王 瓏

（新疆華天工程建設(shè)股份有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

1 公路路基路面工程的特點(diǎn)及影響因素

1.1 公路路基路面工程的特點(diǎn)

公路的承載和承重主體是路基，它是按照公路設(shè)計(jì)斷面和路線位置要求在天然的地表開挖或者建筑的結(jié)構(gòu)物。以路基為基礎(chǔ)，將各種筑路材料鋪筑在路基頂面形成的層狀結(jié)構(gòu)物就是路面。在路面長(zhǎng)期承受荷載和承重的情況下，路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性是其重要保證，同時(shí)路面的保護(hù)作用又能夠很好地避免路基受到直接承載和自然環(huán)境影響遭受的破壞。所以路基與路面是不可分割、相輔相成的整體。另外，路基與路面一樣都是一種線性結(jié)構(gòu)物，路線都比較長(zhǎng)，而且在受到區(qū)域地理因素的影響后，其工程特性都會(huì)變得復(fù)雜。同時(shí)，兩者還具有工程量龐大和造價(jià)昂貴的特點(diǎn)?；谶@些特性，在我國(guó)未來的公路建設(shè)中，在保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，提高公路的安全性和使用舒適度成為了主要發(fā)展趨勢(shì)。

1.2 自然環(huán)境對(duì)路基路面壓實(shí)施工的影響

公路建設(shè)無可避免的要對(duì)自然環(huán)境造成影響，在路基路面壓實(shí)施工中會(huì)對(duì)其產(chǎn)生決定性影響的因素主要包括土壤的含水量和土壤的類別。一般如果土壤的含水量過低，土層顆粒間的阻力會(huì)增大，通過壓實(shí)機(jī)械可以將土壤顆粒間的空間擠壓，從而加大土層的密實(shí)度和黏結(jié)力。

但是在實(shí)際施工過程中，隨著壓實(shí)作業(yè)的逐步推進(jìn)，土層顆粒之間抗力動(dòng)能會(huì)將壓實(shí)機(jī)械所做的功逐漸抵消，繼而將土層壓實(shí)度限定在一定的阻力范圍內(nèi)。與之相對(duì)，如果土壤中的水含量較高，土層顆粒之間的阻力會(huì)由于水分的潤(rùn)滑作用降低，那么在同樣的碾壓強(qiáng)度作用下會(huì)產(chǎn)生非常大的差異性干密度。隨著碾壓作業(yè)的不斷持續(xù)以及水分的溶解，土層中的空氣體積會(huì)越來越小。這就會(huì)逐漸提升土層顆粒體積與土層水分溶解體積的比例，最終降低壓實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)?？偟膩碚f，在實(shí)際工程施工中做好土層的含水量監(jiān)控，使其保持在含水量的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)才能夠保證路基路面壓實(shí)施工的順利進(jìn)行。

1.3 技術(shù)設(shè)備對(duì)路基路面壓實(shí)施工的影響

在路基路面壓實(shí)施工的過程中，壓實(shí)機(jī)械的使用性能會(huì)直接影響施工作業(yè)的質(zhì)量。根據(jù)公路工程的不同規(guī)模，壓實(shí)機(jī)械一般分為重量型和輕量型兩種，前者能夠有效地增加路基的密實(shí)度，后者相對(duì)來說可以降低路基的密實(shí)度。所以，在進(jìn)行路基路面壓實(shí)施工時(shí)，一旦壓實(shí)機(jī)械進(jìn)場(chǎng)，機(jī)械設(shè)備操作人員應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，在鋪設(shè)的過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的施工情況，對(duì)機(jī)械的振幅進(jìn)行調(diào)控以增加碾壓強(qiáng)度，保證路基壓實(shí)施工的質(zhì)量。

2 路基路面常用壓實(shí)方法

在路基路面壓實(shí)施工中，一般以機(jī)械壓實(shí)為基礎(chǔ)，通常采用夯實(shí)（沖擊壓實(shí)）、揉搓壓實(shí)、滾壓、振動(dòng)壓實(shí)等方法中的一種或者幾種組合來對(duì)土體進(jìn)行壓實(shí)，這幾種方法概述如下。

2.1 夯實(shí)（沖擊壓實(shí)）

夯實(shí)主要是借助物體從一定高度自由落體所產(chǎn)生的沖擊力來完成地面壓實(shí)。它的主要特點(diǎn)就是在壓實(shí)的過程中對(duì)地面材料所產(chǎn)生的應(yīng)力變化速度較大，針對(duì)黏性土的壓實(shí)效果最佳。其衍生出的另一種形式就是強(qiáng)夯，主要是利用重型起重設(shè)備或者大質(zhì)量夯錘來完成作業(yè)。

2.2 揉搓壓實(shí)

搓揉壓實(shí)的工程原理是引入了剪切力來實(shí)現(xiàn)土體壓實(shí)，其中最常見的就是羊角碾和夯擊碾。但是這種壓實(shí)方式作用機(jī)理還處于試驗(yàn)階段，主要用途是試驗(yàn)研究。

2.3 滾壓

滾壓主要是利用一定質(zhì)量的滾輪在鋪層上慢速滾碾，所產(chǎn)生的靜壓力能夠讓鋪層土體獲得永久性殘留變形。它的工程機(jī)理其實(shí)就是克服土體顆粒之間的摩擦力，從而增加顆粒的內(nèi)運(yùn)動(dòng)范圍達(dá)到土體密實(shí)的效果。滾壓次數(shù)越多，土體顆粒之間的摩擦力才會(huì)越大。所以，靜壓作用所產(chǎn)生的密實(shí)效果是有限的。這里要注意的是，過分地進(jìn)行靜荷載添加，會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，降低土體強(qiáng)度。所以這種方法的主要特點(diǎn)就是循環(huán)延續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，土體的應(yīng)力較大但是變化速度不明顯。

2.4 振動(dòng)壓實(shí)

振動(dòng)壓實(shí)主要是通過振動(dòng)壓路機(jī)上所安裝的振動(dòng)器將高頻率的振動(dòng)傳動(dòng)給壓實(shí)土體，使兩者自身固有的頻率達(dá)到一致產(chǎn)生振動(dòng)，繼而使顆粒間摩擦力的消減，讓小顆粒填充到土體孔隙之間來增加土體的密實(shí)度。這種方法的主要特點(diǎn)就是所產(chǎn)生的表面應(yīng)力較小、過程時(shí)耗較短、加載頻率較大，對(duì)于砂礫土、砂土等黏性小的材料有非常好的效果。

3 路基路面壓實(shí)施工的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工材料配比均勻性的控制要點(diǎn)

在公路路基路面壓實(shí)施工中，理論上外加劑摻量浮動(dòng)對(duì)壓實(shí)含水量是不會(huì)造成影響的。但是在實(shí)際的混合料摻加過程中，由于外摻料和土壤的容重存在很大的差異，導(dǎo)致路基含量增加之后，壓實(shí)外摻料的干容重會(huì)隨之上升，最終出現(xiàn)壓實(shí)度虛漲的現(xiàn)象。所以在實(shí)際路基路面壓實(shí)施工的過程中，施工人員在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)干容量機(jī)械測(cè)定時(shí)，必須注意在施工前對(duì)外摻料劑量進(jìn)行抽查，拌和壓實(shí)后的混合料比例主要作為數(shù)據(jù)參考，以此來避免出現(xiàn)壓實(shí)度虛張。

3.2 壓實(shí)含水量的控制要點(diǎn)

土壤含水量能直接對(duì)公路路基壓實(shí)度造成影響。通常情況下，土壤的干密度會(huì)隨著土壤含水量的增加而降低，這樣就會(huì)降低壓實(shí)度。所以在實(shí)際的施工過程中，施工人員應(yīng)該將土壤含水量和最佳含水量之間的差額控制在±2%的數(shù)值范圍內(nèi)，從而避免彈簧土的出現(xiàn)，保證實(shí)際的壓實(shí)效果。

3.3 合理選用輕重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

不同的擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)使相關(guān)試件的物理力學(xué)性能出現(xiàn)大幅度的變化，輕型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)來說會(huì)將試件的壓縮模量降低20%～45%，同時(shí)期水穩(wěn)性也會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)變化。所以，在實(shí)際通車之后，公路路面在受到車輛反復(fù)荷載作用之后，由輕型擊實(shí)設(shè)備壓實(shí)的路面形成的殘留變形要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重型擊實(shí)設(shè)備，由此將會(huì)對(duì)路面的平整度產(chǎn)生影響。所以在實(shí)際的路基路面壓實(shí)施工作業(yè)中，要求施工人員盡可能地將重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)作為施工參照，以此來降低路面變形的發(fā)生頻率。表1所示為壓實(shí)機(jī)械選用推薦表。

表1 壓實(shí)機(jī)械選用推薦表

3.4 結(jié)構(gòu)層寬度與厚度均勻性的控制要點(diǎn)

公路結(jié)構(gòu)層的寬度和厚度的均勻性會(huì)受到壓實(shí)度的影響，特別是對(duì)于粉性土壤含量較多的公路工程，所以在施工的過程中更應(yīng)該注意給結(jié)構(gòu)層留足夠的空間，以此來保證結(jié)構(gòu)層斷面的正常工作。同時(shí)，應(yīng)做好路肩與路面銜接的控制，一般情況下，路緣壓實(shí)度偏差控制在±20mm，由此對(duì)斷面產(chǎn)生阻隔封閉作用。

3.5 機(jī)械壓實(shí)的控制要點(diǎn)

在公路路基路面壓實(shí)碾壓施工時(shí)，一定要注意機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用，首先必須嚴(yán)格按照相關(guān)的公路路基施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè)，同時(shí)嚴(yán)格把控碾壓質(zhì)量和效果。其次在使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓時(shí)，一定要注意碾壓技巧的運(yùn)用，一般情況下，應(yīng)該遵守先靜后動(dòng)、先輕后重、先外側(cè)后中間的原則來進(jìn)行碾壓。而施工過程中機(jī)械設(shè)備的碾壓速度一般控制在1.5～3 km/h，碾壓數(shù)量為4～6遍，方可保證碾壓施工質(zhì)量。壓實(shí)控制點(diǎn)如圖1所示。

圖1 壓實(shí)控制點(diǎn)示意圖

4 結(jié)語

綜上所述在嚴(yán)格遵守施工規(guī)范和技術(shù)的同時(shí)，必須強(qiáng)調(diào)碾壓方法的選擇以及施工設(shè)備的運(yùn)用，這樣才能確保路基路面壓實(shí)施工的質(zhì)量。

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