湯永福

路基是路面基礎(chǔ)，路基施工處理的質(zhì)量直接影響到路面使用品質(zhì)和使用壽命。特別是在東北地區(qū)因氣候變化的原因，常常因路基施工質(zhì)量問題而導(dǎo)致路面早期出現(xiàn)龜裂、沉陷、翻漿等病害，影響車輛的正常暢通，增大養(yǎng)護(hù)成本。例如，常見橋頭跳車、半邊加寬部分產(chǎn)生不均勻沉陷，新路基路面早期破壞等，多是路基施工方法不當(dāng)，土基壓實(shí)度控制不嚴(yán)格所致。即使是高等級水泥路面，如果路基施工壓實(shí)度控制不嚴(yán)，水泥路面在行車作用下，會因路基沉陷而產(chǎn)生路面板錯(cuò)臺及斷板。

路基施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按現(xiàn)行《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》要求進(jìn)行，并應(yīng)通過試驗(yàn)路段來確定不同機(jī)具壓實(shí)不同填料的最佳含水量、適宜的松鋪厚度和相應(yīng)的碾壓遍數(shù)、最佳機(jī)械的配套和施工組，還要有一定素質(zhì)的施工隊(duì)伍來重視。在工作實(shí)踐中，我們都知道，路基工程的質(zhì)量好壞直接關(guān)系到路面的行車效果，它決定著整條路的使用壽命，而填土路基的壓實(shí)施工是路基工程施工的重點(diǎn)，路基的好壞決定于它的強(qiáng)度，而壓實(shí)度是控制強(qiáng)度的主要指標(biāo)，所以填土路基的壓實(shí)是整個(gè)路基工程的重點(diǎn)，是保證公路工程質(zhì)量的重要指標(biāo)。

一、路基土體一般是由土粒、水分和空氣組成的三相體

它們具有各自的特性，相互制約共同存在于統(tǒng)一的土體中，而土體中三相在體積和重量上的比例關(guān)系，即是評價(jià)土的工程性質(zhì)又是影響壓實(shí)性能的重要因素。土的技術(shù)指標(biāo)主要有：ρω濕密度、ρd干密度、ω含水量等。試驗(yàn)表明：ρd越大，土體越密實(shí)，強(qiáng)度也得到提高，用壓實(shí)機(jī)械對填土路基的碾壓即改變?nèi)嘟M成比例，減少水孔隙率，增加單位體積內(nèi)固體含量，即，使土體達(dá)到：1.連接的土粒重新排列靠近，單位重增加，黏結(jié)力增大，提高土體強(qiáng)度;2.通過壓實(shí)使土粒外表的水膜減至更薄，增加內(nèi)聚力，提高抗剪強(qiáng)度;3.通過壓實(shí)將土壤中空氣擠出，減少水孔隙率，增加密實(shí)度，提高土體的水穩(wěn)定性和減少因凍脹而引起的不均勻變形。

二、影響路基壓實(shí)的因素

1.含水量對壓實(shí)的影響

由土的三相分析中可知，土中含水量的變化，較大程度上影響土的性質(zhì)的改變，對所能達(dá)到的密實(shí)度起著非常重要的作用，隨著含水量的增加，土所處的狀態(tài)發(fā)生變化，即可由半固態(tài)→硬塑態(tài)→較塑態(tài)→液態(tài)的過程轉(zhuǎn)變，不同狀態(tài)的土對外力的抵抗能力是不同的，處在半固體狀態(tài)的土，含水量小，可塑性很小，壓實(shí)困難，遇水則強(qiáng)度急劇下降，作為路基填土硬塑狀態(tài)的土基容易通過壓實(shí)獲得最佳密實(shí)度和較好的水穩(wěn)定性;處于較塑狀態(tài)的土，由于含水量偏高，土基難以壓密，在碾壓過程中可能會產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象，變形較大。當(dāng)含水量達(dá)到最佳含水量時(shí)，可以達(dá)到最大干密度。

2.土質(zhì)對壓實(shí)的影響

就填筑路堤而言，最適宜的是砂礫土、砂土及砂性土，這些土容易壓實(shí)，有足夠的穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，最難壓實(shí)的土是黏土，黏土的特點(diǎn)是液限大，最佳含水量比其他土類大，而最大干密度較小，但經(jīng)壓實(shí)的黏土仍具有良好的不透水性。土粒愈細(xì)最佳含水量的絕對值愈高，最大密度的絕對值則較低。砂礫土的顆粒較粗，呈松散狀態(tài)，水分易散失。因此，含水量對砂土沒有多大實(shí)際意義。

3.壓實(shí)功能對壓實(shí)的影響

所謂壓實(shí)功能即壓實(shí)土壤所消耗能力之大小。根據(jù)試驗(yàn)表明，壓實(shí)功能愈大，土的最大干密度也愈大，而土的最佳含水量愈小。壓實(shí)功能的調(diào)節(jié)主要靠機(jī)械重量和碾壓次數(shù)的增減來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)土的含水量不變時(shí)，對同一黏土來說，則壓實(shí)功能愈大，所得的干密度也愈大。所謂壓實(shí)土壤的最佳含水量是在一定的壓實(shí)功能下對某種土而言的，根據(jù)這一特性，在施工中如果土的含水量低于w，加水又有困難時(shí)，可采用增加壓實(shí)功能的辦法來提高密實(shí)度。而當(dāng)壓實(shí)功能增加到一定程度后，土的密度增加不顯著，這說明功能達(dá)到一定限度后，采用增加壓實(shí)功能的辦法來提高土的密實(shí)度，其效果不大，亦不經(jīng)濟(jì)，此時(shí)應(yīng)采取換土或其他措施，來達(dá)到提高密實(shí)度的要求。

4.壓實(shí)工具及壓實(shí)層厚度

壓實(shí)機(jī)械按壓實(shí)過程的工作原理和對土基所起的作用可分為碾壓、夯實(shí)和振動搗實(shí)三類。通常，光面滾筒式壓路機(jī)對黏性土的薄層壓實(shí)最為有實(shí)效;單位使壓路滾具有足夠單位壓力，常用作路基或基坑土方初壓工作，特別對濕度較大顆粒大小不等的黏性土壤效果最好，對于松散細(xì)小而均勻的砂土類則完全不起作用，也不常用;輪胎式壓路機(jī)能適應(yīng)不同土壤條件的壓實(shí)，使用范圍較廣，壓實(shí)效果好;夯實(shí)用的機(jī)具如爆破夯、夯擊極等，它適應(yīng)于工作面較狹窄的邊角地帶、橋涵接頭處填土的壓實(shí);振動搗實(shí)主要是采用振動壓路機(jī)，它對非黏性土的壓實(shí)效果最好。

不同的壓實(shí)機(jī)具，其壓力傳播的有效深度也不同，夯擊式機(jī)具壓力傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機(jī)具的壓實(shí)的作用深度，在壓實(shí)過程中不是固定不變的，土體松散，壓力傳播較深，當(dāng)上部土層逐漸密實(shí)，強(qiáng)度相應(yīng)提高后，其作用深度就逐漸減少，當(dāng)壓實(shí)機(jī)具的重量不大時(shí)，荷載作用時(shí)間越長，土的密實(shí)度越高，則密實(shí)度的增長速度隨時(shí)間而減少;當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時(shí)，尤其超過其一時(shí)間限度后，土的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞，所以當(dāng)路基具有一定強(qiáng)度后，不應(yīng)用振動大型壓路機(jī)壓實(shí)。此外，碾壓速度越高，壓實(shí)效果越差。因此施工時(shí)應(yīng)按照這些特性，根據(jù)不同的土質(zhì)選擇機(jī)具，確定每層壓實(shí)厚度、碾壓遍數(shù)及行駛速度等。

三、壓實(shí)施工中應(yīng)注意的問題

1.高速公路和一級公路路基填土壓實(shí)宜采用振動壓路機(jī)或35 t～50 t輪胎壓路機(jī)進(jìn)行。采用振動壓路機(jī)碾壓時(shí)，第一遍應(yīng)不振動靜壓，然后先慢后快，由弱振至強(qiáng)振并遵循先輕后重，由內(nèi)向外（彎道）由邊向中（直線），縱向進(jìn)退等原則。

2.嚴(yán)格控制壓實(shí)層厚，保證壓實(shí)效果的均勻。

3.涵洞兩側(cè)的填土與壓實(shí)和橋臺背后與錐坡的填土與壓實(shí)應(yīng)對稱或同時(shí)進(jìn)行，且涵頂填土50 cm內(nèi)應(yīng)采用輕型靜載壓路機(jī)壓實(shí)，保證不破壞涵頂構(gòu)造，且不允許重型機(jī)械在涵頂50 cm填土以內(nèi)經(jīng)過。

4.高填方路堤的基底應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的基底承壓強(qiáng)度進(jìn)行壓實(shí)，設(shè)計(jì)無要求時(shí)，壓實(shí)度不宜小于90%，若地基松軟，應(yīng)進(jìn)行地基改善加固處理，若基底處于陡峻山坡或谷底時(shí)，應(yīng)進(jìn)行挖臺階處理，并嚴(yán)格分層壓實(shí)。若場地狹窄時(shí)，宜采用小型的手扶式振動壓路機(jī)或振動夯進(jìn)行，當(dāng)場地較寬廣時(shí)宜采用自重為12 t以上的振動壓路機(jī)碾壓。

5.不同性質(zhì)的土應(yīng)分別填筑壓實(shí)，不得混填。禁止直接使用液限大于50，塑性指數(shù)大于26的土，以及含水量超出規(guī)定的土。

6.零填及路塹路床的壓實(shí)，高速公路、一級公路，壓實(shí)度≥95，其他公路≥93，換填大于30 cm時(shí)，應(yīng)按上列數(shù)據(jù)的90%標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

7.填土壓實(shí)的含水量誤差值控制在±1%～±1.5%之間，這樣可減少壓實(shí)功率。

8.壓實(shí)過程中應(yīng)控制好橫坡及平整度，特別是94區(qū)、96區(qū)路基，因?yàn)槁坊钠秸葘⒂绊懙铰访娴钠秸?/p>

9.認(rèn)真進(jìn)行試驗(yàn)段施工，認(rèn)真總結(jié)試驗(yàn)段各項(xiàng)指標(biāo)。