公路路基壓實度的影響因素及其控制措施

許義標

（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233010）

為了能夠進一步促進我國國民經濟的提升，國家正在大力開展公路交通設施建設，以此來促進地方經濟的發(fā)展，帶動國民經濟生產總值的增長。目前我國已經基本上建成了龐大完整的公路路網(wǎng)體系，覆蓋范圍較廣，影響作用極大。但從運行能力來看，一些公路往往會因為路面開裂、沉陷等質量病害大大的削弱了道路的通行能力，嚴重的路段甚至會中斷道路交通，這就對我國的交通發(fā)展和經濟發(fā)展帶來了很大影響，必須要防止這種公路病害的發(fā)生。在經過研究分析后發(fā)現(xiàn)，造成這種路面開裂、沉陷等質量問題的主要原因是在公路路基施工中路基壓實度沒有達到技術要求的程度，使得公路路基較為松軟，在長期的荷載作用下出現(xiàn)了不同程度的質量病害。以下本文就針對路基壓實度控制的相關問題進行探討。

1 影響公路壓實度的因素

路基施工是公路工程的基礎，也是最重要的一個施工環(huán)節(jié)，其施工質量的好壞直接影響著公路的運行能力和使用壽命。而對于路基來講，壓實度是其質量控制管理的關鍵。但在實際的工程施工中，影響路基壓實度的因素有很多種，本人對以下影響因素進行了分析，影響因素大致有以下幾點：

1.1 含水量

土壤含水量對壓實效果的影響比較顯著。當含水量較小時，由于粒間引力使土壤保持著比較疏松的狀態(tài)，土壤中空隙大都互相連通，水少而氣多，在一定的外部壓實功能作用下，雖然土壤空隙中氣體易被排出，密度可以增大，但由于水膜潤滑作用不明顯以及外部功能不足以克服粒間引力，土粒相對移動不容易，因此壓實效果比較差；土中含水量過大時，空隙中出現(xiàn)了自由水，壓實不能使氣體排出，壓實功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實效果反而降低。因此，在最佳含水量情況下壓實的土水穩(wěn)性最好。

1.2 集料級配

集料是公路路基施工中的重要材料，集料的級配是否合理、強度大小、有害物質的含量等都會對公路的壓實造成很大影響。尤其是集料的級配是否合理對于碾壓后的路基密實度有著直接影響。這是因為在進行路基的集料進行選配時，若僅僅只采用單一的砂石或者粒徑相同的碎石，是很難將路基碾壓密實的，必須要選擇不同等級或粒徑的砂石進行集料級配，才能使公路各層的強度增大，減少各層之間的孔隙率，繼而增大路基的穩(wěn)定性與密實度。另外，集料都必須要具備一定的強度，只有這樣才能避免因施工材料過軟或易被壓碎而影響到路基碾壓的密實度，同時所使用的集料中所含的有害物質含量必須要控制在技術允許的范圍內，如集料中的有機物質、易溶鹽等，這是為了避免在長期的使用中，有害物質發(fā)生化學反應，出現(xiàn)病害現(xiàn)象，影響到公路的正常使用。

1.3 碾壓厚度

碾壓厚度也是影響路基壓實度一個重要因素，而碾壓厚度的確定是要根據(jù)施工現(xiàn)場所使用的壓實機械的性能來決定的。這是因為當填筑材料的含水量適當時，碾壓厚度過大，若壓實機械性能較低，就不能將底層的土層完全壓實，容易留下松軟的土層，給公路施工帶來一定的質量隱患；若碾壓厚度較小，也并非就能實現(xiàn)最大程度的壓實度，這是因為在碾壓厚度過小時，每層之間的結合性更差，尤其是在最后一層碾壓施工中，若碾壓層厚過小，就會使路基與路面分離開來，使路基的整體性更差。且碾壓厚過小也會使機械在碾壓上層時涉及到下層，而破壞下層的強度，因而在選擇碾壓厚度值時也不可一味的考慮取小值。一般來講，在正常的施工條件下，最佳的碾壓厚度是在12cm-30cm之間。

1.4 碾壓遍數(shù)

壓實功能對壓實效果的影響，是除含水量外的另一重要因素。壓實功能與壓實效果曲線表明：同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小，最大干容重則隨功能的增大而提高；在相同含水量的條件下，功能越高，土基密實度越高。據(jù)此規(guī)律，工程實踐中可以增加壓實功能（噸位一定，增加碾壓遍數(shù)），以提高路基強度或降低最佳含水量。但必須指出，用增加壓實功能的辦法提高土基強度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈為緩慢。

1.5 碾壓速度

在碾壓的過程中，速度的控制也是影響路基壓實度的關鍵施工因素。實際上，傳遞到被壓材料層內的能量與碾壓速度成反比。在單位面積中，碾壓的速度越小，對土體的碾壓時間就越長，這樣給予土層的壓力也相對更大一些，有利于實現(xiàn)更好的碾壓效果。另外，碾壓速度過快，就會使土層出現(xiàn)卷起的現(xiàn)象，導致路面不平等，出現(xiàn)起伏現(xiàn)象。為此，在碾壓過程中，必須要注意嚴格控制機械的碾壓速度，根據(jù)實際情況和土體材料性質，決定最佳的碾壓速度。

1.6 碾壓方式

路基的施工技術規(guī)范都要求碾壓時必須“先輕后重，先慢后快，先邊緣后中間”，這是碾壓時的總原則。這種合適的碾壓方式既有利于提高壓實度，又有利于提高平整度。但是，這種方式不是萬能的，遇到特殊情況，碾壓方式要隨之改變。如碾壓碎石穩(wěn)定土時，由于土基中含有一定的碎石，采用高頻低輻，緊跟慢壓就比較好。碾壓過后不但密實而且平整，在有超高路段時，則宜先低后高。

1.7 壓實機械

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(tài)有很大影響。使用輕型壓路機只能得到較小的密實度，而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鋼輪壓路機的壓實效果好得多。根據(jù)土質的不同，選擇不同的壓路機。輕型和中型光面鋼輪壓路機可用作預壓，普通的中型光面鋼輪壓路機更適宜于壓實低粘性土和非粘性土，重型光面鋼輪壓路機可壓實粘性大的土，振動式壓路機適宜壓實粘性小的土、砂礫土、礫石料、碎石混合料及各種結合料處治級配等。

2 路基壓實度的控制措施

為了能夠更好的控制路基的壓實度，保證公路的施工質量，在進行路基壓實施工時，必須要采取一定的控制措施來防止上述影響因素對路基壓實度的影響。在此本人提出一些控制建議，具體分析如下所示：

2.1 選擇最佳的路基回填土和集料

在長期的公路施工實踐中發(fā)現(xiàn)，在進行路基壓實時，所選擇的路基回填土的質量以及集料的級配是非常關鍵的。一般使用粗粒土進行壓實能夠達到較好的壓實效果，尤其是粗粒土的含石率在70%上下時最佳。但在實際的公路工程施工中，并非所有的回填土與集料都是粗粒土，這要根據(jù)實際情況合理選配，盡可能的使用大粒的土塊做級配試驗，來確定最佳的集料級配方案。而對于一些淤泥、凍土或者生活垃圾等土質不良的土料是禁止使用在路基的回填施工中的，這是因為如果土質不良，即使松鋪厚度適中，碾壓合乎規(guī)范，仍然很難達到壓實度標準。所以，一切路基填土都必須經過試驗。

影響路基壓實效果的因素有內因和外因兩方面。內因指土質和濕度，外因指壓實功能（如機械性能，壓實時間與速度，土層厚度）及壓實時的外界自然和人為的因素。土質對壓實效果的影響很大，砂性土的壓實效果優(yōu)于粘性土，因此施工中要選好土質。

2.2 控制最佳含水量

確定最佳含水量的目的是用來指導施工，為此在施工過程中，每層碾壓前必須做含水量試驗，對高于最佳含水量的填土必須翻曬處理。對低于最佳含水量的土要作灑水處理，而加水困難時，可采用增加壓實功的方法來提高路基的壓實度。因為施工試驗表明，同一種土的最佳含水量隨壓實功的增加而減小，而最佳密實度隨壓實功的增加而增大，但使用此方法時要注意，增加壓實功時，壓強不能超過土的強度極限，否則會立即引起土基塑性破壞。因此施工中，最好采用按標準擊實試驗確定的最佳含水量來控制。

2.3 正確選擇壓實機具

壓實機具是保證路基壓實度的重點。實踐表明，確定壓實厚度后，選擇合理的壓實機具是保證路基壓實度的前提。當填料運至現(xiàn)場后，用平地機或其它合適的機具將填料均勻地攤鋪在預定的寬度上，表面力求平整，并有規(guī)定的路拱、橫坡、同時攤鋪碾壓超寬部分，攤鋪整型后，當填料的含水量等于或略大于最佳含水量時，立即用18 t～21t兩輪壓路機或20t振動壓路機靜壓3～4遍，使粗細料穩(wěn)定就位。在直線上，碾壓從兩側開始，逐漸錯輪向路中心進行；在有超高路段上，碾壓從內側開始，逐漸錯輪向外側進行。錯輪時每次重疊1/3寬。每靜壓一遍后應進行找平。靜壓終結時，表面應平整，并且有要求的路拱與橫坡，這時可采用20t振動壓路機振動碾壓6～7遍后，每加壓1遍要檢測密實度，對已達到密實度的停止碾壓，否則，壓強超過土的強度極限會引起土基塑性破壞。施工實踐表明，一般靜壓3遍，振動碾壓6～7遍時壓實效果最好。

結語

充分壓實可以發(fā)揮路基土的強度，減少路基在行車荷載作用下產生的永久變形，同時還可以增加路基土的不透水性和強度穩(wěn)定性，增強道路的使用性能和延長道路的使用壽命。在具體施工中，理論上的知識與施工中的具體指導應該相結合，根據(jù)每條路的不同土質、天然含水量與最佳含水量，在嚴格按要求施工的同時，搞好試驗路段。

[1]郭凌霄.影響公路路基壓實質量的幾個因素[J].科技情報開發(fā)與經濟，2006.

[2]王琳婷.路基施工中壓實度的控制[J].交通科技，2004（05）.

[3]葛勝錦，余培玉．橋梁橋面防水體系的設計與施工技術[J].公路，2008.