土方路基施工中压实度的控制

曹 雪 平

(榆社县交通运输局,山西 榆社 031800)

0 引言

路基是路面结构及道路行驶车辆的承载体，对车辆在道路上的行车平稳性和安全性具有十分关键的影响作用。压实度的控制是土方路基施工中的一个关键问题，该问题直接关系到路基的强度、稳定性，影响到路面的实用性。为此，对土方路基施工中压实度的控制进行研究探讨，寻找切实可行的控制方案，具有重要的现实意义。

1 路基压实度影响因素

进行室内试验时可知，影响路基压实度的主要因素包括含水量、土的颗粒组成及压实功。但在施工现场，路基压实度影响因素更为丰富和复杂，除了含水量、压实功外，碾压层厚度、压实机械、碾压遍数、地基强度等都会对路基压实度产生不可忽视的影响。

1.1 含水量

土壤含水量对路基施工的压实度具有十分重要的作用。在压实过程中，压实功要想让土壤颗粒产生位移并相互靠近，必须先克服土壤颗粒之间的内摩阻力和粘结力，而土的含水量会影响到土颗粒间的内摩阻力。当土含水量小时，土颗粒之间的内摩阻力大，在压实功的作用下路基被压实到某一程度后，土的抗力超过压实功，压实度到了限度，所得干容重小。随着土含水量的逐渐增加，土颗粒间的内摩阻力将逐渐减小，因为水能发挥润滑作用。也就是说，在一定条件下，同样的压实功，土的含水量越大，该压实功能得到的干容重越大。当土含水量增加到一定限度后，土的内摩阻力仍然在减小，但单位土体中的空气体积减少到最小限度，而水的不可压缩的体积仍然在不断增加，此时，同样的压实功得到的干容重反而会逐渐减小。根据相关规范规定，当土的含水量为最佳含水量±2%时是最佳碾压条件。

1.2 土质

土的压实性能受土质的影响。最适合作为路基的土是砂砾土、砂土、亚砂土这些容易压实而又具有一定稳定性的土，这些土遇水不会出现过分泡软现象，沉陷性小。粉土、细亚砂土也比较容易压实，但其容易过分泡软而失去承载力。亚粘土、重亚粘土比较难压实，但其粘性、不透水性比粉土更高。粘土是最难压实的土质，具有液限大、最佳含水量大、最大干容重小的特点，在潮湿状态下，粘土稳定性差，容易出现剪切现象。胀缩性粘土、有机质土都不适于用来填筑路基，容易因压实不足而造成严重沉陷。石灰土和水泥土也不是填筑路基的好材料，很难达到压实度。

1.3 压实机械

土方路基施工中选用的压实机械也会对压实度造成一定的影响，应根据实际情况和要求选择合适的压实机械。若选用轻型压路机进行路基压实施工，则只能得到较小的密实度；若选用重型压路机，则可得到较大密实度。在重量相同的情况下，振动压路机的压实效果比钢轮压路机更好，能得到更大的密实度，且作用于路基更深处。轻型、中型光面压路机适用于预压，中型光面压路机适合用于低粘性土或非粘性土的压实，而重型光面压路机则可用于粘性土的压实。必须注意的是，重型光面压路机并不适用于碾压无粘性的砂。轮胎压路机利用充气轮胎和悬挂装置的可变性使轮胎与土层保持接触，从而实现压实。轮胎压路机具有可调节自重，接触面大，压实深度大等显著优点，适于碾压粘性土。振动压路机适合用于粘性较小的土、砂砾土与碎石混合料的压实，具有很好的压实功能，可通过自带的调频装置调整振动强度从而兼作轻型、中型、重型压路机。

1.4 碾压层厚度、碾压遍数

碾压层厚度、碾压遍数也对土方路基施工中压实度具有影响力，如果碾压层过厚，则下层压实度不能满足要求，而上层则容易出现过度碾压情况。为此，碾压层的厚度应适宜，最好能适应压路机的重量、功能，随压路机械的变化而变化。众所周知，碾压遍数对路基压实度具有重要的影响作用。在材料相同，压实机械相同的条件下，最初若干遍的碾压能对材料干容重产生很大的影响，大幅度增高干容重，而随着碾压遍数的增加，干容重的增加速率逐渐降低，当碾压遍数达到一定程度后，实际干容重将不再增加。在土方路基施工中，应先确定碾压层厚度和碾压遍数，以确保施工后能满足密实度要求。通常情况下，为了使碾压后压实度满足要求，应将每层填土厚度控制在15 cm～20 cm之间。

1.5 地基强度

根据土方路基施工的实际经验可知，如果地基强度不够，则回填第1层将难以达到压实度，甚至导致回填第2层无法进行碾压，若采用重型压路机进行路基碾压常常会出现“弹簧”现象，且碾压越多，这种现象越严重。原状土的密实度、强度如果不足，将对路堑的表面碾压产生直接影响。因此，处理基底时必须保证基底强度足够，以确保上层部位的压实度能达到相关要求。

2 土方路基压实施工技术及要点

土方路基压实施工是一个比较明确的施工工序，其施工过程需做好对路基填料的选择及质量控制工作，并选择适宜路段进行试验性施工，最后应在实际路基施工全过程进行有效的质量管控，确保土含水量、压实厚度、压实工艺都是最适宜的。

2.1 路基填料的选择控制

对高速公路路基进行压实施工时，可采用填方或挖方这两种工艺，以所需高程为依据明确路基填筑要求，从而选择合适的路基填料。不同类型的土的物理特性存在显著的差别，为了使路基施工时压实度能满足相关要求，应选择容易压实且具有较高稳定性的土体。粘土、粉土是路基的主要填料，在含水率较小的情况下就能很容易的压实到要求的密度。淤泥土、软土、膨胀土等具有含水率高、透水性差的特点，压实难度较大，很难满足压实要求，为此，很少用于路基填料，若需要选择这些土体作为填料，必须经过专门试验分析。

确定路基填料后应进行试验，首先是液塑限试验、含水量试验、密度试验，通过这些试验分析土体的特性参数，确定其是否适用于路基填土。接着进行压实试验，确定其压实最大干密度与最佳含水率的关系，为实际施工提供数据支持。

2.2 试验路段的试验施工

为了选择合理的路基分层压实施工方法，应选择合适的路段进行试验施工，以便能为实际的大规模压实施工提供技术参数、施工方案的参考。试验路段必须在施工现场，以确保其能代表本工程的路基特性。试验施工采用的压实机械应与实际施工相同，在试验施工阶段应详细记录过程中获得的填土特性、铺土厚度、压实后厚度、碾压遍数等参数，为实际施工提供参考数据。

2.3 土方路基施工要点

第一，下覆土层施工检查。下覆土层对路基填土的压实施工具有显著的影响，进行土方路基施工时必须掌握下覆土层基本特性，若其强度、稳定性均很好，能满足相关要求，则不需进行人为的施工处理；若下覆土层为淤泥土、软土等强度、稳定性均不够的土体，若土层厚度不大，则需采取砂石换填的处理措施。第二，测定填土含水率。在进行压实施工之前，必须确定填土的含水量，以明确要达到最佳压实度需进行几次压实，并选择合适的压实方法。在压实施工过程应尽可能地进行连续作业，以避免填土受雨淋，含水率发生较大变化。

3 结语

土方路基压实施工是一项比较复杂的施工工序，受到多种因素的影响。为了保证土方路基压实施工的压实度能满足施工要求，必须对路基压实度的影响因素进行分析研究和有效的控制，采取科学合理的质量控制技术，明确施工要点，选择适宜的路基材料、试验路段。