路基压实度的影响因素和控制措施

张金树

摘要：本文分析了影响路基达到规定压实度的主要因素，提出了具体的控制措施，供大家参考。

关键词：路基；压实度；含水量；碾压

1 前言

公路路基是路面的基础，承受着本身的自重、路面重量及由路面传来的车辆荷载，因此，路基质量的好坏直接影响路面质量的好坏，进而影响路面的使用功能。因此路基要有足够的强度和稳定性，要达到这一要求，最关键的一点是在路基施工过程中严格控制压实度。

2 确保路基强度稳定的首要条件

土是三相体，由三部分组成，土粒骨架，土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领．路基在车轮荷载作用下，承压力由路基顶部到底部逐渐减小。所以，采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高．在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准．以确保路基各层填料符合设计要求，为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度。还必须采用轮重不小于4t的轮胎压路机和振动力不小于25t的振动压路机进行压实，以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求，在雨季施工中，被雨水浸泡过的土一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员、管理人员检验认可才能使用，另外，在合理使用路基填料方面，对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的，不容许将CBR值较大的填在CBR 值较小的土层下面。也不容许将CBR值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时．除按规范规定的距离取样外，还应找薄弱环节取样试验，以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度，这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力。使路基填土的压实度达到均匀一致。

3 影响路基达到规定压实度的主要因素

3.1 土的性质

不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好，其最佳含水量较小、最大干密度较大，在静力作用下，压缩性较小；在动力作用下，特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差．主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大，最佳含水量偏高，而最大干密度反而偏小。

3.2 土的含水量

土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力很大，压实到一定程度后，某一压实功不再能克服土的抗力压实所得干密度小。当含水量逐渐增加时，水在土颗粒间起着润滑作用，使土的内摩阻力减小，这样同样的压实功可以得到较大的干密度。当含水量继续增加时，虽然土体中气体仍然在压缩，但由于水的相对体积增加，使土的干密度反而减小。同时，最佳含水量不仅影响压实效果，而且也影响该种土的强度和稳定。有试验得出结论：在恶劣水文条件下最佳含水量下的土经压实后，其强度和稳定性比较高。

3.3 碾压时的温度

在路基碾压过程中，温度升高可使被压土中的水粘滞度降低从而在土粒间起润滑作用易于压实。但气温过高时，又会由于水分蒸发太快而不利于压实。温度低于0度时，因部分水结冰产生的阻力更大，起润滑作用的水更少，因而也得不到理想的压实效果。

3.4 压实功能

压实功能是由碾压(或锤击)的次数及其单位压力(或荷重)所决定的。若在一定限度内增加压实功，则可降低含水量数值，提高最佳密实度的数值。土在不同压实功能作用下的压实性质，是决定压实工作量和选择机具选择施工方法的依据。事实上．对任何一种土，当密实度超过某一限值时，欲继续提高它的密实度，降低含水量值，往往需要增加很大的压实功能，甚至过分加大压实功能，不仅密实度增加幅度小，还往往因所加荷载超过土的抗力，即土受压部位承受压力超过土的极限强度，而导致土体破坏。因此，对路基填土的压实，在工艺方法上要注意不使压实功能太大。

3.5 压实土层的厚度

土受压时，能够以均匀变形的深度(即有效压实深度)，近似地等于两倍的压模直径或两倍的压模与土接触表面的最小横向尺寸。超过这个范围，土受到的压力急剧变小，并逐渐趋于零作用，可认为此时土的密实度没有变化，不起压实作用。由此可知，土所受的外力作用，随深度增加而逐渐减弱，当超过一定范嗣时，土的密实度将与未碾压时相同，这个有效的压实深度(产生均匀变化的深度1与土质、含水量、压实机械的构造特征等因素有关，所以正确控制碾压铺层厚度．对于提高压实机械生产率和填筑路基质量十分重要。

3.6 碾压机具和方法

压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面：

压实机具不同，压力传布的有效深度也不同。一般地，夯击式机具的压力传布最深，振动式次之．碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而同一种机具的压实作用深度，在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机，开始碾压时，因土体松软，压力传布较深，但随着碾压次数的增加，上部土层逐渐密实，土的强度相应提高，其作用深度就逐渐减小了。压实机具的质量较小时，碾压遍数越多，土的密实度越高，但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度，达到这个限度后，继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形，而不能进一步提高密实度。

碾压速度越高，压实效果越差。应力作用速度越高，变形量越小，土的粘性越大，影响就越显著。因此，为了提

高压实效果，必须正确规定碾压的行驶速度。

4 路基压实质量控制

4.1 确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量

在路基施工前，必须对取土场进行取样，按现行试验规程进行各项试验，采用重形击实试验，确定各个土样的最大干密度和最佳含水量，以便确定土方压实标准。

4.2 检查控制填土含水量

由于含水量是影响路基填土压实效果的主要因素，因此在碾压前应测定填土含水量，当含水量接近最佳含水量时，达到设计压实度有保证，且便于压实。

4.3 分层填筑、分层碾压

每层填土的厚度也是影响压实效果的重要因素，碾压层过厚时，其下部将达不到要求的密实度，一般施工控制每层压实厚度25-30cm，主要由压实机械的功能确定。

4.4 全宽填筑、全宽碾压

路基填筑时，应以基底开始在路基全宽范围内分层向上填土、碾压，在施工时应加宽30-50cm，保证路堤边坡充分压实。凡不注意全宽碾压到边的路基，当填筑到一定高度后，均会出现不同程度的纵向裂缝。

4.5 选择最佳填筑用土

不同类型的土压实性能是不同的。路基填筑中最合适的是砂砾土、砂土及亚砂土，这些土易压实，有较好的水稳性。粉质土和细亚砂土也较易压实，但水稳性较差且易发生冻胀。亚粘土和重粘土压实较困难，但与粉质土相比，仍是比较有利的土，这些土具有较高的粘性和不透水性。

最难于压实的土是粘土，在潮湿状态下，这种土不稳定，并容易发生剪切。粘土的特点是液限大，最佳含水量大而最大干密度小，压实后具有良好的不透水性。胀缩性粘土和有机质土的干密度小，对于填筑路基来说，这些土是最好的。在施工中应根据各种土质的压实特点、施工季节、土源数量、运距等经济性进行比较后，选择最适易的填筑用土。

4.6 加强检测

填筑路基时，应分层碾压并分层检测压实度，每层压实度达到要求后，方可填筑上一层，只有分层控制填土的压实度，才能保证路基整体的压实质量。

正确评定路基填土的压实度，需要解决三个问题：即现场准确测定填土湿密度，准确测定含水量以及利用数理统计方法评定现场压实度。现场测定湿密度的方法有核子密度仪法、灌砂法、水袋法、环刀法、蜡封法。一股采用灌砂法和环刀法。环刀法只能用于测定不含砾石颗粒的纯细粒土的湿密度；灌砂法可用于各种土现场测定湿密度。为了把测得的湿密度换算成千密度，还必须准确测定含水量，常用烘干法和酒精燃烧法。用压实度控制现场碾压时，不能根据任何一次测定的结果来确定压实度是否达到了，规定的要求，因为任何一次测定都具有偶然性，应该根据多次测定(至少6～l0次)的结果，利用数理统计方法来评定现场的压实度。

5 结束语

公路路基的压实并达到合理的密实度，是公路施工的重要工序，也是达到有关公路施工的国家标准、实现高等级公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。在试验检测工作中，压实度的影响因素很多，上面阐述的仅是在检测工作中的一些个人体会，在实际检测中需要根据具体情况，按照部颁标准、技术规范和设计文件及上级有关的规定等进行严格质量检测。