浅析影响公路路基压实度的因素及检测方法

梁忠

摘要：土是由土颗粒（固相）、水（液相）及气体（气相）三种物质组成的集合体，这三种物质在体积上和质量的比例关系不同，则会反映出土的物理状态上的变化，土中空隙体积大，土就松，土中水分多，则土就软公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害，究其原因，病害出现在路面上，但病根往往在路基上。本文从影响压实效果的因素构成、压实标准的确定、等几个方面分析了公路路基压实度的影响因素与检测方法，论述了路基压实度对路基施工的重要性。

关键词：公路路基；压实度；影响因素

前 言

“压实度”是指：松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压，使松散土的颖粒结合严密，从而形成密实整体。为使路基具有足够的强度与稳定性。压实的目的在于使土粒重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，从而使土的单位质量提高，最终导致强度增加，稳定性同时增高，达到形成密实整体的目的。

一、影响压实效果的因素构成

对于路基影响压实效果的因素有：1.含水量对压实的影响。2 土质对压实的影响。3.压实厚度对压实的影响。4 压实功压实变数对压实的影响。5 土粒级配的影响。

1.含水量对压实的影响

在压实过程中， 土的含水量是影响填土压实性的主要因素之一，由击实曲线可知道严格的控制最佳含水量是关键，碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并相互靠近。土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的， 土的含水量越小时，土颗粒间的内摩阻力越大，压实到一定程度后，某一压实功不能克服土颗粒间的抗力，压实所得的干密度小。 当含水量增加时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减小，因此，同样的压实功可以得到较大的干密度。 在这个过程中，单位土体积中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积逐渐增加，当土的含水量达到某一限度后，虽然内摩阻力还在减小，但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度，而水的体积不断增加，由于水是不可压缩的，因此在同一压实功下，土的干密度反而逐渐减小，土只有在某一含水量下，才能压实到最大干密度，这个含水量称为最佳含水量。

2.土质对压实效果的影响

土质对压实效果的影响很大。从施工实践可以看出，砂性土的压实效果优于黏性土。 其机理在于土粒越细，比表面积越大，土粒表面水膜所需的含水量就越多，而且黏土中含有亲水性较高的胶体物质。由于砂土的颗粒组呈松散状态，水分极易散失，所以在这时最佳含水量没有实际意义。

3.压实厚度对压实效果的影响

铺筑厚度的确定《规范》规定， 分层的最大松铺厚一般宜在30cm～50cm 间，按土质类别，压实机具的功能，碾压遍数等具体由试验确定。一般情况采用 12t～15t 压路机， 松铺厚度绝对不宜超过30cm，且碾压遍数在 8～10 遍才能保证达到压实要求。最好松铺厚度不低于 12cm， 即压实厚度不低于 8cm， 才能保证整个填方的整体强度。首先确定分层，既能保证每层不能超过最大松铺厚度，也不低于最小松铺厚度。施工表明，最好按松铺厚度 30cm 进行铺筑，以确保压实层的匀质性。

4.压实功及压实遍数对压实的影响

压实功能（指压实工具的质量、碾压次数或锤落高度、作用时间等）对压实效果的影响，是除含水量之外的另一个重要因素。据此规律，施工实践中可以增加压实功能（选用重碾，增加次数或延长作用时间等）以提高路基强度或降低含水量以达到最佳，需要指出的是，用增加压实功能的办法以提高土基强度的效果有一定限度。压实功能增加到一定限度以上，效果提高就会越为缓慢，在经济效益和工程施工组织上会增大成本或施工组织难度。严格控制最佳含水量要比增加压实功能收效大得多。

5.级配对压实的影响

集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒和砂，单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中， 使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时，所用的集料级配相同非常重要。在集料发生离析的情况下，添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中，只有严格控制级配，才能确保达到规定的压实状态。

二、现场检测路基压实度的方法及其适用范围

1.灌砂法

灌砂法是利用均匀颗粒的砂去置换试洞的体积，它是当前最通用的方法，很多工程都把灌砂法列为现场测定密度的主要方法。该方法可用于测试各种土或路面材料的密度，它的缺点是：需要携带较多量的砂， 而且称量次数较多，因此它的测试速度较慢。

2.核子仪法

该法是利用放射性元素测量土或路面材料的密度和含水量。这类仪器的特点是测量速度快，需要人员少。该类方法适用于测量各种土或路面材料的密度和含水量，有些进口仪器可贮存打印测试结果。它的缺点是，放射性物质对人体有害，另外需要打洞的仪器，在打洞过程中使洞壁附近的结构遭到破坏，影响测定的准确性，对于核子密度湿度仪法，可作施工控制使用，但需与常规方法比较，以验证其可靠性。

3.环刀法

环刀法是测量现场密度的传统方法。国内习惯采用的环刀容积通常为 200cm3，环刀高度通常约 5cm。用环刀法测得的密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。它不能代表整个碾压层的平均密度。 由于碾压土层的密度一般是从上到下减小的，若环刀取在碾压层的上部，则得到的数值往往偏大，若环刀取的是碾压层的底部，则所得的数值将明显偏小，就检查路基土和路面结构层的压实度而言，我们需要的是整个碾压层的平均压实度，而不是碾压层中某一部分的压实度，因此，在用环刀法测定土的密度时，应使所得密度能代表整个碾压层的平均密度。然而，这在实际检测中是比较困难的；只有使环刀所取的土恰好是碾压层中间的土，环刀法所得的结果才可能与灌砂法的结果大致相同。另外，环刀法适用面较窄，对于含有粒料的稳定土及松散性材料无法使用。

三、结束语

公路路基压实质量的试验室控制， 主要是靠具体的检测方法和检测数据来评定，这些质量检测方法和检测数据是否科学、真实、有效，直接影响着路基质量评定的准确性。总之，路基压实的意义是不言而喻的。在具體施工中，理论上的知识与施工中的具体指导应该相结合，同时，建设、监理、施工单位应牢固树立全员质量意识，根据每条路的不同土质、天然含水量与最佳含水量，在严格按《规范》要求施工的同时，必须搞好试验路段，试验路段成功并取得精确数据后，再进行填筑路堤的施工。

参考文献：

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[3]王琳婷.路基施工中压实度的控制[J].交通科技，2004（05）.