談路基壓實度的控制

王曉峰

(太原市市政公用工程質量監督站，山西太原 030012)

0 引言

市政道路施工現場路面壓實質量是用壓實度來表示的。對于路基來說，壓實度就是指工地現場實際達到的干密度與室內標準擊實試驗所得的最大干密度的比值，是一個相對指標。壓實度在道路施工工程中檢測項目最多，屬于工程質量監督管理的重要指標之一，為保證路基的強度、剛度、路面的平整度以及延長路的使用壽命，必須對路基結構層進行充分壓實。對于市政工程而言，由于地下埋設管線較多，對路基壓實質量要求更為嚴格，路基壓實質量控制不好就容易出現塌陷等問題，影響路面整體的穩定性，以及城市的美觀，而且事后的維修也會給城市的交通帶來不便，所以，壓實度作為現場控制路基質量的檢測方法。

下面我就結合本項目的實際情況，簡單介紹下常用的壓實度的檢測方法，以及根據影響壓實度的因素來處理現場施工中出現的問題。

1 壓實度的檢測方法

壓實度的檢測方法有許多，通常有:環刀法、灌砂法、水袋法、蠟封法、核子密度濕度儀等等。其中蠟封法和水袋法適用于堅硬土和巨粒土的檢測，一般在工程中很少用到。而核子密度濕度儀具有放射性物質，對人體的傷害比較大，所以在市政工程中也不會用到。因此市政工程用于路基壓實度檢測的常用方法通常為灌砂法和環刀法兩種。其中環刀法一般適用于細粒土的檢測，所測得的密度是環刀內土樣所在深度范圍內的平均密度，不能代表整個碾壓層的平均密度。因為碾壓土層的密度的規律是從下到上逐步增加的，如果取在碾壓層的下部，所檢測到的密度數值會偏小，如果檢測的是碾壓層的上部，則所檢測到的數值往往偏大。灌砂法適用范圍廣，我項目在路基質量控制中常用的方法也是灌砂法。下面簡單介紹灌砂法檢測壓實度以及試驗時注意的事項。

1.1 試驗方法與試驗步驟

1)在試驗地點，選一塊平坦表面，并將其清掃干凈，其面積不得小于基板面積。

2)將基板放回清掃干凈的表面上，沿基板中孔鑿洞，鑿洞時應仔細認真及時，確保鑿出的材料不能隨意丟棄，將取出的材料及時裝入袋中或試樣盒內進行密閉，不能讓水分蒸發。試洞的深度應與測定層厚度相同，并要將鑿松全部材料取出，稱出其質量。

3)抽取有代表性的樣品，放在鋁盒中，測定其含水量。

4)在試坑上安放基板，然后在基板中間將灌砂筒放好，使灌砂筒的下口對準基板的中孔及試洞，打開灌砂筒，讓砂流入試坑內，直到儲砂筒內的砂不再下流時，關閉開關。仔細取走灌砂筒，并稱量筒內剩余砂的質量。

5)用規范中的公式計算如下:

式中:mb——填滿試坑的砂的質量，g;

m1——灌砂前灌砂筒內砂的質量，g;

m2——灌砂后灌砂筒內剩余砂的質量，g;

mw——填滿試坑的砂的質量，g;

γs——量砂的單位質量，g/cm3;

ρw——試驗的濕密度，g/cm3;

ρd——試驗的干密度，g/cm3;

ρc——由擊實試驗得到的試樣的最大干密度，g/cm3;

w——試坑材料的含水量，%;

K——測試地點的施工壓實度，%。

1.2 試驗中注意的問題

灌砂法是施工過程中最常用的試驗方法之一。此方法表面上看起來較為簡單，但實際操作時常常不好掌握，并會引起較大誤差，所以施工中進行試驗時應嚴格遵循試驗環節，注重每個試驗細節，盡量提高試驗精度，確保試驗數據誤差減少，為測定壓實度提供支持依據，這就要求在試驗中注意以下問題。

1)量砂時要使用相同的規則進行重復試驗，應測定量砂的松方密度，同時要注意晾干，處理一致。

2)切勿引用以前數據。試驗要求準備較多數量量砂，使漏斗中砂的數量能夠滿足每次重做一次都能換一次量砂，同時要求每次都測定松方密度。避免試驗時才臨時找砂，更不容許使用以前的數據。

3)為避免影響試驗結果，要求地表面處理平整，不能凸凹不平，計算體積盡量減少誤差，所以試驗時可考慮放上基板先測定一次粗糙表面消耗的量砂，然后在計算時剔除此基數為妥。

4)試坑挖掘時應保持四周坑壁光滑筆直，上下口徑大小一致避免誤差較大，影響檢測密度數據的真實性。

5)灌砂時不能只取上部也不能取到下一個碾壓層中，檢測厚度應為整個碾壓厚度。

2 影響壓實效果的因素

2.1 含水量對壓實過程的影響

土的含水量對填土壓實性有很大的影響，土的含水量不高時，土的顆粒把水吸附在土粒表面，由于土顆粒沒有毛細管作用而互相聯結很弱，致使土粒在受到夯擊等沖擊作用下出現分散而密實度不大。土的含水量很高時，由于土中多余的水分在夯擊時很難快速排出而在土孔隙中形成水團，導致土顆粒間的聯結關系大大削弱，從而使土粒潤滑變得易于移動，壓實效果出現下降。所以，在路基設計和施工中對填土指標應充分考量土的最佳含水量和最大干密度這兩個指標，一般情況下在最佳含水量情況下壓實的土水穩性最好。

2.2 碾壓厚度對壓實的影響

壓實厚度對壓實效果的影響是十分明顯的。通過眾多案例實踐證明，碾壓厚度有一般的適應性數據，碾壓厚度太大或太薄都會影響壓實效果。如果碾壓層過厚，下層的壓實度就可能達不到規范要求，同時也影響上層的壓實度。通常情況下壓實工具類型、土質等條件的不同，會使有效壓實深度有所不同。

2.3 壓實功能對壓實的影響

根據施工經驗和試驗數據分析，同一類性質的土最佳含水量是有規律變化的，一般情況下是隨著壓實功能的加大而減小，但是土的最大干密度則會因壓實功能的逐漸加大而增大。所以現場施工中往往通過增加壓實功能措施來提高土的干密度，不過在土質偏干的情況下影響會大一些，偏濕時則基本無影響。所以，對于含水量過大的土質來說，通過采用加大壓實功能的辦法來提高土的密實度的方法有時是不成功的，因為當壓實功能加大到一定程度后，對于最佳含水量的減小和最大干密度的提高效果不是很明顯。

2.4 土質影響壓實效果

不同的土質對壓實效果影響很大，壓實后的質量性能也有很大不同，通常對市政道路的填土壓實來說，應該是砂土、砂礫土等砂性土的土質最為適宜。因為這些土容易被壓實，壓實后有足夠的穩定性，經過長時間后沉陷變化不會很大。另外，粘土最難壓實，鑒于其土質最佳含水量偏大、最大干密度卻又偏小，經壓實后透水性又不好的特點，其在潮濕狀態下土質很不穩定影響壓實效果。總之，不同的土類在相同的壓實功能作用下，具有不同的最佳含水量和最大干密度;而在同一壓實功能作用下，不同的土類其特征也不同，其中含粗顆粒較多的土，其最大干密度就越大。

3 現場壓實度的控制方法

由壓實度的影響因素得知，控制現場壓實度必須做好路基填料、試驗段、含水量、土質、壓實機械及厚度控制等工作，具體分析如下。

3.1 路基填料控制

路基填料應選擇易被壓實且穩定的材料，沼澤土、凍土等材料和塑性指數超過26、液限超過50的土不宜作為路基填料，并且路基填料中不宜有大量草皮等易腐朽物質，如果必須選擇黃土等材料做路基填料時，也應對填料進行適當的處理，在各項指標滿足要求后才能使用。

在路基填料使用前，需要進行填料前試驗，從這些試驗中得出填料的各項性能數據，從而篩選填料，確定相應的工藝流程。具體的填料前試驗通常包含以下試驗指標數據:填料顆粒分析、填料含水量和密度、填料液限、塑限指標以及強度試驗等等。

3.2 試驗段控制

試驗段控制是在正式施工前在試驗段進行壓實機械、工序、遍數、速度、厚度等方面的試驗，試驗段不應短于200 m，在試驗過程中需要詳細記錄各種數據，包括壓實工序、機械類型、含水量、壓實厚度等參數，必須在達到一定密實度后才能結束壓實試驗。

3.3 含水量控制

在施工開始前，需要做好排水設施的建設，降低地下水位，采用無機結合料等材料和方法避免地下水位上升，將施工場地的排水工作一一落實，將土方含水量控制在最佳含水量附近，對土方水分散失進行測定能夠有效指導土方含水量的控制工作，保證土方含水量處于合適范圍之內。

3.4 土質控制

土質不同則壓實效果不同，因而需要針對具體的土質采取相應的措施進行處理，以保證壓實效果。例如對于難以壓實的砂性土，可以通過水沖密實法來提高含水量，在土方附近開挖試坑，用網狀過濾層和小型抽水機抽出多余的水，穩定1 d～2 d后用輕型振動壓路機壓實，可以取得較好的壓實效果。

3.5 壓實機械及厚度控制

不同壓實機械的有效壓實厚度不同，同一壓實機械不同階段的有效壓實厚度也不同，按照壓實厚度的大小排列依次是夯擊式、振動式、碾壓式，壓實遍數增加時有效壓實厚度隨之減小。因此如果土層較厚時需要降低壓實速度，先輕后重，先靜后振，才能保證路基壓實的密度和平整度。

4 結語

道路施工的重要工序之一就是道路路基的壓實并達到合理的密實度，這是實現城市道路服務質量和使用壽命的重要質量保證之一。要使道路路基質量達到規范質量的要求，就必須通過對道路壓實度的檢測來驗證，只有充分壓實才能保證路基土的強度，從而降低路基在有荷載作用下發生變形損壞，以延長道路的使用壽命和確保道路使用性能的充分發揮。

［1］ JTG E40-2007，公路土工試驗規程［S］.

［2］ JTG E60-2008，公路路基路面現場檢測試驗規程［S］.

［3］ 馮 春.土方路基壓實質量控制及現場檢測［J］.產業與科技論壇，2011(5):10-11.

［4］ JTG J033-95，公路路基施工技術規范［S］.

［5］ 李 靜，魯 偉.影響公路壓實質量的各種因素控制［J］.華章，2010(12):92-93.