摘要：路基壓實度質(zhì)量在公路改擴建工程中顯得至關(guān)重要。如何達到施工壓實標(biāo)準(zhǔn)，克服由于壓實原因帶來的路基不均勻沉降，是公路工程施工中急待解決的重要問題。本文就影響路基壓實的因素和采用的壓實方法進行分析和討論。

關(guān)鍵詞：壓實方法；加寬擴建；影響因素；含水量；壓實機具

中圖分類號：U41 文獻標(biāo)識碼：A

1路基壓實的原理

水分、氣體和土粒這三相體組成土的結(jié)構(gòu)，如果這三項體之間的縫隙縮小，彼此緊密，那么土的強度就會增加，穩(wěn)定性相對也會提高，達到這樣效果的方式就是進行土體壓實。

2影響壓實的因素主要有以下幾種

2.1土質(zhì)對壓實效果的影響

不同性質(zhì)土的壓實性能是不一樣的，而且對壓實效果的影響很大，通過對比可見，砂性土的壓實效果優(yōu)于粘性土，最適宜的是砂礫土、砂土和砂性土。這些土易壓實，有足夠的穩(wěn)定性，沉陷小。土粒愈細(xì)，比表面積愈大，土粒表面水墨所需的含水量就愈多，而且年途中含有親水性較高的膠體物質(zhì)。同時，優(yōu)于砂土的顆粒呈松散狀態(tài)，水分極易散失，其最佳含水量的概念就沒有多大意義了。

2.2含水量對壓實過程的影響

土的含水量是影響填土壓實性的主要因素之一。在低含水量時，水被土顆粒吸附在土粒表面，土顆粒因無毛細(xì)管作用而互相聯(lián)結(jié)很弱，土粒在受到夯擊等沖擊作用下容易分散而難于獲得較高的密實度。在高含水量時，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，夯擊或碾壓時容易出現(xiàn)類似彈性變形的\"橡皮土\"現(xiàn)象，失去夯擊效果。

2.3碾壓厚度對壓實的影響

相同壓實條件下（土質(zhì)、濕度與功能不變），由實測土層不同深度的密實度或壓實度得知，密實度隨深度呈遞減，表層5cm最高。通過大量的實踐證明，碾壓應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸?，碾壓層過厚，非但下層的壓實度達不到要求，而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響。

2.4.路基壓實功能的影響

對于同一類土，其最佳含水量隨著壓實功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時，增加壓實對提高土的干密度影響較大，偏濕時則收效甚微。故對偏濕的土企圖用加大壓實功能的辦法來提高土的密實度是不經(jīng)濟的，若土的含水量過大，此時增大壓實功能就會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外，當(dāng)壓實功能加大到一定程度后，對最佳含水量的減小和最大干密度的提高都不明顯了，這就是說壓實功能過大還會破壞土體結(jié)構(gòu)，使效果適得其反。

2.5壓實機具對壓實的影響

壓實機具對一定含水量的路基土的壓實質(zhì)量有很大的影響。一般情況下，使用輕型壓路機只能得到較小的密實度，使用重型壓路機可以得到較大的密實度。但是壓實機具對土的施加外力應(yīng)有所控制。施加外力的一般原則是：壓路機碾壓時的單位壓力，不應(yīng)超過土的強度極限。

3壓實技術(shù)和壓實機具概況

壓實工程是建筑和加寬擴建建筑工程的一個重要組成部分，是提高基礎(chǔ)材料的強度和穩(wěn)定性的一種廉價而有效的方法。盡管壓實費用在整個建設(shè)費用中所占比例不算大，但是壓實時采用的壓實方法，對建筑物的安全、質(zhì)量和壽命有著決定性影響。

填方材料種類繁多，從顆粒小于0.002mm的粘土，直至1m或更大的石塊填料。它們也可以是水泥穩(wěn)定土，石灰或瀝青產(chǎn)品。另外還有礦渣和粉煤灰，以及其他形式的殘積物、廢料或再生物也越來越普遍的用作填方材料。由于材料的性質(zhì)存在著很大的差異，加之施工現(xiàn)場和氣候條件不相同，因此要想提出一些適用于壓實的、簡單而又通用的規(guī)律似乎不大可能。所以，在許多情況下要根據(jù)實際需要，在幾種壓實機械中進行挑選。

4壓路機具的選擇

碾壓式（又稱靜力碾壓式），它是依靠自身的重量在運行中以靜壓力壓實物料，適用于各種壓實作業(yè)，使被碾壓層產(chǎn)生永久變形而密實。其包括光面碾（普通的兩輪和三輪壓路機）、羊足碾和氣胎碾等幾種。

夯擊式中除了用于人工使用的石硪和大夯外，還采用了起重設(shè)備，用器重機將夯錘吊起到規(guī)定高度，然后讓夯錘進行自由落體，將夯錘的是能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽揽亢诲N自重的力量夯擊路基填料，把填筑材料向下擠壓，同時將填料和原路基擠壓密實，使軟土路基密實并達到基本穩(wěn)定的一種方法。該方法能夠使路基土在短時間內(nèi)獲得較大的密度。

振動式壓實技術(shù)和振動壓實機械的出現(xiàn)是壓實機械發(fā)展過程中的一個劃時代的革命。它是一種通過壓路機借助于橡膠元件與其振動輪隔振的壓實方法。從此，壓實效果的增長不再簡單的依靠重量或線壓力的增長。隨著避振材料和結(jié)構(gòu)的日趨完善，現(xiàn)在振動壓路機已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用，隨著液壓控制技術(shù)在振動壓路機上的應(yīng)用，調(diào)頻、調(diào)幅式的振動壓路機為壓實工作參數(shù)的優(yōu)化調(diào)節(jié)奠定了基礎(chǔ)。振動壓路機的壓實效果，決定壓實度和影響深度，能夠概略地當(dāng)作振動器--土壤系統(tǒng)共振頻率和頻率增長的影響聯(lián)合效果來計算。

此外，運動工具的汽車、拖拉機以及土方機械等，也可用于路基壓實。不同土質(zhì)及不同圖層厚度應(yīng)選擇不同的壓實機具。從碾壓的效果來看，砂性土的壓實，碾壓式最差，其次是夯擊式，振動式最好；粘性土的壓實采用碾壓式和夯擊式要比振動式效果好很多。從碾壓的次數(shù)來看，砂性土需碾壓次數(shù)少，粘性土需碾壓次數(shù)多；振動式和夯擊式的碾壓次數(shù)最少，碾壓式的次數(shù)較高。

5壓實技術(shù)和壓實機械未來展望

在21世紀(jì)的發(fā)展中，壓實技術(shù)和壓實機械的科技進步將帶有很多新的特點和趨勢。新的壓實技術(shù)和壓實機械的發(fā)展將越來越多地依靠壓實理論上的新突破，并成為原則上全新的壓實過程的強大理論支撐。壓實理論的研究更加帶有總和研究的特點，即從材料性能、力學(xué)基礎(chǔ)、運動學(xué)等的綜合角度來研究壓實機具的作業(yè)過程。壓實技術(shù)的發(fā)展將帶有多種壓實方法結(jié)合作用的特點，即通過靜力、搓揉、振動、搗實、沖擊等多種方法聯(lián)合作用來完成壓實作業(yè)過程。

振蕩壓實實際上是一種振動與搓揉相結(jié)合的壓實方法。振動能量是沿著水平方向在某一層內(nèi)傳播的，因為它在深度方面的壓實效果顯然不如垂直方向的振動壓實。但是在表面層某一深度范圍內(nèi)的效果將明顯優(yōu)于振動壓實。振蕩壓實機在路面壓實領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用有著特殊的優(yōu)勢和良好的前景。

供路基、堤壩和其他基礎(chǔ)土石方工程用的壓實機械將繼續(xù)向重型和超重型方向發(fā)展。其中沖擊式壓路機（非圓滾輪壓路機）在重型壓實的領(lǐng)域內(nèi)存在著很大的潛在優(yōu)勢，特別是高填方、塌陷性土壤和干砂壓實方面會成為一種主要機種。

壓實機械部件性能、結(jié)構(gòu)強度、可靠性和設(shè)計原理的研究將進一步從靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)研究。

在壓實機械智能化發(fā)展方向中，由于計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機輔助設(shè)計、計算機輔助實驗、計算機輔助制造、計算機輔助管理以及計算機輔助工程將使壓實機械的研究過程成為高度自動化和現(xiàn)代化的過程。隨即電腦將普遍應(yīng)用在壓實機械上，用來進行工作過程的檢測、機器技術(shù)狀態(tài)的診斷、報警和故障分析。人工智能的介入將大大改善機器的維修保養(yǎng)工作。隨著時間的推移，壓實機械將逐步逼近完全智能化的作業(yè)機器人的目標(biāo)。

參考文獻

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