楊文蘭
【摘 要】本文充分研究路基壓實(shí)度影響因素,并制定相關(guān)的控制措施,對(duì)保證路基及整個(gè)路面施工質(zhì)量具有非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
【關(guān)鍵詞】公路路基;壓實(shí);控制
近年來,隨的我國交通建設(shè)的快速發(fā)展和各種車輛不斷增多,軸載的重量不斷提高,這就對(duì)公路,道路路面等使用功能要求和工程質(zhì)量要求也越來越高。而路基工程是公路工程中的一個(gè)重要部分,所以路基壓實(shí)度的好壞,是直接影響公路使用壽命的關(guān)鍵。因此,在路基施工中,把壓實(shí)度作為主要質(zhì)量控制指標(biāo)。為使路基具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性,所以公路路基的壓實(shí)工作,是公路路基施工過程中一個(gè)重要工序,也是提高公路路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的技術(shù)措施之一。因此,在實(shí)際施工中,要認(rèn)真分析各種因素及其對(duì)壓實(shí)度的影響程度克服影響壓實(shí)的不利因素,才能保證公路工程施工的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到預(yù)期的使用目的。
1.影響公路施工壓實(shí)度因素
1.1含水量對(duì)壓實(shí)過程的影響
碾壓需要克服土顆粒間的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力,才能使土顆粒產(chǎn)生位移并相互靠近。當(dāng)含水量增加時(shí),水在土顆粒間起潤滑作用,使土的內(nèi)摩阻力減小,因此,同樣的壓實(shí)功可以得到較大的干密度。在這個(gè)過程中,單位土體積中空氣的體積逐漸減小,而同體體積和水的體積逐漸增加,當(dāng)土的含水量達(dá)到某一限度后,雖然內(nèi)摩阻力還在減小,但單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度,而水的體積不斷增加,由于水是不可壓縮的,因此在同一壓實(shí)功下,土的干密度反而逐漸減小,土只有在某一含水量下,才能壓實(shí)到最大干密度,這個(gè)含水量稱為最佳含水量。
1.2碾壓厚度對(duì)壓實(shí)的影響
壓實(shí)厚度對(duì)壓實(shí)效果具有明顯影響。相同壓實(shí)條件下(土質(zhì)、濕度與功能不變),由實(shí)測土層不同深度的密實(shí)度或壓實(shí)度得知,密實(shí)度隨深度呈遞減,表層5cm最高。通過大量的實(shí)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(shí)度達(dá)不到要求,而且碾壓層上層的壓實(shí)度也要受到不利的影響。同時(shí),碾壓的厚度隨所用的壓路機(jī)的類型而變。
1.3碾壓遍數(shù)對(duì)壓實(shí)的影響
壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)效果的影響,是除含水量外的另一重要因素。壓實(shí)功能與壓實(shí)效果曲線表明:同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小,最大干容重則隨功能的增大而提高;在相同含水量的條件下,功能越高,土基密實(shí)度越高。
1.4碾壓速度對(duì)壓實(shí)的影響
碾壓速度影響碾壓輪對(duì)單位面積內(nèi)材料的壓實(shí)時(shí)間。碾壓速度低時(shí),單位面積材料的碾壓時(shí)間比速度高時(shí)要多,因而作用在被壓材料上的能量也大。因此,應(yīng)針對(duì)具體碾壓材料層和所用壓路機(jī),通過鋪筑試驗(yàn)路段選擇合適的碾壓速度。
1.5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)有很大影響。使用輕型壓路機(jī)只能得到較小的密實(shí)度,而使用重型壓路機(jī)可以得到較大的密實(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)效果好得多。輕型和中型光面鋼輪壓路機(jī)可用作預(yù)壓,普通的中型光面鋼輪壓路機(jī)更適宜于壓實(shí)低粘性土和非粘性土,重型光面鋼輪壓路機(jī)可壓實(shí)粘性大的土,振動(dòng)式壓路機(jī)適宜壓實(shí)粘性小的土、砂礫土、礫石料、碎石混合料及各種結(jié)合料處治級(jí)配等。
1.6集料級(jí)配對(duì)壓實(shí)的影響
集料的級(jí)配對(duì)碾壓所能達(dá)到的密實(shí)度有明顯影響。實(shí)踐證明,均勻顆粒和砂,單一尺寸的礫石、碎石都難于碾壓密實(shí)。在級(jí)配集料基層或底基層施工中,使所用的集料的級(jí)配與室內(nèi)試驗(yàn)確定標(biāo)準(zhǔn)干容重時(shí),所用的集料級(jí)配相同非常重要。施工中,只有嚴(yán)格控制級(jí)配,才能確保達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)狀態(tài)。
2.路基壓實(shí)度的控制措施
2.1因地制宜地選擇回填材料
如果全部采用巨粒土,具有足夠的強(qiáng)度但空隙率大,即密實(shí)度差。全部采用細(xì)粒土或特殊土,由于過縮過粉并隨不同氣候的變化而變化,經(jīng)壓實(shí),大部分出現(xiàn)彈簧現(xiàn)象。施工實(shí)踐證明,采用粗粒土壓實(shí)效果最好,尤其是含石率達(dá)到70%左右,但每條路取土場不一定都是粗粒土,這時(shí)可以考慮采用巨粒土滲配試驗(yàn)使用??傊?,不論采用何土質(zhì),必須要做土的塑性指標(biāo),即液限大于50,塑性指數(shù)大于26的土不得直接作為路基填料,同時(shí)對(duì)已滿足液限塑性后的土石最大粒徑也是要嚴(yán)格控制的指標(biāo)。
2.2控制最佳含水量
最佳含水量的控制是保證路基壓強(qiáng)度的關(guān)鍵。含水量是土的基本物理指標(biāo)之一,它反映土的狀態(tài),其變化將使一系列力學(xué)性質(zhì)隨之而變。它又是計(jì)算土的干密度、孔隙比、飽和度等項(xiàng)指標(biāo)的依據(jù),是檢測土工構(gòu)筑物施工質(zhì)量的重要指標(biāo)。因此在路基填方過程中確定取土料場后。首先要確定最佳含水量?!兑?guī)范》規(guī)定采用干土法(用風(fēng)干土依次加水作擊實(shí)試驗(yàn))與濕土法兩種方法確定最佳含水量。但施工實(shí)踐表明,對(duì)高含水量的土兩種方法求得的結(jié)果有很大差別,對(duì)于最大干密度,前者大,后者??;對(duì)于最佳含水量,前者小,后者大。因此,施工中對(duì)于天然高含水量的土,如按干土法作擊實(shí)試驗(yàn),則增大了對(duì)路基壓實(shí)的要求,施工中實(shí)際上是達(dá)不到的,所以采用濕土法比較符合實(shí)際。確定最佳含水量的目的是用來指導(dǎo)施工,為此在施工過程中,每層碾壓前必須做含水量試驗(yàn),對(duì)高于最佳含水量的填土必須翻曬處理。對(duì)低于最佳含水量的土要作灑水處理,而加水困難時(shí),可采用增加壓實(shí)功的方法來提高路基的壓實(shí)度。因?yàn)槭┕ぴ囼?yàn)表明,同一種土的最佳含水量隨壓實(shí)功的增加而減小,而最佳密實(shí)度隨壓實(shí)功的增加而增大,但使用此方法時(shí)要注意,增加壓實(shí)功時(shí),壓強(qiáng)不能超過土的強(qiáng)度極限,否則會(huì)立即引起土基塑性破壞。因此施工中,最好采用按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)確定的最佳含水量來控制。
2.3正確選擇壓實(shí)機(jī)具
壓實(shí)機(jī)具是保證路基壓實(shí)度的重點(diǎn)。實(shí)踐表明,確定壓實(shí)厚度后,選擇合理的壓實(shí)機(jī)具是保證路基壓實(shí)度的前提。當(dāng)填料運(yùn)至現(xiàn)場后,用平地機(jī)或其它合適的機(jī)具將填料均勻地?cái)備佋陬A(yù)定的寬度上,表面力求平整,并有規(guī)定的路拱、橫坡、同時(shí)攤鋪碾壓超寬部分,攤鋪整型后,當(dāng)填料的含水量等于或略大于最佳含水量時(shí),立即用8t兩輪壓路機(jī)或12t-15t振動(dòng)壓路機(jī)靜壓3-4遍,使粗細(xì)料穩(wěn)定就位。在直線上,碾壓從兩側(cè)開始,逐漸錯(cuò)輪向路中心進(jìn)行;在有超高路段上,碾壓從內(nèi)側(cè)開始,逐漸錯(cuò)輪向外側(cè)進(jìn)行。錯(cuò)輪時(shí)每次重疊1/3寬。每靜壓一遍后應(yīng)進(jìn)行找平。靜壓終結(jié)時(shí),表面應(yīng)平整,并且有要求的路拱與橫坡,這時(shí)可采用12t-15t振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)碾壓6-7遍后,每加壓1遍要檢測密實(shí)度,對(duì)已達(dá)到密實(shí)度的停止碾壓,否則,壓強(qiáng)超過土的強(qiáng)度極限會(huì)引起土基塑性破壞。施工實(shí)踐表明,一般靜壓3遍,振動(dòng)碾壓6-7遍時(shí)壓實(shí)效果最好。
2.4壓實(shí)厚度的控制
必須采用水平分層填筑法施工,依據(jù)橫斷面全寬進(jìn)行水平分層逐漸向上填筑。對(duì)地面不平的,應(yīng)由最低處分層填起,每填一層,經(jīng)過壓實(shí)并測定壓實(shí)度是否達(dá)到要求后方能是否同意上層填筑。確定了最大松鋪厚度以后,大家都認(rèn)為松鋪厚度越小,壓實(shí)強(qiáng)度越高,實(shí)踐證明并不完全是,壓實(shí)厚度小整體性結(jié)合差,即層與層的結(jié)合差,尤其是在填筑至路床頂面最后一層過薄與路面結(jié)構(gòu)層無法連接.因此。最小鋪筑厚度也應(yīng)嚴(yán)格控制,最好松鋪厚度不低于12cm,即壓實(shí)厚度不低于8cm,才能保證整個(gè)填方的整體強(qiáng)度。這樣,對(duì)分層夯壓提出更嚴(yán)格的要求.不能隨意分層碾壓,根據(jù)不同填方厚度,首先確定分層,既能保證每層不能超過最大松鋪厚度,也不低于最小松鋪厚度。施工表明,最好按松鋪厚度30cm進(jìn)行鋪筑,以確保壓實(shí)層的勻質(zhì)性。
3.結(jié)語
在公路路基施工中最重要的因素就是路基的壓實(shí)度,也是路基施工中極其重要的環(huán)節(jié),更是提高公路穩(wěn)定性和壽命長的重要根本措施。所以只有在重視整個(gè)壓實(shí)過程中各個(gè)環(huán)節(jié),了解分層碾壓并分層檢查壓實(shí),明確壓實(shí)與強(qiáng)度的關(guān)系,選擇的合適的路基填材料,使用最佳含水量,合理利用碾壓機(jī)械、順序及速度。才能更好的控制路基全范圍內(nèi)壓實(shí)度的質(zhì)量。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]姜永慧.公路路基壓實(shí)度影響因素及控制措施[J].交通世界,2010,(9).