路基压实度的质量控制

分类：论文范文 发表时间：2018-07-27 15:06

　　路基和路面工程是一种线形工程。由于公路沿线地形起伏，地质、地貌、气象特征多变，因此路基和路面工程具有复杂多变的特点。

　　《道路交通与安全》(双月刊)创刊于2000年，杂志是由北京交通工程学会主办,北京工业大学城市交通学院承办，面向从事交通规划、设计、建设、运营和管理领域的学术期刊。主要栏目有：交通论坛、学术研究、技术与方法、工作研究、海外观察等。本刊诚挚欢迎从事城市交通相关领域研究的专家、学者及技术人员、在校学生等有识之士不吝赐稿。

　　路基是在天然地面表面按照路线位置和设计断面的要求填筑或开挖形成的岩土结构物。路面是在路基顶面的行车部分用各种筑路材料铺筑而成的层状结构物。路基是路面的基础，坚强且稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载作用提供了重要的保证;路面结构层对路基起保护作用，使路基不会直接承受车轮和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。路基和路面实际上是不可分割的整体。

　　路基和路面工程还具有工程数量大和造价高的特点。路基工程造价约占公路工程总造价的20%～50%，路面工程造价一般占公路工程总造价的30%左右。

　　现代化的公路运输，既要求公路能全天候通行车辆，又要求车辆能以一定的速度，安全、舒适、经济的运行。因此，精心设计，精心施工，使路基能长期具备良好的使用性能，对节约投资，提高运输效益，具有十分重要的意义。

　　二、影响路基稳定性的因素

　　地形：平原地区地势平均，一般来说地面水容易积聚，地下水水位较高，因此，路基需要保持一定的最小填土高度，路面结构层应选择水稳性良好的材料;山岭重丘地区地势陡峻，路基的强度与稳定性特别是稳定性不易保证，需要采取某些防护与加固措施，且路基的排水至关重要。

　　地质：沿线岩土的种类、成因、岩层的走向、倾向和倾角、风化程度等，都影响路基的强度与稳定性。

　　气候：公路沿线地区的气温、降雨量、降雪量、冰冻深度、日照、年蒸发量、风力、风向等，影响路基的水温状况。

　　水文与水文地质：水文是指地面径流、河道的洪水位、河岸的冲刷与淤积情况等;水文地质则是指地下水位、地下水移动的规律，有无泉水及层间水等：所有这些都会影响路基的稳定性，如处理不当，往往会导致路基产生各种病害。

　　影响路基稳定性的人为因素一般有：行车荷载的作用、路基设计、施工及养护是否正确等。

　　三、路基压实度的质量控制

　　(一)路基填料控制

　　1.路基填料选择

　　采用能被压实到规定密实度能形成稳定的填方路基的材料，不准使用沼泽土、淤泥、冻土、有机土及泥炭，及液限>50和塑性指数大于26的土。同时土中不应含有草皮、树根等易腐朽物质，受条件限制采用黄土、膨胀土作填料时，必须经过处理满足规范要求时方可使用。

　　2.填土材料的填前试验

　　用于填筑的路基土施工前一定要完成下列试验：1)液限、塑限、塑性指数、天然稠度和液性指数;2)颗粒大小分析试验：3)含水量试验;4)密度试验;5)相对密度试验;6)土的击实试验;7)土的强度试验(CBR值)，根据这些数据从理论上能够判定出土的种类，剔出不合格的土质。通过土的重型击实试验，绘出填方用土的干密度与含水量关系曲线。以便确定各类型土的最大密度和达到最大干密度的最佳含水量。

　　四、含水量的控制

　　施工中首先做好路基排水工程以及施工场地的临时排水设施，路堑施工土方含水量控制重点是人工降低地下水位，可开挖纵、横向渗水沟。含水区路堑碾压不宜使用振动压路机振压，建议采用D75链轨与3Y15/18间隔稳压;必要时采用无机结合料稳定以防止地下水位上升;土场内外挖纵、横渗水沟或采用无砂管降水，使土方含水量降低。按粘土∶砂土=1∶3～1∶1∶5d的比例掺拌填筑路堤，可提高混合土方的最佳含水量。在路基上用铧犁及旋耕犁拌和晾晒土方，在短期内可显著降低土方含水量。压实与填筑分段分层循环进行，穿插组合，可保证有足够的时间调整土方含水量并可尽快提供道路基层作业段。测定土方水分散失系数，可指导洒水、确定碾压作业段长度，减少二次洒水所造成的损失。

　　五、土质的控制

　　在最佳含水量下压实可以花费最少的压实功，得到最好的压实效果。但不同的土质会出现不同的效果，可以归类到粉质低液限砂士，最佳含水量12 %～16%。细砂、粉质低液限砂土、粉质中液限粘土，高液限粘土、最佳含水量9%～l2% 。对于一般路基，通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果。但对于纯砂或几乎无粘性的砂性土来说，由于砂是一种散状材料，通常由固态(砂)、气态(空气)、液态(水)三相组成，其突出特点是凝聚性极差，过分碾压容易产生砂土液化，影响碾压效果。在实际施工中，我们采用了下列方法和措施：首先用水冲密实法，使砂基本处于饱水状态，然后在其附近开挖试坑，坑内可放有过滤性作用的网状过滤层(如箩筐等)，再用小型抽水机将其中多余水往上抽，直至水抽不上为止。过一、二天稳定后，为达到更理想效果，亦可采用轻型振动式压路机进行碾压，碾压含水量可控制在10%左右，压实遍数视具体情况而定。采用此种方法，对于纯砂或粘聚性差的砂性土路基是非常适用的。

　　六、路基碾压

　　1.直线段和大半径曲线段，应先压边缘，后压中间;小半径曲线段因有较大的超高，碾压顺序应先低(内侧)后高(外侧)。

　　2.压路机碾压轮重叠轮宽的1/3～1/2。

　　3.碾压遍数，震动压路机震约6～8遍，一般就可以达到密实度要求。

　　4.压路机的行驶速度过慢影响生产率，过快则对土的接触时间过短，压实效果差。一般光轮静压压路机的最佳速度为2～5公里/小时，震动压路机为3～6公里/小时。所以各种压路机械的最大速度不应超过4公里/小时。

　　5.在压实前最好实测一下路基土的实际含水量，经验证明土壤的实际含水量在最佳含水量的正负2%～5%进行碾压效果最好。如果路基土含水量过大，碾压遍数再多也达不到标准。因此在实测含水量的基础上，如果含水量过大，应考虑将土摊开晾晒待接近最佳含水量时再进行碾压，否则将出现因含水量过大碾压达不到标准或出现软弹现象。现场实测含水量的简单办法是用酒精燃烧法简单易做很适合施工现场操作。如果因工期关系没有时间晾晒，可以考虑掺拌石灰的方法减少土的含水量。

　　七、压实工具及压实层厚度控制

　　不同的压实工具，其压力传播的有效深度也不同。夯击式机具传播最深，振动式次之，碾压式最浅。一种机具的作用深度，在压实过程中不是固定不变的，土体松软压力传播较深，随着碾压遍数增加，上部土层逐渐密实，土的强度相应提高，其作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不大时，荷载作用时间越长，土的压实度越高，则密实度的增长速度随时间而减小;当压实机具很重时，土的密实度随施荷时间增加而迅速增加，超过某一限度后，土的变形急剧增加，甚至达到破坏;当压实机具过重，以至超过土的强度极限时，会立即引起土体结构破坏。

　　压实过程中，压路机速度的快慢对压实效果也有影响，当对压实度要求较高，以及铺土层较厚时，行驶速度要慢一些。碾压开始宜用慢速，随着土层的逐渐密实，速度逐步提高。开始时土体较松，强度低，适宜先轻压，随着土体密度的增加，再逐步提高碾压强度。当推运摊铺土料时候，应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内，以便填土得到均匀预压。正式碾压时，若为振动压路机，第一遍应静压，然后振动碾压，且由弱振至强振。这样的话，既能使整个填十层达到良好、均匀的压实效果，还保证了路基的平整度。

　　土压实层的密度随深度递减，表面5cm的密度最高。填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关，应通过试验来确定。一般认为，对于细粒土，用12～25t光轮压路机时压实厚度不超过20cm，用22～25t振动压路机时(包括激振力)，压实厚度不超过50cm。

　　八、平整度控制

　　压路机在平整的路面上行驶时，对每一处的压实功能都是相等的，碾压完成后各点的压实度比较均匀，统计曲线离散程度小。平整度差的路基在碾压时，压路机对路基土产生向下的冲击力，由于力的分布不匀，碾压完毕后各点得到的压实功各不相同，压实度也不均匀，可能出现某一段落、某一区域的压实度达不到要求，还必须增加检测频率，划分出不合格区域，重新碾压。

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