孟春華

摘? 要：土路基是城市鎮(zhèn)交通道路建設(shè)的重要組成部分， 壓實度及土基承載力是市政公路工程施工質(zhì)量驗收的的主控項目，路基質(zhì)量的好壞反應(yīng)了市政公路建設(shè)單位的質(zhì)量水平。因此，在建設(shè)市政公路的過程中，必須進行路基路面壓實度測試，以確保后續(xù)結(jié)構(gòu)層質(zhì)量得到保障。本文從壓實度公式分析從檢測、施工角度講述影響壓實度的因素及其方法的探討。

關(guān)鍵詞：市政道路;壓實度;檢測方法

引言：公路是連接城市與城市，城市與鄉(xiāng)村之間的樞紐，是各城市、鄉(xiāng)村之間商貿(mào)往來的基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，道路通行質(zhì)量要求不斷提升，市政道路建設(shè)質(zhì)量要求也越來越高。土路基是道路建設(shè)的重要組成部分，路基沉陷，彈簧土等疾病均與土質(zhì)、壓實質(zhì)量或回填方式有關(guān)。如果路基質(zhì)量不控制好，再好的路面結(jié)構(gòu)也枉然。在開放道路的交通運行過程中，路面承受的不僅有行駛車輛的垂直應(yīng)力，而且有結(jié)構(gòu)層有自重應(yīng)力。一般來說，路基可以承受路面的應(yīng)力，如果土的CBR值、壓實度符合建造設(shè)計值且土基養(yǎng)護得當，承載力也完全可以達到設(shè)計標準，可以避免或減少疾病病例。路基材料的壓實度控制是確保城鎮(zhèn)道路乃至高速公路持續(xù)運營和維護質(zhì)量的重要保證之一。

一、實例分析

上海地區(qū)某條市政道路的路面結(jié)構(gòu)形式（自上而下）： 瀝青混合料（4cm+8cm）+35cm水泥穩(wěn)定碎石+15cm級配碎石或礫石砂。路基頂面以下0-30cm以6%-8%的石灰土為主，30-80cm素土為主。

二、市政道路工程中影響壓實度的因素

所謂壓實度，即現(xiàn)場土的實測干密度÷試驗標準密度*100。壓實度越大，說明土體越密實，回填土的壓實質(zhì)量越好，反之則說明土體欠密實，壓實質(zhì)量差。影響壓實度結(jié)果大概有3個因素。

1.標準密度。首先，標準密度的大小與試驗所用的器具及擊實方法有關(guān)。擊實有輕型重型之分，錘重有2.5kg和4.5kg;落高有30cm和45cm;擊實層數(shù)有3層和5層，次數(shù)也不盡相同。可見不同的擊錘、落高等組合可以得出多種的擊實功，只有選對了各項參數(shù)，才能模擬工程現(xiàn)場的機具和工藝，得到相應(yīng)的標準密度。當然還存在著干土法和濕土法擊實，兩種方法試驗得出的最大干密度也略有差異，通常干土法的標準密度比濕土法的值要高一點，干土法的最優(yōu)含水率較濕土法要低一點。對于長三角地區(qū)的高液限土比較明顯，濕土法更接近于施工現(xiàn)場的場景。其次，土樣的代表性和均勻性決定了試驗的準確性。土體樣本的代表性，它會影響標準密度的大小 。當回填土的來源發(fā)生變化時，應(yīng)重新取樣做標準密度試驗，確定所取樣本的最大干密度值和最佳含水率。施工過程中使用的回填材料的意外調(diào)整或改變導(dǎo)致最初的標準密度不適用，改變填充物的結(jié)構(gòu)和滲漏，將改變土質(zhì)的最大的干密度。例如，在攤鋪石灰土層時，實驗室根據(jù)設(shè)計提供的石灰摻量為6%（外摻）時，試驗得出石灰土的最大干密度為1.84g/cm，最佳含水率為16.7%，在施工過程中，此時干密度是最高的。如施工為趕工期，讓土體更快地固結(jié)，劑量從6%增加到10%，雖然無側(cè)限抗壓強度足夠，但由于石灰的密度比素土密度小得多，石灰劑量的增加反而降低了無機結(jié)構(gòu)料穩(wěn)定土的最大干密度。此時，標準密度應(yīng)重新確定。

2.現(xiàn)場干密度。根據(jù)現(xiàn)有行業(yè)標準，土基壓實度檢測方法有環(huán)刀法、灌砂法、核子儀法。由于核子密度儀使用及保存要求較高，國內(nèi)極少檢測單位使用該法。土基密度常用檢測方法為環(huán)刀法，因其檢測效率高而被廣泛應(yīng)用，如果路基包含粗粒土或是土體已硬化，那么壓實度試驗檢測便不適宜采用環(huán)刀法，灌砂法可以彌補環(huán)刀法的不足，因其檢測時效較長，效率不高，且對試驗檢測人員的要求較高，如果掌握不好，存在較大試驗誤差。本文僅討論環(huán)刀法的試驗誤差要素。

（1）環(huán)刀尺寸影響。環(huán)刀在使用前要校準內(nèi)徑、高度并驗算其體積是否符合規(guī)范要求，不能簡單認為說明書的示值即為某一定值。其次環(huán)刀刀口的磨損、卷邊等也會造成體積誤差，因定期查驗環(huán)刀的外觀質(zhì)量。

（2）環(huán)刀貫人深度引起誤差。若環(huán)刀在輾壓層上部取樣，則得到密度偏大，若環(huán)刀取的是輾壓層的底部，則得到的密度將偏小，我們需檢測的是整個輾壓層的平均壓實度，不是輾壓層的某一部分的壓實度，要使環(huán)刀每次取樣均在輾壓層的中間位置，才能得到相應(yīng)平均的密度，在實際操作中比較困難。

（3）環(huán)刀貫入土體所施力度影響，在環(huán)刀壓入土體中時，使環(huán)刀內(nèi)部的細粒土擾動，力度過大，土體受到壓實功影響，引起密度變大，力度欠缺，則環(huán)刀內(nèi)土樣不夠密實，密度又會變小。

（4）環(huán)刀修平影響。取土?xí)r小磚塊、石子等硬物混入環(huán)刀中，使用試樣密度產(chǎn)生偏差;在切削土樣時過程中，環(huán)刀兩端面如有空隙，用壓實層土樣修補空缺部分，壓實不足則密度偏小;再如土樣凸起，超出環(huán)刀厚度，用力壓平會使土樣密度增大，故環(huán)刀兩端面受力大小，平整程度均與檢測結(jié)果有較大影響。

（5）含水率試驗時長影響。上海地區(qū)大多數(shù)為黏土，烘干時間應(yīng)不少于8h，如少于烘干時間或溫度不達水份的沸點就提前結(jié)束，則土中水份未完全烘干，含水率偏小，所得干密度就偏大。

3.壓實質(zhì)量。首先，壓實功大小影響土體是否密實。重型擊實是模擬重型壓路機對土體所作的功，若只選用輕型壓路機輾壓土層，顯然土體的密實程度達不到預(yù)期效果。其次，含水量的大小對壓實質(zhì)量影響比較直接。在同一作功條件下，較干的土由于顆粒之間摩擦力較大，所含氣體較多，不易被擠出，土體不容易壓實;相反含水率過大，土體壓縮過量，整體的強度就會降低，含水量一達到飽和，就會形成彈簧土，對土基非常不對。再次，輾壓層的厚度或輾壓次數(shù)不夠也會造成土體欠密實。在壓路機的輾壓過程中，作用于路基表面的應(yīng)力傳遞到路床下面，隨著深度的增加，作用力漸降低減小，這就要求輾壓層不能太厚，否則下部土體得不到有效壓實。輾壓工作沒有按照先輕后重、先慢后快、先邊后中順序進行，某些項目為了節(jié)省時間，提高工作效率，僅用一臺重型壓實機具，減少壓實次數(shù)，明顯達不到預(yù)期效果。在夏季施工時，高溫水分蒸發(fā)速度迅速、混合物含水率稍要求大于最佳含水率，每一次攤鋪的長度必須適度，最佳距離應(yīng)是40-50米。如果距離太短，就不可能實現(xiàn)覆蓋平衡; 距離太長則水份率蒸發(fā)。

三、路基壓實度檢測過程的控制

1.做好標準擊實試驗工作，路基施工之前，需要選取代表性土樣進行土的有機質(zhì)，燒失量、CBR、液塑限等試驗，土質(zhì)符合標準要求方可進行標準密度試驗，若在試驗中發(fā)現(xiàn)樣本變化要重新取樣實施試驗。根據(jù)設(shè)計要求及施工工藝選擇合適的擊實標準和土樣制備方法，控制擊實功的大小和錘的落距，得到標準密度。若某個環(huán)節(jié)存在誤差，則最大干密度、最佳含水量也無法保證其準確性。

2.做好現(xiàn)場密度檢測。根據(jù)施工區(qū)域面積合理計算檢測頻次及試驗數(shù)量，隨機選取檢測位置。若檢測頻次較少或所處位置不合理，會降低選點代表性，不便于統(tǒng)計評定該路段的壓實度合格率，也無法通過壓實度檢測結(jié)果掌握路基實際壓實工況;若檢測頻次過多，會導(dǎo)致資源浪費，降低施工效率。

環(huán)刀在取土?xí)r，應(yīng)前鏟去土層表面土，避開有碎石、磚塊等雜質(zhì)，力錘垂直向下施力，均勻的受力和準確的著力方向起著主導(dǎo)作用。要雙手協(xié)調(diào)配合，當土層上表面與壓蓋平穩(wěn)相接后，錘擊明顯吃力，壓蓋上小孔中有土被擠出，即可終止錘擊，此時為最佳狀態(tài)。遇到天然土層土質(zhì)變化較大的土層， 在規(guī)范檢測數(shù)量和頻次的基礎(chǔ)上雙倍數(shù)量取樣，擴大取樣點的范圍，把不利的風(fēng)險降至最低。

取出環(huán)刀后應(yīng)立即修補整平，注意不要刻意壓平或過量填補縫隙。土中水分蒸發(fā)會引起含水率誤差，尤其是在夏季氣溫較高時，盡管采取密封措施，也會導(dǎo)致水分蒸發(fā)，從而引起密度偏差。用酒精燃燒法可在現(xiàn)場迅速測出土的含水率，得出土的壓實密度，壓實度不夠可以立即返工，對施工現(xiàn)場質(zhì)量控制有很大幫助，其他檢測方法不能達到其效果。但酒精燃燒法不能作為正式報告，因其測值與烘干法存在一定誤差，特別是含有機質(zhì)土，當酒精燃燒的同時，有機質(zhì)成份與水份一起蒸發(fā)，含水率變大，干密度測值偏小，但仍可作為施工質(zhì)量控制的一種手段。

根據(jù)城鎮(zhèn)道路施工驗收質(zhì)量要求要求以及試驗規(guī)程規(guī)定，路基壓實度作為主控項目之一，負責該項工作的檢測人員需嚴格按照規(guī)章制度，保證最終檢測結(jié)果，可以真實全面地反映出路基壓實效果。

3.路基施工按工序進行。壓實需按“先輕后重、先慢后快、先邊后中”的碾壓順序進行。輾壓前控制最佳含水率，必須與試驗室最佳含水率一致，允許±2%的誤差，建議根據(jù)當時氣候環(huán)境條件，合理控制含水率。壓實質(zhì)量通過碾壓遍數(shù)、壓實功、壓實層厚度，沉降量等控制。其中碾壓遍數(shù)對路基壓實效果和效率尤為重要，若碾壓遍數(shù)過少，會導(dǎo)致路基填筑后的壓實度達不到規(guī)范設(shè)計要求，若碾壓遍數(shù)過多，將導(dǎo)致時間和經(jīng)濟損失，同時路基壓實效果也并不會有較大提升。

四、結(jié)語

本文針對路基在施工建設(shè)過程中，以壓實度作為一個質(zhì)量控制指標來闡述分析其影響因素及解決辦法。研究結(jié)論如下：

1.選用優(yōu)質(zhì)或質(zhì)地均勻的土作為回填材料，其強度符合最低的CBR要求，試驗室規(guī)范檢測，確定標準密度。如土源改變或穩(wěn)定土摻配比例改變，則需重新取樣確定標準密度。

2.用行之有效的方法檢測現(xiàn)場干密度。如細料土用環(huán)刀法，遇粗粒土或易破碎的土則用灌砂法為宜。遵循施工質(zhì)量驗收規(guī)范，按相應(yīng)的檢測頻率和隨機抽樣法開展科學(xué)、公正的檢測行為。

3.施工攤鋪時控制好含水量、壓實功、壓實層厚度、輾壓遍數(shù)等。檢測為施工方給予質(zhì)量跟蹤及保障，施工企業(yè)除了控制壓實水平外，還需要建立必要的質(zhì)量保證系統(tǒng)，以提高質(zhì)量管理的效率和深度。建筑工人必須承擔巨大的責任，從我開始，根據(jù)施工及設(shè)計要求，按步就班，開源節(jié)流。一方面，確保工作質(zhì)量是必要的。另一方面，減少不必要的支出。

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