王佳
摘 要:公路路基的壓實(shí)并達(dá)到合理的密實(shí)度,是公路施工的重要工序,充分壓實(shí)可以減少道路病害、提高路面運(yùn)行狀況以及延長(zhǎng)道路的使用壽命。公路路基壓實(shí)是集被壓材料、壓實(shí)設(shè)備及壓實(shí)工藝為一體的,為達(dá)到最佳的壓實(shí)質(zhì)量,應(yīng)綜合考慮各方面因素的影響。因此,要針對(duì)不同的工程狀況采用不同的壓實(shí)措施,才能達(dá)到有效的壓實(shí)效果。
關(guān)鍵詞:路基;壓實(shí)質(zhì)量;壓實(shí)設(shè)備;壓實(shí)工藝
一、材料對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量的影響
(一)土的含水量
在壓實(shí)過(guò)程中,常用密實(shí)度或土體的干容重來(lái)反映土被壓實(shí)的程度。通過(guò)對(duì)土壓實(shí)過(guò)程的研究,可知土的含水量對(duì)其壓實(shí)度有很大的影響,土的含水量較小時(shí),土顆粒間的內(nèi)摩阻力大,壓實(shí)到一定密實(shí)度后,若壓實(shí)功不能再克服土的內(nèi)力,密實(shí)度就不可能再增加;當(dāng)土的含水量逐漸增加時(shí),水在土顆粒間起著潤(rùn)滑作用,使土的內(nèi)摩阻力減少,因此,同樣的壓實(shí)功就可得到較大的密實(shí)度;但當(dāng)含水量繼續(xù)增加到超過(guò)某一限度后,雖然土的內(nèi)摩阻力還在減少,但單位土體中的空氣體積已減至最小限度,而土的體積卻在不斷增加,由于水是不可壓縮的,因此,在同樣的壓實(shí)功下,土的密實(shí)度反而逐漸減小,這對(duì)壓實(shí)是不利的?!兑?guī)范》規(guī)定土方路堤應(yīng)分層填筑壓實(shí),用透水性不良的土填筑路堤,應(yīng)控制含水量在最佳壓實(shí)含水量的±2%之內(nèi)。由此可知:土體在壓實(shí)過(guò)程中,存在著一個(gè)最佳含水量值,只有在最佳含水量下碾壓才易于獲得較好的壓實(shí)效果。
(二)土的類型
土的類型不同,所體現(xiàn)的壓實(shí)特性也不同。一般來(lái)講,級(jí)配土具有較好的壓實(shí)性能,易于獲得較理想的壓實(shí)度,而細(xì)粒粉土或粘土以及單一顆粒尺寸的干砂壓實(shí)性能較差。此外,不同類型的土體對(duì)于各種壓實(shí)作用方式,其敏感性是不同的,比如粘性土對(duì)于常規(guī)的振動(dòng)壓實(shí)幾乎沒(méi)有什么變化,即使對(duì)于很強(qiáng)的振動(dòng);粘性土僅呈現(xiàn)整體的變形;而土顆粒間不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而不可能有好的密實(shí)效果。
(三)土的級(jí)配
壓實(shí)的過(guò)程就是土顆粒進(jìn)行重新排列、趨于密實(shí)的過(guò)程。因而級(jí)配良好的土體,在壓實(shí)過(guò)程中,除了各種顆粒在外力作用下,逐漸相互靠近趨于密實(shí)外,還要大小顆粒相互鑲嵌,小顆粒自動(dòng)進(jìn)入大顆粒的縫隙之中,使總體空隙體積減小,密實(shí)度提高,呈現(xiàn)較好的壓實(shí)特性。對(duì)于單一顆粒尺寸的土,壓實(shí)困難,所以,土的級(jí)配對(duì)其壓實(shí)性能有一定的影響。
二、壓實(shí)設(shè)備對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的影響
(一)壓實(shí)功的大小
在壓實(shí)過(guò)程中,只有壓實(shí)功所相應(yīng)的作用力大于土內(nèi)顆粒間的摩擦力或連接力時(shí),才能使土顆粒產(chǎn)生相對(duì)位移,相互靠近,趨于密實(shí);反之,土顆粒間不會(huì)產(chǎn)生任何相對(duì)運(yùn)動(dòng),因而也就不可能實(shí)現(xiàn)壓實(shí),所以壓實(shí)功的大小對(duì)壓實(shí)效果有至關(guān)重要的影響。對(duì)于厚鋪層填料和難以壓實(shí)的土體,為了得到規(guī)定的壓實(shí)效果,提高設(shè)備的壓實(shí)功是解決這類問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化壓實(shí)的主要途徑之一。一般而言,正常碾壓時(shí),壓實(shí)功越大壓實(shí)效果越好。
(二)壓實(shí)力的作用方式
壓實(shí)力的作用方式不同,其壓實(shí)效果差異很大,同噸位的壓路機(jī)相比較,靜作用力壓實(shí)效果最差,能壓實(shí)的有效深度也最淺;振動(dòng)壓實(shí)無(wú)論在壓實(shí)效果上還是有效壓實(shí)深度上,都比靜作用壓路機(jī)要好;沖擊或夯擊的有效壓實(shí)深度最大,所獲得的壓實(shí)度也較高,但其壓實(shí)的均勻性方面不如振動(dòng)壓實(shí)。此外,對(duì)于某些特殊土,采用合理的作用方式進(jìn)行壓實(shí)是非常重要的,如果作用方式不當(dāng),不但沒(méi)有起到壓實(shí)效果,而且還延長(zhǎng)了工期。所以在壓實(shí)施工中,不僅要注意選擇壓路機(jī)的噸位,還要根據(jù)施工的具體情況選用壓實(shí)力的作用方式,這樣才能獲得滿意的壓實(shí)效果。
(三)碾輪的材質(zhì)和型式
碾輪的材質(zhì)和型式的不同,產(chǎn)生了壓實(shí)過(guò)程的差異,進(jìn)而導(dǎo)致了壓實(shí)效果的不同。輪胎壓路機(jī)與光鋼輪壓路機(jī)相比較,由于輪胎在與被壓土體接觸的過(guò)程中可發(fā)生變形,當(dāng)被壓土體較為疏松時(shí),輪胎與被壓土體的接觸面積較大,那么線壓力也低;當(dāng)碾壓的土體較為密實(shí)時(shí),輪胎與被壓土體的接觸面積減小,線壓力提高。因而輪胎壓路機(jī)具有碾輪線壓力可隨壓實(shí)狀況而變化的特點(diǎn)。由于在碾壓過(guò)程中,輪胎與土體接觸時(shí)間較長(zhǎng),有利于土體產(chǎn)生塑性變形。此外,輪胎對(duì)土體還有一定的搓揉作用,可消除碾壓面層任何細(xì)小的裂紋,獲得較高的壓實(shí)度和表面平整度;因此,輪胎式壓路機(jī)被主要用于路面(底)基層及面層的壓實(shí)作業(yè)。光鋼輪壓路機(jī)與凸塊式壓路機(jī)或羊足碾相比,在同等噸位、同等輪寬的情況下,光鋼輪壓路機(jī)接地比壓最小,而碾輪上的凸塊和羊足對(duì)土體有較強(qiáng)的擠壓搓揉和剪切作用,因而凸塊式碾輪和羊足碾較光鋼輪壓路機(jī)有較好的壓實(shí)效果。
三、壓實(shí)工藝對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的影響
壓實(shí)度穩(wěn)定性受外摻料含量比例的影響較大。在施工中要確保材料均勻需采取單位面積定量法。目前比較常用的是鏵犁多次翻拌,它的強(qiáng)制性破碎拌和作用以及大面積的連續(xù)作業(yè),能夠確保高水平的均勻度。選擇計(jì)算單位積上使用的外摻劑體積或質(zhì)量,按照計(jì)算數(shù)量的方式進(jìn)行控制,一定要確保施工穩(wěn)定土很均勻?,F(xiàn)在使用的路拌法和廠拌法同樣存在著兩種可能性,當(dāng)拌和深度淺時(shí),涂料在穩(wěn)定土里的含量就過(guò)高;當(dāng)拌和的深度太大時(shí),就會(huì)造成素土層以外的土料摻入而使外摻劑的計(jì)量降低。在對(duì)犁拌的深度進(jìn)行控制時(shí),一定要遵循寧“宜深勿淺”的原則,同時(shí)控制外摻劑的劑量。結(jié)構(gòu)層的寬度和厚度是由壓實(shí)效果和產(chǎn)生的影響決定的。結(jié)構(gòu)層的板塊作用大小會(huì)對(duì)道路整體的穩(wěn)定產(chǎn)生較大的影響。比如:粉性土質(zhì)的抗腐蝕能力比較低,一定要有很高的壓實(shí)度與整體板塊才能夠確保路基的穩(wěn)定,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)地表水的防漏封閉以及對(duì)地下水的隔斷。一定要確保結(jié)構(gòu)層的寬度,使路面和路肩銜接良好,從而做好水的隔斷封閉。無(wú)論任何質(zhì)量和型式的壓路機(jī)在碾壓的過(guò)程中都需要充分的考慮碾壓的速度。假如施工地段土層厚度是恒定的,在確保碾壓層達(dá)到要求的密實(shí)度前提之下,假如壓路機(jī)碾壓的速度提高,那么也需要相應(yīng)的提高碾壓的遍數(shù)。如果想要確保路基的壓實(shí)度,就需要合理的控制碾壓速度,只有壓路機(jī)碾壓的速度是最佳的,才能提升壓實(shí)的施工效率,確保路基的壓實(shí)度。碾壓厚度會(huì)對(duì)路基壓實(shí)度產(chǎn)生很大的影響,假如碾壓填土太薄,就會(huì)出現(xiàn)碾后起皮剝離的狀況,如果碾壓填土太厚,就會(huì)致使底層壓實(shí)度不夠,而頂面的壓實(shí)度超強(qiáng)。在實(shí)際的施工過(guò)程中,要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)那一段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn),從而明確碾壓的厚度。同時(shí)碾壓的遍數(shù)也會(huì)對(duì)路基壓實(shí)度產(chǎn)生影響,在用一個(gè)壓路機(jī)對(duì)同一路段實(shí)行碾壓的時(shí)候,伴隨碾壓遍數(shù)的不斷增加,對(duì)路基干密度影響就會(huì)越來(lái)越小。其中,碾壓遍數(shù)的確定要綜合考慮多種因素,假如碾壓的遍數(shù)大于10仍舊未達(dá)到壓實(shí)度要求,就應(yīng)該考慮將碾壓厚度減小,從而確保路基的壓實(shí)度。
參考文獻(xiàn)
[1]韋彩鳳. 公路路基壓實(shí)度的影響因素與控制探討[J]. 科技信息,2009,(15).
[2]劉安友. 公路路基壓實(shí)質(zhì)量控制[J]. 科技資訊,2009,(13).