摘要:路基壓實(shí)度是保證路面質(zhì)量的基礎(chǔ),它承受著路面?zhèn)鬟f下來(lái)的車荷載和本身巖土自重和路面重量。本文從施工方面,闡述最佳含水率、碾壓層厚度、碾壓速度和碾壓遍數(shù)對(duì)路基實(shí)度的影響。
關(guān)鍵詞:壓實(shí)度;影響因素;控制措施
路基的穩(wěn)定性問(wèn)題一直困擾著施工質(zhì)量,在高等級(jí)公路施工中,路基穩(wěn)定性的好壞將直接影響著行車的安全與舒適??刂坪寐坊鶋簩?shí)度是關(guān)鍵。自然因素和人為因素是影響路基穩(wěn)定性的主要因素,自然因素的影響主要依靠合理的設(shè)計(jì)來(lái)減弱和克服,而人為的因素是從規(guī)范施工過(guò)程中來(lái)克服。公路工程施工中急待解決的重要問(wèn)題是達(dá)到施工壓實(shí)的標(biāo)準(zhǔn),克服由于壓實(shí)原因帶來(lái)的路基不均勻沉降。在生產(chǎn)中路基的壓實(shí)度,壓實(shí)度細(xì)節(jié)問(wèn)題常常被忽視,而在現(xiàn)場(chǎng)施工中,壓實(shí)度是工程好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),壓實(shí)度細(xì)節(jié)問(wèn)題始終貫穿其中。本文通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際,查閱資料,分析解決遇到的實(shí)際問(wèn)題對(duì)影響路基壓實(shí)度的因素和控制方法進(jìn)行討論分析。
一、影響壓實(shí)度的因素
材料的最大干密度是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的。在求得各干密度和含水量后,以含水量為橫坐標(biāo),干密度為縱坐標(biāo),繪制干密度和含水量的關(guān)系曲線,曲線的上峰值的縱坐標(biāo)分別為最大干密度和最佳含水量,如果曲線不能給出明顯的峰值點(diǎn),應(yīng)該加以補(bǔ)點(diǎn)或者重做。
無(wú)論是路基壓實(shí)還是溝槽回填應(yīng)該均控制其含水量,因?yàn)橥恋暮繉?duì)壓實(shí)效果的影響很大。含水量應(yīng)該控制在最佳含水量上下2%的范圍內(nèi)。因?yàn)樵诖藸顟B(tài)下,土粒間引力小,有一定厚度的水膜,可以起到潤(rùn)滑的作用,而外部壓實(shí)功較易使土粒相對(duì)移動(dòng),壓實(shí)效果最佳,并且碾壓完成后土體穩(wěn)定。但是當(dāng)空隙中出現(xiàn)了自由水,說(shuō)明土中含水量過(guò)大,壓實(shí)時(shí)氣體不能排除,這樣,壓實(shí)功能的一部分被自由水所抵消,減小了有效壓力,壓實(shí)效果反而降低。土中含水量小的時(shí)候,土粒間引力比較大,其強(qiáng)度可能比最佳含水量還要高,但是就是此時(shí)會(huì)密實(shí)度較低??紫抖啵唤?jīng)泡水,強(qiáng)度會(huì)急劇下降,影響路基的穩(wěn)定性。最佳含水量的時(shí)候,壓實(shí)效果好,能到最大的密度的土體,水穩(wěn)定性最好。
二、碾壓厚度對(duì)壓實(shí)的影響
碾壓層厚度與所用機(jī)械的功能必須相適應(yīng)在天然材料處于略高于最佳含水量的時(shí)候。材料的分層較厚的時(shí)候,低功能壓路機(jī)的能量不能達(dá)到分層底部,經(jīng)過(guò)壓實(shí)的只是在分層表面上結(jié)成上層的硬殼,分層深部密實(shí)程度卻達(dá)不到壓實(shí)度的要求,留下松散的層次,容易造成質(zhì)量隱患。壓路機(jī)的分層碾壓要通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)的碾壓試驗(yàn),和分層定壓實(shí)度。施工經(jīng)驗(yàn)得出,在施工設(shè)備等滿足條件的前提下最經(jīng)濟(jì)的松鋪厚度為30cm。
很多人都認(rèn)為碾壓層的松鋪厚度較小,碾壓層所獲得壓實(shí)度越高,但是實(shí)踐證明這種想法是不正確的。在確定了材料的最大松鋪度以后。碾壓層厚度小的時(shí)候,路基的整體性會(huì)更差。尤其是在路基填筑到路床頂面最后一層,碾壓過(guò)薄的話,路基整體與路商結(jié)構(gòu)層的連接就會(huì)變得更差。所以說(shuō),最小松鋪度也應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格控制。實(shí)踐表明,松鋪厚度最小不要低于12cm,也就是說(shuō)壓實(shí)厚度不能低于8cm.
三、碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)的影響
除含水量以外,壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)效果也有很大的影響。壓實(shí)效果和壓實(shí)功能效果曲線證明:同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小,最大干容重會(huì)隨著功能的增大而提高。在含水量相同的前提下,功能和土基密實(shí)度是成正比的,即功能越高,密實(shí)度越高。這樣說(shuō)來(lái),工程實(shí)踐中可以通過(guò)增加壓實(shí)功能來(lái)提高路基強(qiáng)度或者降低最佳含水量。此外,要提醒大家的是增加壓實(shí)功能的辦法提高土基強(qiáng)度的效果要有一定的限度,因?yàn)椋δ茉黾拥揭欢ǖ南薅壬?,效果提高?huì)緩慢。
四、碾壓速度對(duì)壓實(shí)的影響
影響碾壓輪對(duì)單位面積內(nèi)材料的壓實(shí)時(shí)間的是碾壓速度。碾壓的速度過(guò)低時(shí),單位面積材料的碾壓時(shí)間比速度高時(shí)要多,所以作用在被壓材料商的能量也大。事實(shí)上,傳遞到被壓材料層內(nèi)的能量與碾壓速度成反比。也就是說(shuō)假設(shè)碾壓材料層達(dá)到規(guī)定密實(shí)度所需要的壓實(shí)能量不變,碾壓速度加倍時(shí),碾壓的次數(shù)相應(yīng)加倍,且碾壓速度過(guò)快容易導(dǎo)致路面不會(huì)平整,容易造成小波浪。因此,可以通過(guò)鋪筑試驗(yàn)路段選擇合適的碾壓速度。
五、碾壓方式對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的影響
我們都知道,碾壓時(shí)候要“先輕后重,先慢后快,先邊緣后中間”。這種碾壓原則有利于提高壓實(shí)度和平整度。但是,這種方式也不是萬(wàn)能的,特殊情況特殊對(duì)待。比如說(shuō),碾壓碎石穩(wěn)定土的時(shí)候,土基中含有碎石,采用高頻低輻,緊跟慢壓就好。碾壓后的不但平整還密實(shí),對(duì)待超高路段時(shí),要先低后高
。路基施工的最后工序壓實(shí),是保證路基質(zhì)量,其物理學(xué)性質(zhì)和功能特性都要符合要求。自然因素,人為因素影響路基壓實(shí)質(zhì)量,所以我們?cè)谑┕ぶ幸獓?yán)格控制碾壓施工的各個(gè)環(huán)節(jié),保證路基壓實(shí)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
六、壓實(shí)機(jī)械對(duì)壓實(shí)的影響
壓實(shí)機(jī)械對(duì)一定含水量下的路基土和路面材料的壓實(shí)狀態(tài)也有很大的影響。輕型壓路機(jī)得到的是較小的密實(shí)度,重型壓路機(jī)得到的是較大的密實(shí)度,振動(dòng)壓路機(jī)比相同重量的普通鋼輪壓路機(jī)的壓實(shí)效果要好的多。不同的土質(zhì)要選擇不同的壓路機(jī)。預(yù)壓的時(shí)候可以使用輕型和中型的鋼輪壓路機(jī),但是中型的更適合壓實(shí)低粘性和非粘性的土,重型的適合粘性大的土,振動(dòng)的適合粘性小,沙礫土,碎石混合料以及各種結(jié)合料處治級(jí)配等。
七、集料級(jí)配對(duì)壓實(shí)的影響
級(jí)配,強(qiáng)度,有害物質(zhì)等反映材料的質(zhì)量,而建筑材料在相關(guān)范圍內(nèi)都有相應(yīng)的要求。材料的級(jí)配對(duì)碾壓后能達(dá)到的密度有明顯的影響。實(shí)踐表明:?jiǎn)我凰槭途鶆蝾w粒的砂難以碾壓密實(shí)度。為了提高公路各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度,減少孔隙率,增強(qiáng)穩(wěn)定性,要求有良好的級(jí)配,級(jí)配的變化。引起材料中各種粒徑顆粒的變化。顆粒不能很好的鑲嵌,影響密實(shí)度,也會(huì)影響壓實(shí)度的檢測(cè)。筑路的材料都要求有一定的硬度,過(guò)軟的在碾壓過(guò)程中容易壓碎,破壞集料本身的級(jí)配,影響集料能夠達(dá)到的密實(shí)度和強(qiáng)度。有機(jī)質(zhì),易溶鹽等有害物質(zhì)影響也很大,假如其含水量適中,即使壓實(shí)度達(dá)到要求,但是有害物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng),引起“鹽脹”等,這也是一種常見(jiàn)的質(zhì)量隱患。
結(jié)語(yǔ)
軟土地基處理不當(dāng),路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)不合理,施工質(zhì)量差等原因都會(huì)造成路面破損,最重要的是路基施工中壓實(shí)度指標(biāo)達(dá)不到要求。路面破損,使用狀況差,通行能力差,交通事故多等都是壓實(shí)度不達(dá)標(biāo)造成的,路基壓實(shí)度的控制,質(zhì)量的控制至關(guān)重要。所以我們要在路基施工中進(jìn)行足夠的重視,對(duì)路基分層壓實(shí),保證其強(qiáng)度剛度,延長(zhǎng)路基,路面的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
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