓機械的類型和功能，碾壓遍數(shù)以及地基的強度等。這些因素又與施工質(zhì)量密切相關(guān)，所以路基施工質(zhì)量的好壞直接影響到路面結(jié)構(gòu)的安全性以及工程的經(jīng)濟性。
　　一、路基的壓實
　　1、路基土的控制
　　路基一般是用自然土修筑的，在路基填筑之前應(yīng)對自然土進行試驗分析，確定其物理力學(xué)性質(zhì)，測定其最佳含水量及最大干容重，以便指導(dǎo)路基施工及對路基填筑成品的檢測，從有關(guān)試驗結(jié)果分析：土質(zhì)顆粒越細，其相應(yīng)的回彈模量越低，而砂性土回彈模量比較高。這就是通常所說的砂性土是良好的筑路材料。施工選擇取土場時，我們通過選擇塑性指標(biāo)較小的土來填筑路基。
　　當(dāng)路基土的力學(xué)性質(zhì)較差或路基施工受氣候、水文等條件影響時，一般可采用如下方法對路基土進行穩(wěn)定：
　　（1）石灰穩(wěn)定路基土
　　此方法適用于土質(zhì)較差或含水量比較高的土質(zhì)，在換土不經(jīng)濟、工期要求比較緊的情況下，宜采用石灰改良土質(zhì)，達到填筑路基的要求。
　　（2）摻加粒料
　　對高液限粘土或地下水位較高的路段，可采用摻加砂礫、碎石、爐渣等粒料的辦法。
　　2、土基壓實的原理
　　我們知道，土是由固體顆粒、液態(tài)自由水和氣體組成的三相體，以土為骨架，水、氣占據(jù)一定空洞充填孔隙，通常，對土進行打擊和碾壓使大小土塊、土顆粒重新排列和靠近，使小顆粒充填大顆粒之間的孔隙，而部分水和空氣將排出，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的結(jié)果是單位體積內(nèi)土顆粒增加。由于土顆粒比重大于水、氣而使單位體積的密度增大，減小孔隙率，稱之為壓實。工程上衡量路基路面的壓實程度是工地實際達到干密度與室內(nèi)標(biāo)準擊實試驗得到最大干密度的比值百分數(shù)為壓實度，提高壓實質(zhì)量是盡可能增大單位體積內(nèi)固體顆粒的比例，即增大干密度，也增大了路基承載力，不易產(chǎn)生彈簧，所以，路基壓實中，應(yīng)盡量采取大噸位的壓實機械，提高壓實度。三凱九標(biāo)內(nèi)的填筑土多為強風(fēng)化巖，裂隙發(fā)育強烈，中間多為沉積粘土，液限偏高，顆粒組成為大小不均勻的風(fēng)化巖顆粒，中粒偏多，但易碾碎，通過對九標(biāo)的土質(zhì)進行分析，發(fā)現(xiàn)該種土質(zhì)的液限為43%～48%之間，而塑限為30%左右，最佳含水量為12～18%之間，最大干密度在1.8～2.0之間，而土的容量在2.6左右，這表明土中礫石含量偏高，不易吸水而表明液塑限特征的液限在43～48%、塑限為30%左右的土最佳含水量最小應(yīng)為20%以上，但實際最佳含水量在12～18%之間，原狀土的天然含水量W>20%但由于試驗室沒有碾壓設(shè)備，原狀土中顆粒不易破碎，工地上用18噸以上壓路機碾壓，土中有了大量小于0.5mm的風(fēng)化巖顆粒，不是單純的粘土顆粒，故液限急劇下降，減小到WL為小于35%，WP為小于20，由于W>WP，也就是說天然含水量超過塑限，從而使粘土粒成塑性狀態(tài)。實際中極易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象。假如填方下一層含水量偏高，由于上一層的壓實作用使上下層之間產(chǎn)生毛細現(xiàn)象，從當(dāng)前層顯得含水量偏高，又造成壓實不夠，從而影響多層壓實質(zhì)量。針對這種情況，所以我們在實際工作中應(yīng)注意觀察土質(zhì)的變化，嚴格控制含水量而隨時采取措施。
　　3、影響壓實的主要因素
　　（1）含水量。土中含水量對壓實效果的影響比較顯著。當(dāng)含水量較小時，由于粒間引力使土保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu)，土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不足以克服粒間引力，土粒相對移動不容意，因此壓實效果比較差；含水量逐漸增大時，水膜變厚，引力縮小，水膜起潤滑作用，外部壓實功能比較容易使土體相對移動,壓實效果漸佳；土中含水量過大時，空隙中出現(xiàn)了自由水，壓實功能不可能使氣體排出，壓實功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實效果反而降低。
　　然而，含水量較小時，土粒間引力較大，雖然干密度較小，但其強度可能比最佳含水量時還要高。可是此時因密實度較低，空隙多，一經(jīng)飽水，其強度會急劇下降。這又得出一個結(jié)論：在最佳含水量情況下壓實的土水穩(wěn)性最好。
　　最佳含水量和最大干密度是兩個十分重要的指標(biāo)，對路基設(shè)計和施工很有用處。
　　（2）土類
　　在同一壓實功能作用下，含粗粒越多土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。
　　（3）壓實功能
　　同一類土，其最佳含水量隨壓實功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時，增加壓實功能能對提高干密度的影響較大，偏濕時則收效甚微。故對偏濕的土企圖加大壓實功能的辦法來提高土的密實度是不經(jīng)濟的，若土的含水量過大，此時增大壓實功能就會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外，當(dāng)壓實功能加大到一定程度后，對最佳含水量的減少和最大干密度的提高都不明顯了，這就是說單純用增大壓實功能來提高土的密度未必合算，壓實功能過大還會破壞土體結(jié)構(gòu)，效果適得其反。
　　（4）壓實土的厚度
　　在相同土質(zhì)和相同壓實功能的條件下，壓實效果隨壓實厚度的遞增而減弱。試驗證明，表層壓實效果最佳，越到下面壓實效果逐漸減小。因此，對不同壓實機械和不同的土質(zhì)壓實時控制的層度不同。
　　二、路基壓實的質(zhì)量控制措施
　　1、填土厚度的控制
　　壓實厚度對壓實效果具有明顯的影響，相同壓實條件下，實測土層不同深度的壓實度隨著深度逐漸減少,如果填土厚度過大,壓實機具影響范圍外的土體密實度就達不到要求。目前我們最重的光輪壓路機是18～21T，振動壓路機為CA25型，通過試驗路確定填土厚度不宜超過20cm（壓實厚度）。施工時根據(jù)填土厚度、松鋪系數(shù)，計算出單位面積的用土量，用灰線標(biāo)出方格網(wǎng)，每一方格內(nèi)鋪筑固定的土方數(shù)，現(xiàn)場由專人指揮。每排土堆分布相互錯開，以便推土機、平地機整平。碾壓前應(yīng)再次檢查松鋪厚度，符合要求后開始碾壓。為了使每方格土方體積一致，每個斷面實際用土量與計算量相吻合，在取土場用挖掘機裝土?xí)r，操作手嚴格控制每車的斗數(shù)。并且路基土方運輸車輛應(yīng)盡量不要大小混用，避免產(chǎn)生差錯。
　　2、含水量的控制
　　根據(jù)路基壓實機理，土的最大干密度，隨著含水量的變化而變化，含水量過小，土顆料間的摩阻力增大，在相同壓實機具作用下，不易將相鄰?fù)令w擠緊，孔隙增大，達不到密實的目的。含水量過大，土顆粒間的孔隙被水分占據(jù)，而水一般又不為外力所壓縮，在碾壓過程中出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象，同樣達不到壓實度要求。因此在施工過程中為了土壤在土基上能及時晾曬，把整個標(biāo)段劃分成若干個施工段，以便形成有效的流水作業(yè)面，當(dāng)測定某段含水量達到或接近最佳含水量時，迅速進行整平、碾壓，當(dāng)然對壓實度K≥90%、K≥93%的區(qū)域，含水量大于或小于最佳含水量一定數(shù)值仍能碾壓達到要求，但是碾壓的遍數(shù)要增加，而不是試驗段所確定的遍數(shù)。
　　3、碾壓程序的控制
　　壓實機的選擇，以及合理的操作，是影響路基壓實效果的另一個綜合因素。通過試驗路，我們的一個工作段應(yīng)配備D80推土機，平地機，帶鏵犁75KW推土機，旋耕機各一臺，CA25型振動壓路機一臺，18～21T光輪壓路機4臺。在上述壓實機具，碾壓遍數(shù)已選定的條件下，壓實操作必需遵循“先輕后重，先慢后快，先邊后中，相鄰兩次的輪道重合輪寬的1/3”的原則，對振動壓路機而言，先用低頻，后用高頻，因低頻碾壓時振幅大，有利于深層密實，高頻碾壓時振幅小，有利于淺層密實。在最佳含水量時，90區(qū)土質(zhì)路基的碾壓，振動壓路機低頻一遍，高頻一遍，18～21T光輪壓路機3遍，即可達到壓實度要求，對93區(qū)，低頻兩遍，高頻一遍，18～21T光輪壓路機4～5遍，對95區(qū)，低頻兩遍，高頻兩遍，18～21T光輪壓路機7～8遍，對于兩個工作段搭接部分的碾壓，前一段留5～8M不碾壓，在下一段施工時一起碾壓。
　　4、壓實度的檢測
　　路基的壓實度反映了土體在碾壓后達到的密實程度，能否達到規(guī)定的標(biāo)準，直接影響到路基的強度和穩(wěn)定性，由于本段路基填料均為土質(zhì)，工地實際干密度的測定工作量相對較大，因此，在90區(qū)，93區(qū)采用灌沙和環(huán)刀法相結(jié)合，一般灌沙法取樣占檢測頻率的1/3，環(huán)刀法占檢測頻率的2/3,對95區(qū)一律采用灌沙法檢測,檢測頻率嚴格按規(guī)范要求進行的。工地試驗室樣品含水量測定時，對90區(qū)、93區(qū)主要采用酒精法，對95區(qū)一律采用烘干法。自檢合格，經(jīng)監(jiān)理工程師抽檢合格后，繼續(xù)填筑下一層。
　　三、結(jié)語
　　由此可知，公路路基施工質(zhì)量的好壞將直接影響到路面的穩(wěn)定性和整條路線的使用品質(zhì)。在施工中，我們要綜合考慮土質(zhì)、含水量、壓實功能及壓實時外界自然和人為等因素，采取適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量控制措施，以提高路基的壓實質(zhì)量。