摘要：在對路基進(jìn)行施工的過程中，最容易被忽略的就是路基能否被均勻壓實(shí)以及填充路基所使用的土質(zhì)是否均勻，然而這兩點(diǎn)對路基的質(zhì)量來講是尤為重要的。文章以土的性質(zhì)為主線，總結(jié)歸納了土的顆粒的結(jié)構(gòu)以及土的均勻性與含水量大小的控制對路基填實(shí)的效果的影響，進(jìn)而能夠更好地對路基建設(shè)施工進(jìn)行指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：土質(zhì)；路基；壓實(shí)度；最佳含水量；公路工程 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U416 文章編號：1009-2374（2016）03-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.052

路基的質(zhì)量決定著路面的承載能力，只有將路基打?qū)?，才能夠有質(zhì)量過關(guān)的路面，因?yàn)槁坊锹访孀钪饕氖芰μ?。?jīng)過對過去公路建設(shè)的研究，我們要想使得路基與路面達(dá)到理想的契合度，就需要對路基進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪雺?。壓?shí)度指標(biāo)是控制路基質(zhì)量最常用的標(biāo)度。具體來講，就是先在室內(nèi)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，獲得路基土的最大干密度，并以此作為實(shí)際施工中路基土的最大干密度。這在理論上是完全行得通的，不過在現(xiàn)實(shí)生活中，由于路基的填料并不是一次性完成的，施工單位的試驗(yàn)人員以及施工工程的監(jiān)理人員也不可能對土樣的變化進(jìn)行及時的取樣調(diào)查，因此也就不能確切地了解填料的最大干容量以及最佳含水量。這一系列的客觀因素最終會導(dǎo)致檢測出來的路基壓實(shí)度與該種土質(zhì)實(shí)際的壓實(shí)度不相符。本篇文章針對這一問題，從本質(zhì)出發(fā)，對土的顆粒組成以及均勻性和含水量進(jìn)行研究。

1 路基壓實(shí)的原理以及意義

我們常說的土實(shí)際上是由三部分組成的，最主要的是土顆粒，顆粒之間充斥著水分和氣體。自然的土體本就具有一定的密實(shí)程度，但是作為路基來講，這一密實(shí)程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)樵诼坊┕r它原有的顆粒組合之間的間隙被擴(kuò)大化，導(dǎo)致土的結(jié)構(gòu)被破壞，其穩(wěn)定性與強(qiáng)度都大大降低，因此需要人為的二次加工，才能作為路基使用。在對土體進(jìn)行二次加工時，主要對其進(jìn)行碾壓，這樣可以使得土顆粒之間相互擠壓，減少之間的縫隙，最終使得土體的密實(shí)度增大。碾壓從本質(zhì)上來講是改變土體的C值和Φ值，使得滲透性充分降低，緩解毛細(xì)水上升的現(xiàn)象，這樣能夠有效防止土體軟化或者是變形，否則多余的水分自然進(jìn)行熱脹冷縮就會對土基產(chǎn)生影響，導(dǎo)致地基不能在規(guī)定的年限內(nèi)保持較高的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性。

2 土質(zhì)的特性

土是構(gòu)成路基最基本的材料，然而不同的土具有不同的特性，因此在進(jìn)行路基建設(shè)時要選擇適合的土體作為路基材料，并選擇正確的壓實(shí)土體的方法，這樣才能達(dá)到理想的效果。這一方面的權(quán)威資料根據(jù)土體顆粒的大小將其分為特殊土、細(xì)粒土、粗粒土、巨粒土這幾種。漂石以及卵石等被稱為是巨粒土，它們的顆粒直徑不小于60毫米，內(nèi)在含水量絲毫不影響壓實(shí)的效果。實(shí)際的施工過程中，還要考慮到填料是否平整以及壓實(shí)的難易程度，因?yàn)檫x擇土體適當(dāng)能夠?yàn)槁坊慕ㄔO(shè)節(jié)省很多成本。一般情況下，土體的最大顆粒的直徑不能比壓實(shí)層厚度的2/3大，否則填充的土體將會被壓碎，影響路基的質(zhì)量。在對路基材料進(jìn)行壓實(shí)填充時，會選擇比較經(jīng)濟(jì)有效的振動設(shè)備。

礫石以及砂是在粗粒土范圍內(nèi)的，它們的顆粒半徑范圍介于0.74～60mm之間，如果它們中含有的細(xì)粒土的成分不超過5%，那么就被稱為自流排水土。它的主要特征是土體的顆粒比較大，狀態(tài)比較松散，容易流失。由于含水量比較大，因此在對其進(jìn)行碾壓時，不需要特別選擇干燥的地面，況且它的壓實(shí)效果與本身的含水量關(guān)系不大。此外，自流排水土的熱脹冷縮效果不是很明顯。如果是屬于其他種類的粗粒土，則它的壓實(shí)效果和自身含水量有很大的關(guān)系，因此怎樣使其的含水量達(dá)到最佳是做好壓實(shí)工作極其關(guān)鍵的問題。與黏土以及粉末相比，礫石與砂石都具有比較高的承載能力，并且壓實(shí)的難度比較小。如果為了達(dá)到土體最佳含水量而對土體進(jìn)行澆水加濕或者對其要做更難以實(shí)現(xiàn)的工作，就不如選擇礫石或者砂石，因?yàn)樗鼈冊诎敫稍餇顟B(tài)也能進(jìn)行較好的壓實(shí)操作。此外，對于比較厚的壓實(shí)層可以選擇干壓的操作方法。礫石與砂石對壓路機(jī)的要求不是很嚴(yán)格，各種型號的壓路機(jī)都適用，但是對于較厚的壓實(shí)層，則需要選擇重型或者是中型的振動壓路機(jī)，而薄層路基填料則是只能選擇輕型的壓路機(jī)。

粉末狀的土以及黏土被稱為細(xì)粒土，它們的顆粒半徑非常小，它們的壓實(shí)效果與含水量的多少有著密切的聯(lián)系。最有效的壓實(shí)設(shè)備則是振動設(shè)備，假如其中黏土的含量比較少，對其進(jìn)行壓實(shí)時所需要的厚度是和礫石以及砂一樣的，否則就選用較大的壓實(shí)機(jī)器以及較薄的壓實(shí)厚度，此時較好的壓實(shí)設(shè)備是凸塊式壓路機(jī)。但是一般都不用粉土作為路基的填充材料，因?yàn)樗乃坎灰卓刂?，少量水就會有很明顯的熱脹冷縮效應(yīng)，對路基會產(chǎn)生較大的不良影響。如果在不得已的情況下，使用粉土作為填充材料，需要在其中摻入其他材料來減小它對路基的不良影響。黏土的粒徑更小，它的壓實(shí)效果在最佳含水量或者稍微高于最佳含水量時最好。它所需要的壓實(shí)力很大，振動凸塊式壓路機(jī)是最好的選擇。

此外，脹縮性黏土以及有機(jī)質(zhì)土的干密度是所有土體中最小的，也屬于不良的路基材料。在對此種材料的路基進(jìn)行施工時，要控制好填土以及壓實(shí)，否則會有塌陷的危險。對于淤泥等有機(jī)質(zhì)土體來說，在大部分情況下是不作為路基材料進(jìn)行填充的。

3 填土的均勻程度對壓實(shí)效果的影響以及對含水量的控制

砂粒多，強(qiáng)度的主要來源是內(nèi)部摩擦力，強(qiáng)度比較大，但是由于有水分的影響，很難被壓實(shí)；粘粒多，強(qiáng)度主要是內(nèi)部的粘力，但它的力度受水分以及壓實(shí)度的影響較大。在實(shí)際的路基施工過程中，所用的路基材料并不是單一的，這使得壓實(shí)的難度進(jìn)一步增大。

壓實(shí)度是衡量路基質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，它具體是指實(shí)際施工中土體壓實(shí)的干密度與該土體最大的干密度的比例。不過實(shí)際的施工過程中所測得的干密度是不準(zhǔn)確的，因?yàn)樵诖诉^程中會受到多種不確定的客觀因素的影響，最終導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性難以保障。

不同的土質(zhì)都有著最佳含水量以及最大含水量，并且這兩個屬性對路基壓實(shí)效果有著很大的影響。我們查閱相關(guān)書籍發(fā)現(xiàn)，如果含水量高于或者是低于最佳含水量，亦或者是超過了含水量的有效值就會出現(xiàn)壓實(shí)度不足的現(xiàn)象。因?yàn)槿绻窟^小時，就很難克服顆粒間的摩擦阻力，導(dǎo)致干密度小；含水量的逐漸增大，水的潤滑作用也在增大，減少彼此間的內(nèi)在摩擦力，使得壓實(shí)效果逐漸變好；當(dāng)水含量過大時，雖然水的潤滑作用仍然存在，但是水的體積不斷增大，并且不能壓縮，進(jìn)而使得相同的壓實(shí)力度產(chǎn)生較小的干密度。熱脹冷縮效應(yīng)比較明顯的土質(zhì)更容易受到含水量的影響，所以在施工過程中一定要控制好路基的含水量。

4 結(jié)語

經(jīng)過研究我們發(fā)現(xiàn)，首先要根據(jù)施工地的實(shí)際情況，選擇最佳的壓實(shí)設(shè)備；其次在選擇路基材料時，盡量一致；再次擊實(shí)試驗(yàn)所用的土質(zhì)盡量接近所要施工的路基土質(zhì)，并且土樣種類比較一致；最后要做好對含水量的控制工作。

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作者簡介：賈強(qiáng)（1984-），男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司助理工程師，研究方向：道路及交通工程。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）