董 琦
(葫蘆島市長順公路工程有限公司,遼寧 葫蘆島 125000)
隨著我國經濟社會的快速發展,國家對基礎設施的投入越來越大,公路工程作為基礎設施中非常重要的一部分,更是受到了各個部門的高度關注,1993年以來,國家采取了一系列政策措施加大了道路的投資建設力度,公路建設長度年增長速度均在2.5%以上,公路建設速度突飛猛進、碩果累累,長期起來道路運輸對國民經濟的瓶頸制約得到了初步緩解。路基是路面的基礎,是路面的支撐結構物,在道路的各個結構層中占據著不可替代的作用,路基修筑質量的好壞將直接對道路的建設質量起到一定的影響,土質路基施工過程中,碾壓是比較關鍵的一道工序,通過對土質路基的碾壓可以提高土體的密實度,降低透水性等,但是在土質路基施工過程中,還是會有一些因素會嚴重影響其碾壓效果,如果施工人員不能夠對這些因素進行很好的控制,就會造成翻漿、彈軟等病害,本文就從施工角度,對影響土質路基壓實效果的因素進行逐一分析,通過碾壓,盡量使土質路基的壓實度滿足設計文件以及公路路基施工技術規范的要求,使路基的強度和穩定性得以提高。
路基土是由土粒、水分和空氣組成的三相體系。三者具有相對獨立的特性,并且相互制約共同存在于一個統一體中,構成土的各種物理特性有滲透性、粘滯性、塑性和力學強度等。如果三者組成情況發生變化,則土的物理特性也會隨之改變。因此,想要改變土的特性,應改變其組成。對土質路基進行壓實就是利用機械方法,對土體的結構進行改變,以達到提高強度和穩定性的目的,路基土受壓時,土中的空氣大部分被排出,土顆粒之間空隙變小,重新排列成密實的新結構。土顆粒在外力作用下不斷聚攏,使土的內摩擦阻力和粘滯力不斷增加,從而提高土的強度,同時,由于土顆粒不斷靠攏,大大減少了水分進入土體的通道,阻力增加,于是使土的滲透性降低。
1)含水率對壓實效果的影響
含水率是影響土質路基碾壓效果的比較重要的一個因素,含水率過大或者過小都會對壓實效果產生一定的影響。我們在進行土方路基填筑前,首先應該取土樣通過室內試驗室進行標準擊實試驗,得到干密度和含水率的關系曲線,在干密度與含水率的關系曲線中,與最大干密度對應的含水率稱為最佳含水率,表明某種土在一定的壓實功能作用下,當土中含水率在最佳含水率附近時,才能得到相應的最大干密度。
我們在路基碾壓施工時,用某一型號的壓路機對含水率過小的土進行碾壓,很難達到較大的壓實度,但是如果土質的含水率超過最佳含水率過多時,同樣難以達到較大的壓實度。我們在對土質路基進行碾壓時,發現碾壓后土體呈松散狀,不密實難以形成板體,就是含水率過小的原因;發生“彈簧”現象就是由于土質的含水率過大所造成的。
2)土質對壓實效果的影響
土的性質對壓實效果的影響也是非常大的,一般的規律是這樣的:由于土質的不同其最佳含水率和最大干密度也是不同的,塑性比較高的土,其最佳含水率較高,但是其最大干密度較低;砂性土的壓實效果比粘性土要好很多。其機理在于粘性土的土粒較細,比表面積較大,需要較多的水分包裹土粒以形成水膜。砂土顆粒較粗,呈松散狀態,水分容易散失,最佳含水率的概念對砂土的實際意義相對小一些,亞砂土和亞粘土的壓實性能較好。
3)壓實功能對壓實效果的影響
壓實功能對壓實效果的影響也是非常大的。實驗證明,同一種土的最佳含水率隨壓實功能的增加而減小,最大干密度隨壓實功能的增加而增大。在含水率相同的條件下,壓實功能越大,則土的密實度越大,根據這一規律,在土質路基施工過程中,如果土的含水率低于最佳含水率而加水有困難時,可采用增加壓實功能(重壓或增加碾壓遍數)的辦法來提高密實度。但是用壓實功能來提高密實度也是有一定限度的,當壓實功能增加到一定程度后,土的密實度增長就不明顯了。相比之下,嚴格控制最佳含水率,要比增加壓實功能收效大得多。所以,在土基的壓實過程中,控制最佳含水率是關鍵,在此基礎上,采取分層填土,控制有效填土厚度,必要時適當增加壓實功能,才能收到良好的壓實效果。
4)壓實機具和方法對壓實效果的影響
壓實機具和壓實方法不同,同樣會對壓實效果產生一定的影響,比如壓路機噸位不同,壓實力傳遞的深度不同,按照規范的規定,土質路基的壓實應該遵循“先輕后重、先靜后振、先慢后快、直線段先兩邊后中間、曲線超高段段先低后高”的原則進行碾壓,并且碾壓速度不宜過快,應該嚴格按照公路路基施工技術規范以及設計文件的要求進行施工,確保土質路基的壓實效果。
5)壓實厚度對壓實效果的影響
在土質路基的碾壓過程中,碾壓厚度過薄,則不經濟;壓實厚度過厚,則壓實度達不到設計要求。因此,在實際施工中的壓實厚度應該通過現場試驗確定合適的松鋪厚度。
在土質路基施工中,應該嚴格的按照設計文件以及路基施工技術規范的要求,選用合格的材料進行填筑,在進行路基填筑前,先選擇100—200m具有代表性的路段進行試驗段施工,通過試驗段取得松鋪厚度、碾壓機械組合方式以及碾壓遍數等指標,指導后續工程的施工。對施工工藝進行嚴格控制,排除影響土基壓實效果的各種因素,使壓實度達到規范要求,進而保證整個道路工程的施工質量。
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