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公路工程土质路基压实控制要点分析吕穆兰

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：吕穆兰

[导读] 摘要：公路工程路基施工技术的实际应用，受压实工艺、填料含水率等因素难以有效控制的影响，在很大程度上降低了公路工程作用于道路网络系统的稳定性与耐久性。

        云南云岭高速公路工程咨询有限公司云南省昆明市 650200
        摘要：公路工程路基施工技术的实际应用，受压实工艺、填料含水率等因素难以有效控制的影响，在很大程度上降低了公路工程作用于道路网络系统的稳定性与耐久性。路基压实的作用是使土重新组合，彼此紧密，孔隙减少，土的容重提高，形成密实整体，最终使路基具有较高的强度和稳性性，无数试验已反复验证。路基施工过程破坏了土体天然状态，致使土颗粒结构松散、重新组合。为使路基达到有效的强度和稳定性，压实是必要的，提升路基密实度。所以路基的压实施工，是路基施工过程中的关键工序，亦是提高路基强度与稳定性的根本技术措施。
        关键词：公路工程；路基压实度；质量控制
        随着我国国民经济的快速发展，公路建设事业也是在蓬勃的向前发展，国家对公路建设事业的投入也越来越大，从国家部位到省、市级交通主管部门也是加大了公路建设监督管理的力度。在路基材料相同的情况下，压实作用不均匀时，所形成的物理力学指标也不相同，在道路的寿命期内形成一些病害的现象，这就反映出道路结构稳定性和耐久性受压实合理性的控制，在碾压时应该使路基材料的含水量控制在最佳含水量附近，采用合适的压实机具和碾压方法。不同种类填土的最佳含水量和最大干密度要通过击实试验来确定，保证道路的整体强度和稳定性。
        一、土质路基压实度不足的原因
        很多因素都将影响路基压实的效果，主要因素是土质和含水率、土质情况、压实功能、压实机具和压实方法等，这些因素将不同程度地影响到土质路基的压实度，进而降低路基力学特性。
        1、含水率情况。压实土体在高于和低于最佳含水率时，其抗剪强度和压缩特性都将表现出不同性状，这与土体结构、土中水的分布相关性极高。在路基压实施工中，如能控制压实土体含水率为最佳含水率，压实效果将为最佳。研究表明，路基填料含水率不当不仅直接影响路基压实度，还将影响道路运营阶段的剪切弹性模量。
        2、土质情况。土质不同，其最佳含水率和最大干密度也将不同。液限、黏性较高的土，即分散性较高的土，拥有较高的最佳含水率和较低的最大干密度；砂类土，因其颗粒粗，呈松散态，水分易散失，故砂类土无最佳含水率的概念。孔隙比越小，剪切模量越大，且孔隙比较小时剪切模量对含水率的变化更为敏感，故砂类土的压实效果也优于黏质土。
        3、压实功能。压实功能，是指压实机具重量、碾压次数、作用时间等。压实功能对压实效果影响较大，是一种重要的影响因素。随着压实功能的提高，对于同一种土，通常其最佳含水率会相应减小，最大干密度将随之增加。因此，为提高土基密实度，增大压实功能是有效的方法之一，然而这种方法有一定局限性，因为土的密实度不会随着压实功能增加而一直增加，通常压实功能到一定程度时，密实度不会明显增长。
        二、影响压实效果的因素
        1、压实功对压实质量的影响。填土压实后的密度与压实机械在其上施加的功有一定的关系。如果在土的含水量一定的情况下，在开始进行碾压时，土的密度增加很快，等快要达到最大干密度时，随着压实功的增加，土的密度则基本没有什么变化。我们在进行路基施工时，根据不同的土质，应该根据压实机械以及密实度的不同，合理确定压路机的碾压遍数。另外，如果是比较松散的土，采用重型压路机直接进行滚压的话，效果不好，效率也低，应该采用先轻型后重型的方式来进行碾压，会收到很好的效果。
        2、虚铺厚度对压实质量的影响。

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在压实功一定的情况下，碾压层的虚铺厚度的多少，会对压实度产生直接的影响，碾压层过厚，靠下侧的土层难以压实，无法达到压实度的要求，碾压层过薄，虽然能够保证压实度达到规范要求，但是从成本的角度考虑的话，则会大大增加成本，不够经济。公路路基施工技术规范规定，采用机械进行碾压时，填土路基的分层厚度不得超过 30cm。施工经验也表明，分层厚度在 30cm 以内时，压实度能够得到保证。
        3、碾压速度对压实效果的影响。压路机的碾压速度与压实度是存在一定关系的，这种关系应该是一种反比关系，也就是说，碾压速度太快，压实效果较差，这是因为，以较快的速度碾压土层时，当压路机的滚轮到达某一位置时，土体在碾轮的作用下发生的变形还没有达到完全的塑性变形时，滚轮就已经离开了这一位置，滚轮离开后，这种变形可能还会恢复到原来的水平，达不到规定的压实效果。经验表明，普通的压路机的碾压速度在 3-6km/h 时碾压效果最好，而对于冲击式压路机一般是随着速度的增大，冲击力增大，由冲击式压路机的作业特点得知，一般碾压速度在10-15km/h 时，压实效果最好，如果速度在 10km/h 以下，压实效果不好，而且还会对压实作业的效率产生一定的影响。
        三、土质路基压实度的质量控制
        1、选择合适的路基填料。不同的公路用土其工程性质也将不同，应结合工程实际及工程技术条件选择不同的土类作为路基填筑材料或修筑稳定土路面结构层。巨粒土、砾类土强度和稳定性均能满足要求，强度和稳定性都较高，是填筑路基的好材料。砂性土具有遇水干得快，不膨胀，干时黏结性较高，扬尘度低，易压实，因此也是良好的路基填筑材料。粉质土为最差的筑路材料。粉质土的粉土粒含量高，干时稍有黏性，但易被压碎，易扬尘，浸水湿透快，易成稀泥。黏质土作为筑路材料比粉质土好，较砂性土差，它可塑性、柔黏结性和膨胀性较大，并具有很显著的毛细管现象。
        2、土质路基压实施工技术
        （1）合理确定压实功能技术指标。通过计算模拟、结合实践及试验数据合理选择正确的压实机械种类、压实机具重量、碾压次数、行驶速度、松铺厚度及碾压作用时间等施工技术指标，施工中严格执行。土的密实度将随着压实作用时间提升，但这种提升并非是线性的，其密实度的增长幅度将会随着压实时间的延长逐渐减小，压实时，为达到设计压实效果，压实机具行进速度不宜过快，应以较低速度行驶。在路基填筑前，应设置试验段碾压，试验各种压实机械的作业速度，确定最佳效果的碾压速度，指导正式施工。
        （2）严控碾压施工工艺性质不同的填料，应分层填筑、分层碾压，并应确保每一填筑层压实后的宽度不得小于设计宽度。同一水平层路基的全宽，不得混填不同填料。强度较小的填料应填筑在下层。在有地下水的路段或临水路基范围内，宜填筑透水性好的填料。在透水性不好的压实层上填筑透水性较好的填料前，应在其表面设质双向横坡，并采取相应的防水措施。透水性较好的填料所填筑的路堤边坡上，不得覆盖透水性不好的填料。
        综上所述，土质路基压实施工人员在落实相关施工技术控制措施前，要结合公路工程所处的实际施工情况，确定科学合理的施工方案。土质路基压实施工技术应用质量目标的达成，应综合控制路基填料选取、土质含水率、路基碾压机具选取及压实速度等关键技术指标。而对工地现场筑路材料的含水率进行严格控制，又是最经济合理的办法，因此，在实际工程中，只有严格控制填料含水率、压实功能指标和压实工艺等，才能使土质路基压实度得到有效提升。
        参考文献：
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        [3]齐月华.高速公路土质路基压实的质量控制与监督管理[J].交通世界（建养机械），2019，3