道路工程論文發(fā)表路基壓實度的質(zhì)量控制

　　一、 路基工程特點

　　路基是在天然地面表面按照路線位置和設(shè)計斷面的要求填筑或開挖形成的巖土結(jié)構(gòu)物。路面是在路基頂面的行車部分用各種筑路材料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路基是路面的基礎(chǔ)，堅強且穩(wěn)定的路基為路面結(jié)構(gòu)長期承受汽車荷載作用提供了重要的保證;路面結(jié)構(gòu)層對路基起保護作用，使路基不會直接承受車輪和大氣的破壞作用，長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。路基和路面實際上是不可分割的整體。

　　路基和路面工程是一種線形工程。由于公路沿線地形起伏，地質(zhì)、地貌、氣象特征多變，因此路基和路面工程具有復(fù)雜多變的特點。路基和路面工程還具有工程數(shù)量大和造價高的特點。路基工程造價約占公路工程總造價的20%～50%，路面工程造價一般占公路工程總造價的30%左右。

　　現(xiàn)代化的公路運輸，既要求公路能全天候通行車輛，又要求車輛能以一定的速度，安全、舒適、經(jīng)濟的運行。因此，精心設(shè)計，精心施工，使路基能長期具備良好的使用性能，對節(jié)約投資，提高運輸效益，具有十分重要的意義。

　　二、影響路基穩(wěn)定性的因素

　　地形：平原地區(qū)地勢平均，一般來說地面水容易積聚，地下水水位較高，因此，路基需要保持一定的最小填土高度，路面結(jié)構(gòu)層應(yīng)選擇水穩(wěn)性良好的材料;山嶺重丘地區(qū)地勢陡峻，路基的強度與穩(wěn)定性特別是穩(wěn)定性不易保證，需要采取某些防護與加固措施，且路基的排水至關(guān)重要。

　　地質(zhì)：沿線巖土的種類、成因、巖層的走向、傾向和傾角、風(fēng)化程度等，都影響路基的強度與穩(wěn)定性。

　　氣候：公路沿線地區(qū)的氣溫、降雨量、降雪量、冰凍深度、日照、年蒸發(fā)量、風(fēng)力、風(fēng)向等，影響路基的水溫狀況。

　　水文與水文地質(zhì)：水文是指地面徑流、河道的洪水位、河岸的沖刷與淤積情況等;水文地質(zhì)則是指地下水位、地下水移動的規(guī)律，有無泉水及層間水等：所有這些都會影響路基的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，往往會導(dǎo)致路基產(chǎn)生各種病害。

　　影響路基穩(wěn)定性的人為因素一般有：行車荷載的作用、路基設(shè)計、施工及養(yǎng)護是否正確等。

　　三、路基壓實度的質(zhì)量控制

　　(一)路基填料控制

　　1.路基填料選擇

　　采用能被壓實到規(guī)定密實度能形成穩(wěn)定的填方路基的材料，不準(zhǔn)使用沼澤土、淤泥、凍土、有機土及泥炭，及液限>50和塑性指數(shù)大于26的土。同時土中不應(yīng)含有草皮、樹根等易腐朽物質(zhì)，受條件限制采用黃土、膨脹土作填料時，必須經(jīng)過處理滿足規(guī)范要求時方可使用。

　　2.填土材料的填前試驗

　　用于填筑的路基土施工前一定要完成下列試驗：1)液限、塑限、塑性指數(shù)、天然稠度和液性指數(shù);2)顆粒大小分析試驗：3)含水量試驗;4)密度試驗;5)相對密度試驗;6)土的擊實試驗;7)土的強度試驗(CBR值)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)從理論上能夠判定出土的種類，剔出不合格的土質(zhì)。通過土的重型擊實試驗，繪出填方用土的干密度與含水量關(guān)系曲線。以便確定各類型土的最大密度和達(dá)到最大干密度的最佳含水量。

　　四、含水量的控制

　　施工中首先做好路基排水工程以及施工場地的臨時排水設(shè)施，路塹施工土方含水量控制重點是人工降低地下水位，可開挖縱、橫向滲水溝。含水區(qū)路塹碾壓不宜使用振動壓路機振壓，建議采用D75鏈軌與3Y15/18間隔穩(wěn)壓;必要時采用無機結(jié)合料穩(wěn)定以防止地下水位上升;土場內(nèi)外挖縱、橫滲水溝或采用無砂管降水，使土方含水量降低。按粘土∶砂土=1∶3～1∶1∶5d的比例摻拌填筑路堤，可提高混合土方的最佳含水量。在路基上用鏵犁及旋耕犁拌和晾曬土方，在短期內(nèi)可顯著降低土方含水量。壓實與填筑分段分層循環(huán)進行，穿插組合，可保證有足夠的時間調(diào)整土方含水量并可盡快提供道路基層作業(yè)段。測定土方水分散失系數(shù)，可指導(dǎo)灑水、確定碾壓作業(yè)段長度，減少二次灑水所造成的損失。

　　五、土質(zhì)的控制

　　在最佳含水量下壓實可以花費最少的壓實功，得到最好的壓實效果。但不同的土質(zhì)會出現(xiàn)不同的效果，可以歸類到粉質(zhì)低液限砂士，最佳含水量12 %～16%。細(xì)砂、粉質(zhì)低液限砂土、粉質(zhì)中液限粘土，高液限粘土、最佳含水量9%～l2% 。對于一般路基，通常采用壓路機進行碾壓即可達(dá)到預(yù)期效果。但對于純砂或幾乎無粘性的砂性土來說，由于砂是一種散狀材料，通常由固態(tài)(砂)、氣態(tài)(空氣)、液態(tài)(水)三相組成，其突出特點是凝聚性極差，過分碾壓容易產(chǎn)生砂土液化，影響碾壓效果。在實際施工中，我們采用了下列方法和措施：首先用水沖密實法，使砂基本處于飽水狀態(tài)，然后在其附近開挖試坑，坑內(nèi)可放有過濾性作用的網(wǎng)狀過濾層(如籮筐等)，再用小型抽水機將其中多余水往上抽，直至水抽不上為止。過一、二天穩(wěn)定后，為達(dá)到更理想效果，亦可采用輕型振動式壓路機進行碾壓，碾壓含水量可控制在10%左右，壓實遍數(shù)視具體情況而定。采用此種方法，對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。

　　六、路基碾壓

　　1.直線段和大半徑曲線段，應(yīng)先壓邊緣，后壓中間;小半徑曲線段因有較大的超高，碾壓順序應(yīng)先低(內(nèi)側(cè))后高(外側(cè))。

　　2.壓路機碾壓輪重疊輪寬的1/3～1/2。

　　3.碾壓遍數(shù)，震動壓路機震約6～8遍，一般就可以達(dá)到密實度要求。

　　4.壓路機的行駛速度過慢影響生產(chǎn)率，過快則對土的接觸時間過短，壓實效果差。一般光輪靜壓壓路機的最佳速度為2～5公里/小時，震動壓路機為3～6公里/小時。所以各種壓路機械的最大速度不應(yīng)超過4公里/小時。

　　5.在壓實前最好實測一下路基土的實際含水量，經(jīng)驗證明土壤的實際含水量在最佳含水量的正負(fù)2%～5%進行碾壓效果最好。如果路基土含水量過大，碾壓遍數(shù)再多也達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。因此在實測含水量的基礎(chǔ)上，如果含水量過大，應(yīng)考慮將土攤開晾曬待接近最佳含水量時再進行碾壓，否則將出現(xiàn)因含水量過大碾壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象。現(xiàn)場實測含水量的簡單辦法是用酒精燃燒法簡單易做很適合施工現(xiàn)場操作。如果因工期關(guān)系沒有時間晾曬，可以考慮摻拌石灰的方法減少土的含水量。

　　七、壓實工具及壓實層厚度控制

　　不同的壓實工具，其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機具傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機具的作用深度，在壓實過程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較深，隨著碾壓遍數(shù)增加，上部土層逐漸密實，土的強度相應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實機具的重量不大時，荷載作用時間越長，土的壓實度越高，則密實度的增長速度隨時間而減小;當(dāng)壓實機具很重時，土的密實度隨施荷時間增加而迅速增加，超過某一限度后，土的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞;當(dāng)壓實機具過重，以至超過土的強度極限時，會立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。

　　壓實過程中，壓路機速度的快慢對壓實效果也有影響，當(dāng)對壓實度要求較高，以及鋪土層較厚時，行駛速度要慢一些。碾壓開始宜用慢速，隨著土層的逐漸密實，速度逐步提高。開始時土體較松，強度低，適宜先輕壓，隨著土體密度的增加，再逐步提高碾壓強度。當(dāng)推運攤鋪土料時候，應(yīng)力求機械車輛均勻分布行駛在整個路堤寬度內(nèi)，以便填土得到均勻預(yù)壓。正式碾壓時，若為振動壓路機，第一遍應(yīng)靜壓，然后振動碾壓，且由弱振至強振。這樣的話，既能使整個填十層達(dá)到良好、均勻的壓實效果，還保證了路基的平整度。

　　土壓實層的密度隨深度遞減，表面5cm的密度最高。填土分層的壓實厚度和壓實遍數(shù)與壓實機械類型、土的種類和壓實度要求有關(guān)，應(yīng)通過試驗來確定。一般認(rèn)為，對于細(xì)粒土，用12～25t光輪壓路機時壓實厚度不超過20cm，用22～25t振動壓路機時(包括激振力)，壓實厚度不超過50cm。

　　八、平整度控制

　　壓路機在平整的路面上行駛時，對每一處的壓實功能都是相等的，碾壓完成后各點的壓實度比較均勻，統(tǒng)計曲線離散程度小。平整度差的路基在碾壓時，壓路機對路基土產(chǎn)生向下的沖擊力，由于力的分布不勻，碾壓完畢后各點得到的壓實功各不相同，壓實度也不均勻，可能出現(xiàn)某一段落、某一區(qū)域的壓實度達(dá)不到要求，還必須增加檢測頻率，劃分出不合格區(qū)域，重新碾壓。