影響路基壓實度的因素剖析

劉常福

摘 要：本文從八個方面對路基壓實度的影響進行了分析，并做出總結，以方便在設計、設施中找出控制路基壓實度的可行辦法。

關鍵詞：路基；壓實度；影響

1 地基或下承層的強度對路基壓實度的影響

實踐證明，在填筑路基時，如果地基沒有足夠的強度，路基的第一層是難于達到較高的壓實度的。如地基本身比較濕軟，未經處理，直接在上填筑路基，往往會發生困難。在填筑第一層甚至第二層時，層層都難以壓實。如果用重型機械碾壓則容易出現彈簧現象。在這種情況下，應該先采取措施處理地基，或先在地基上用砂、砂礫、砂礫土或其它類似的材料填筑一至二層，進行適當的碾壓后再進行填土。

2 填土的壓實性能對壓實度的影響

土質對壓實效果的影響也很大，對不同土質的擊實試驗結果表明：①不同的土類，有不同的最佳含水量及最大密實度；②分散性較高（液限較高，粘性較大）的土其最佳含水量的絕對值較高，而最大密實度的絕對值較低。這是由于粘土顆粒細，比表面積大，需要較多的水份包裹土粒以形成水膜，另外還由于粘土中含有親水性較高的膠體物質所致。砂性土的壓實效果較好，粘性土的壓實效果較差。所以，在路基工程中，特別強調要用砂性土填路堤，而不能用粘性土或粉性土填路堤。

3 含水量對壓實度的影響

在壓實過程中，土或材料的含水量對所能達到的壓實度起著非常大的作用。錘擊或碾壓的功需要克服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壓實度而增加的。土的含水量小時，土顆粒間的內摩阻力大，壓實到一定程度后，某一壓實功不再能克服土的抗力，壓實所得的干密度小。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密度。在這個過程中，單位體積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，但單位體積土體中的空氣體積已減到最小限度，而水的體積卻在不斷增加。由于水是不可壓縮的，因此在同樣的壓實功下，土的干密度反而逐漸減小。土的干密度與含水量的這樣一種緊密關系，就形成了駝峰形擊實曲線。因此，細顆粒土以及天然砂礫土、紅土砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰穩定土和水泥穩定土等多種路面材料，都只有在一定的含水量條件下才能壓實到最大干密度。這個與最大干密度相對應的含水量，通常稱作最佳含水量。最佳含水量是通過擊實試驗求得的。

4 壓實功能對壓實度的影響

壓實功能（指壓實工具的重量、碾壓次數、錘落高度及作用時間等）對壓實效果的影響，是除含水量之外的另一重要因素。試驗結果表明，對于同類土壓實功能增加，其最佳含水量減少，而最大密實度增加；當含水量一定時，壓實功越大則密實度越高。根據這一特性，在施工中如果土的含水量低于ω0，加水又有困難時，可采用增加壓實功能的辦法來提高其密實度，即采用重碾或增加碾壓次數，加重落錘或增加落錘高度的辦法。如果土的含水量過大，此時若增加壓實功能，必將出現彈簧現象，壓實效果很差，造成返工浪費。然而當壓實功能增加到一定程度后，土的密度就增加得不顯著，如若再采用增加壓實功能的辦法來提高土的密實度就不經濟了，此時，若不能降低對密實度的要求，則應采取換土或其它措施來解決。

5 壓實工具和壓實方法對壓實的影響

從靜力光面鋼輪壓路機和振動壓路機的各自壓實特性可以得到如下結論：用壓路機進行碾壓時，振動壓路機對下部某一深度，壓實效果較好；光面鋼輪壓路機對上部壓實效果較好。但兩種壓路機對較深的土層，其壓實度均不能達到理想的效果。目前，江蘇地區一般壓實厚度在20cm之內，具體壓實過程為：先采用振動壓路機進行碾壓，第一遍應不振動靜壓，然后先慢后快，由弱振至強振。振動壓路機碾壓結束，采用光面鋼輪壓路機進行碾壓，碾壓遍數一般在五至七遍，碾壓速度開始時宜用慢速，最大速度不宜超過4km/h；碾壓時直線段由兩邊向中間，小半徑曲線段由內側向外側，縱向進退式進行；橫向接頭振動壓路機一般重疊0.4～0.5m；對三輪壓路機一般重疊后輪寬的1/2，前后相鄰兩區段（左壓區段之前的平整預壓與其后的檢驗區段）宜縱向重疊1.0～1.5m。在整個碾壓過程中應達到無漏壓、無死角，確保碾壓均勻。從現場實際施工情況看，按每層20cm厚度用光面鋼輪壓路機與振動壓路機相結合進行碾壓，能保證每層上下壓實度均超過規范要求。羊腳碾最適宜于壓實粘性土，用羊腳碾碾壓非粘性土的效果較差。羊腳碾的壓實作用是由下而上的，用羊腳碾碾壓后表層6～10cm的土仍是松的，需要用光面壓路機壓實。對處于平衡含水量下的幾種土，用多種不同機具壓實得到的壓實度結果表明：①光面壓路機和輪胎壓路機適合于壓實各種土；②對于砂和砂礫土，輕型光面壓路機及25t振動壓路機都可以達到較高的壓實度，對于粘性土需要用重型的光面壓路機、振動壓路機，采用輪胎壓路機則更合適；③羊腳碾不適宜碾壓砂，但對其它土都能得到較高的壓實度。

6 碾壓層的厚度和碾壓遍數對壓實度影響

（1）碾壓厚度。碾壓層的厚度應該與所用壓路機的質量或功能相適應，它也隨壓路機的類型而改變。從光面鋼輪壓路機和振動壓路機壓實效果可以得到：土基的壓實度高低與碾壓厚度有直接關系。在沙202國道紅透山改線K0+700～K0+800處，做了兩組試驗，一組為路基土一次填筑的很厚，壓實厚度達到40～45cm，然后測量其不同深度的壓實度；另外一組為路基土一層的壓實厚度為20～25cm，然后測量其不同深度的壓實度。所得結果表明，碾壓應當有適當的厚度。碾壓層過厚不只是層的下部壓實度達不到要求，層的上部的壓實度也要受到不利的影響。

（2）碾壓遍數。壓路機的碾壓遍數對路基土的壓實度的影響是眾所周知的。就是說，用同一壓路機對同一種材料進行碾壓時，最初的若干遍碾壓，對增高材料的干密度影響很大；碾壓遍數繼續增加，干密度的增長率就逐漸減?。荒雺罕閿党^一定數值后，干密度實際上就不再增加了。當然，不同的材料或不同的土質對壓實遍數要求不同。江蘇地區以粘土、砂土偏多。而對于砂土和粘土的壓實遍數是不同的，一般砂性土壓實遍數少，而粘性土壓實遍數多。一般情況下，對于砂性土應達到五遍以上，而粘性土則需七遍以上才能壓實到所需要的壓實度。對于不同土質較可靠的辦法是開始施工時，應多碾壓幾遍，并測定壓實度。如合格后可根據壓實度情況再確定應碾壓的遍數。

7 填料的級配對壓實度的影響

路基土的級配好壞對路基壓實度的影響也是不可忽視的。實踐證明，級配好的填料很容易壓實，相反，級配不好的路基填料很難達到要求的壓實度。在實際工作中盡量使用級配好的填料，如果級配不好應進行摻配或采取其它方法。

8 檢測方法不同對壓實度的影響

在進行路基壓實度的檢測過程中，不同的檢測方法都會產生一些誤差，在工作中要多次試驗多次校正，而且必須保證在室內得到的填土的最大干容重和最佳含水量的準確性。在同一地點用核子密度儀測得的壓實度較用灌砂法測得的結果小，而測得的含水量卻比灌砂法大，對于不同的填土這種偏差也不相同。因此，在對路基壓實度評價時，不能單純用一種檢測方法，在實際工作中要用灌砂法來對核子法進行校正。

參考文獻

[1]公路路基施工技術規范：中華人民共和國交通部發布，2007-01-01.

[2]公路工程質量檢驗評定標準：中華人民共和國交通部發布，2005-01-01.