影響公路壓實因素的一些體會

張標昌

（江蘇海通建設工程有限公司，江蘇 連云港222001）

在公路工程施工建設中，為了提高路基路面的強度，以及保證路面的使用質量，必須對路基和路面的各個結構層進行壓實。特別在高等級公路施工中，路基壓實度質量的控制至關重要。壓實度不達標是造成路面破損，使用狀況差，通行能力差，交通事故多的主要原因。因此，壓實在公路建設施工中具有十分重要的意義。

公路壓實以壓實度來表示碾壓的程度，壓實度越大表示碾壓的效果越好，反之則越差。各種等級的公路建設以及路基與路面的壓實度要求都是不一樣的。高等級公路要求的壓實度就要高些，低等級的公路要求的壓實度就要小些。在施工中，如何才能達到規范要求的壓實度，這就要從影響壓實度的幾個方面來考慮，針對不同地區、不同季節、不同的等級標準、不同的集料特性，實施不同的施工方案，采取切實可行的措施，確保壓實度達到規范要求。現就影響壓實度的幾個因素：土（或集料）的含水量、碾壓層的厚度（松鋪厚度）、壓實機械的類型和功能（機械配套情況）、碾壓遍數以及地基的強度、集料的特性、下承層的強度等，談一下本人在施工中的一些體會：

1 含水量對壓實過程的影響

在壓實過程中，土或集料的含水量對所能達到的壓實度起著非常重大的作用。碾壓的功需要克服土顆粒間的內摩阻力和粘結力，才能使土顆粒產生位移并互相靠近。土的內摩阻力和粘結力是隨密實度的增大而增加的。土的含水量小時，土顆粒間內摩阻力大，壓實到一定程度后，某一壓實功不再能克服土的抗力，壓實所得的干容重小。當土的含水量逐漸增加時，水在土顆粒間起著潤滑作用，使土的內摩阻力減小，因此同樣的壓實功可以得到較大的干容重。在這個過程中，單位土體中空氣的體積逐漸減小，而固體體積和水的體積則逐漸增加。當土的含水量繼續增加到超過某一限度后，雖然土的內摩阻力還在減小，但單位土體中的空氣體積已減到最小限度，而水的體積在不斷增加，由于水是不可壓縮的，因此在同樣的壓實功下，土的干容重反而逐漸減小。土的干容重與含水量在試驗結果下有這樣的一種緊密關系。如圖：

從圖中可以看出干容重與含水量的關系，形成了駝峰形擊實實曲線，駝峰的頂部為最大干容重，與最大干容重相對應的含水量即為某一擊實功下的最佳含水量。因此在施工過程中，要想保證達到規定的密實度，就必須將含水量控制在最佳含水量左右，否則，要達到高的壓實度是很困難的。在施工過程中，我們經常會遇到碾壓時由于含水量過小，再怎么碾壓壓實度始終達不到要求，于是就要灑水浸濕。含水量過大，往往會出現彈簧，特別在下雨以后，由于部分地段沉水較多，干的慢，就要進行彈簧處理，翻挖涼曬，重新填筑碾壓。因此在施工過程中，一定要做好防雨防水措施。將路拱增大，堆料成魚骨形或錐形。所以施工季節的選擇，氣候因素影響著路基施工的質量，不同地區應根據本地氣候特點選擇合理的施工季節。

2 擊實功對最隹含水量和最大干容重的影響

在某一特定的壓實功條件下，具有最隹含水量和最大干容重，反過來，最隹含水量和最大干容重是隨壓實功的變化而變化的。在試驗室里對同種土采用不同的擊實功進行擊實試驗，結果表明，擊實愈大，土的最大干容重也愈大，而土的最隹含水量愈小。因此對同一種土或同種級配集料而言，擊實功能增加時，其最隹含水量減小，而最大干容重增大。在工程施工中，用壓路機碾壓時，同樣是這樣。如果我們保持壓路機的重量不變，而增加碾壓遍數，或增加壓路機的重量，不改變碾壓遍數，都可以得出與室內相同性質的含水量密實度關系曲線。因此，隨著壓路機重量的增加，土或路面材料的最隹含水量要降低，而最大干容重增加。但時，這種現象是有一定限度的，超過這個限度，即使繼續增加碾壓遍數或使用很重的壓路機，也不會明顯降低最佳含水量和明顯增加最大干容重。

3 壓實機械對壓實度的影響

在工程施工中，所用的壓實機械對一定含水量下的路基土和路面材料的壓實狀態有很大的影響。使用輕型壓路機只能得到較小的密實度，使用重型壓路機可以得到較大的密實度。振動壓路機比相同重量的普通光面鋼輪壓路機的壓實效果好得多，不單是密實度大而且有效的壓實深度也大（含水量大的粘土、集料除外）。隨著交通事業的發展，各種大型車輛的誕生，對公路承載能力的要求也越來越高，所以對壓實機械的要求在不同地區有著不同的要求。比如：在連云港地區原來路基壓實在14J或18J振動壓路機后，用18-21噸光輪壓路機碾壓三至五遍即可達到規定的要求，而現在要求是振動壓路機為22J，光輪壓路機為21-25噸。目前我們正在施工的省道242、324，國道204，連臨高速公路等都是使用大噸位的壓實機械。

4 碾壓層的厚度和碾壓遍數對壓實度影響

我們在施工過程中，往往會遇到這種現象：如部分地段鋪筑過厚，無論壓路機如何碾壓，測定的密實度始終不足。采用灌砂法測定其密實度表明：碾壓的上層密實度值大于下層的密實度值，但上層的密實度值也受到不利影響而達不到要求。同時我們又做了一個試驗，我們鋪筑壓實厚22厘米的二灰碎石基層，先用8噸三輪壓路機進行碾壓，再用12-15噸三輪壓路機按規定進行碾壓，密實度始終不能滿足要求；將厚度改為15厘米，按規定碾壓就可以達到規定的密實度。

從以上兩種情況來看，碾壓層的厚度應該與所用壓實機具的重量或功能相適應，它也隨壓路機的類型而變。例如：12-15噸三輪壓路機碾壓時，壓實厚度一般控制在15-18厘米，最多不超過20厘米。用能量大的振動壓路機壓實厚度就可以增加到25-50厘米。壓路機的碾壓遍數對路基和路面材料的密實度的影響是眾所周知的。用同一種壓路機對同一種材料進行碾壓時，最初的若干遍碾壓，對增高材料的干容重影響很大；碾壓遍數超過一定數值后，干容重實際上就不再增加了。由此可見，控制壓實度厚度和增加碾壓遍數是保證密實度的有效方法。

5 集料的特性以及下承層的強度對壓實度的影響

集料的特性包括集料的級配、質量以及材料的類型等方面。集料的級配對碾壓后所能達到的密實度有明顯影響。對于均勻顆粒的砂及單一尺寸的礫石和碎石難于碾壓密實。為了提高路面結構層材料的強度和減少其孔隙率，增加它的使用過程的穩定性，對用作路面結構層的集料，經常要求其具有良好的級配。特別是對用作基層的集料，具有嚴格規定的級配范圍。例如：二灰（土）碎石基層、水泥砼路面、瀝青砼路面、級配碎石路面等。施工過程中只有控制級配范圍，方能確定是否達到了規定的壓實狀態。

6 下承層的強度對所需壓實層的密實度有明顯影響

在填筑路堤時如地基沒有足夠的強度，路堤的第一層是難于達到較高的壓實度。直按鋪在土基上的同種級配材料，用相同的壓實機械和方法碾壓時，如土基的強度高，集料的密實度就大；反之，集料的密實度就小。因此在施工過程中一定要對下承層的結構保證有足夠的密實度和強度，上承層才能達到要求的密實度。這就說明了，在進行路基路面設計時，根據公路的等級標準，要求不同高度的或層次的路基壓實度標準是不同的。目前，衡量路基壓實質量的好壞，除采用灌砂法測定密實度外，主要是以測定回彈彎沉值指標來控制壓實度。

以上幾點是本人在歷年的公路施工中，特別是在寧連一級公路、連徐高速公路等工程施工中，從理論到實踐感悟影響公路壓實因素真正體會。如有不妥之處，請專家多提出寶貴意見。

[1]李鄭斌，陳軍.公路壓實質量提高分析與探討[J].今日科苑，2010-04-23.