王勁松

摘要：在高速公路施工過(guò)程中，路基壓實(shí)度的質(zhì)量控制是至關(guān)重要的，也是造成高速公路建成后路面破壞的主要原因。本文通過(guò)大廣高速公路的施工實(shí)踐，對(duì)影響路基填筑壓實(shí)度的多種因素進(jìn)行了分析，并對(duì)路基填筑壓實(shí)度的施工質(zhì)量提出的控制措施。

關(guān)鍵詞：高速公路 路基填筑壓實(shí)度質(zhì)量控制措施

我國(guó)已建成的高速公路中一個(gè)比較突出的問(wèn)題是路面破損嚴(yán)重，使用狀況差，通行能力差，交通事故多。造成路面破損的原因很多，如：軟土地基處理不當(dāng)，路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)不合理，施工質(zhì)量差等，但其中一條重要的原因就是路基施工中壓實(shí)度達(dá)不到要求。所以，只有對(duì)路基結(jié)構(gòu)層充分壓實(shí)，才能保證路基強(qiáng)度、剛度及平整度，保證及延長(zhǎng)路基、路面的使用壽命。在路基施工中，影響路基壓實(shí)度的因素有填土的好壞、地基處理、含水率的控制、松鋪厚度以及施工機(jī)械設(shè)備的配套情況等。

路基支承著整個(gè)道路結(jié)構(gòu)，據(jù)分析，路表的彎沉值約有70%是由路基產(chǎn)生的，重型車輛對(duì)道路的有效作用深度可達(dá)到1米以上，因此，在交通迅速發(fā)展的今天，我們必須以新的眼光看待路基的作用，高等級(jí)公路承受繁重的行車荷載，必須保證道路有足夠的強(qiáng)度，如果道路的綜合強(qiáng)度只達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的0.9倍，其使用壽命可能減少10%-15%；達(dá)到0.7倍時(shí)，減少97%-75%。實(shí)踐證明，保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性最有效、最經(jīng)濟(jì)的辦法是將路基進(jìn)行充分的壓實(shí)。

道路工程路基填土經(jīng)過(guò)挖掘搬運(yùn)過(guò)程中，原狀結(jié)構(gòu)已被破壞，土體之間留下了許多孔隙，在荷載作用下，可能出現(xiàn)不均勻沉降造成過(guò)大沉陷或坍落甚至失穩(wěn)滑動(dòng)的現(xiàn)象，所以路基必須進(jìn)行壓實(shí)對(duì)于松土層構(gòu)成的路塹表面，為改善其承力條件也應(yīng)予以壓實(shí)。土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的孔隙被水和氣體所占據(jù)。采用機(jī)械對(duì)土施以壓碾，使土顆粒重新排列，彼此擠緊，孔隙減小，形成新的密實(shí)體，增強(qiáng)粗粒土之間的摩擦和咬合，以及增加細(xì)粒土之間的分子引力，從而提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

1技術(shù)規(guī)范對(duì)壓實(shí)度的規(guī)定

《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D30-2004要求。該要求對(duì)各種公路路基的壓實(shí)度做了具體標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

2影響道路工程路基壓實(shí)效果的主要因素

影響道路工程路基壓實(shí)效果的因素有含水量、土的種類、松鋪厚度和壓實(shí)功能。

2.1含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響

土中含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響比較顯著，當(dāng)含水量較小時(shí)，由于粒間引力使土保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu)，土中孔隙大都相互連通，水少而氣多，在一定的外部壓實(shí)功能作用下，雖然土體孔隙中氣體易被排出，密度可以增大，但由于水膜潤(rùn)滑作用不明顯，以及外部功能也不能克服粒間摩擦力，土粒相對(duì)移動(dòng)不容易，因此壓實(shí)效果比較差；含水量逐漸增大時(shí)，水膜變厚，引力縮小，水膜又起著潤(rùn)滑作用，外部壓實(shí)功能比較容易使土粒移動(dòng)，壓實(shí)效果漸佳；土中含水量過(guò)大時(shí)，孔隙中出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)功能不可能使氣體排出，壓實(shí)功能部分被自由水所抵消．減小了有效壓力，壓實(shí)效果反而降低由擊實(shí)試驗(yàn)所得的擊實(shí)曲線圖可以看出，曲線有一峰值，此處的干容重最大，即為最大干密度，與之相應(yīng)的含水量則為最佳含水量這就得出一個(gè)結(jié)論：只有在最佳含水量的情況下壓實(shí)效果最好。

2.2土類對(duì)壓實(shí)效果的影響

土的分類方法很多，目的不同，方法各異，有地質(zhì)分類，工程分類，等等每一種分類都反映土的某方面特征，如地質(zhì)分類突出成因，著重反映土的生成過(guò)程，為確定其物理和化學(xué)性服務(wù)在工程實(shí)踐中需要的是能表達(dá)土的重要工程特性的分類，而路基土的分類則要突出土的壓實(shí)性和水穩(wěn)性。

在路基填筑中，所用的土的好壞，對(duì)壓實(shí)度影響較大，不良的土質(zhì)，盡管松鋪厚度適中，碾壓符合要求，仍難達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

2.3壓實(shí)功能對(duì)壓實(shí)效果的影響

同一類土，其最佳含水量隨壓實(shí)功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實(shí)功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時(shí)，增加壓實(shí)功能對(duì)提高干容重影響較大，土偏濕時(shí)則收效甚微。另外，當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后，最佳含水量的減小和最大干密度的提高是不明顯的，也就是說(shuō)單純用增大壓實(shí)功能來(lái)提高土的密實(shí)度未必合算，壓實(shí)功能過(guò)大還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，壓實(shí)效果適得其反。

2.4土的松鋪厚度

在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視，過(guò)厚碾壓現(xiàn)象普遍存在，由于超厚填土，雖土層上部的壓實(shí)度檢測(cè)仍然符合要求，但開(kāi)挖后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，土層下部仍然比較松散，這就為今后的路基的彎沉和穩(wěn)定性埋下了隱患。

另外，路基填土過(guò)薄也不好，因?yàn)樘钔吝^(guò)薄，在碾壓時(shí)就會(huì)出現(xiàn)龜裂等不良情況，同樣也達(dá)不到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。在確定松鋪厚度時(shí)要注意，在上土?xí)r，車輛對(duì)下層表面的破壞厚度，尤其是砂性土，在路基施工中這種情況普遍存在。

2.5構(gòu)造物臺(tái)背回填不合格或局部不合格

臺(tái)背回填不合格是路面出現(xiàn)橋頭“跳車”的重要原因，也是長(zhǎng)期困擾工程技術(shù)人員的問(wèn)題，由于臺(tái)背的施工面小不適宜使用重型壓實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。輕型機(jī)械或人工夯實(shí)又達(dá)不到要求。在使用過(guò)程中，構(gòu)造物沉降量較小，而臺(tái)背路基沉降量大，致使路面出現(xiàn)裂紋以致破損。

3壓實(shí)度的有效控制方法

3.1控制含水量

實(shí)踐證明，土的含水量是影響壓實(shí)度的決定因素。最佳含水量是通過(guò)對(duì)土的擊實(shí)試驗(yàn)確定下來(lái)的。同一土場(chǎng)不同土層的土所做的擊實(shí)試驗(yàn)得出的最大干密度是不相同的。填筑前和填筑中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求對(duì)填土進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)。以確定填土的最大干密度，使之現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定的壓實(shí)度真實(shí)可信。施工時(shí)，如能將土的含水量控制在最佳含水量的2%左右，壓實(shí)效果最為理想。如果含水量大，壓實(shí)度必然小，路基穩(wěn)定性降低。含水量小了可以采用人工或機(jī)械灑水，其補(bǔ)水量可按計(jì)算得到。對(duì)于含水量過(guò)大的土，一般采取晾曬的辦法，使土的含水量控制在2%范圍內(nèi)。對(duì)于含水量過(guò)大的土，可適當(dāng)加入石灰、粉煤灰或水泥進(jìn)行改良，使之達(dá)到規(guī)范要求，這時(shí)其最大干密度也要重新做擊實(shí)試驗(yàn)確定。

3.2保證填筑用土的質(zhì)量

一切填方路段的用土必須嚴(yán)格進(jìn)行試驗(yàn)。不適宜的土絕對(duì)不能使用，如淤泥、沼澤土、腐殖土、耕植土；稠度小于0.75的過(guò)濕土；CBR<5的土。一般來(lái)說(shuō)，沙土最為適合填筑路基，粘土其次，粉土不宜用于路基填筑。

3.3壓實(shí)功的控制

在壓實(shí)功的控制上主要體現(xiàn)在碾壓遍數(shù)上。在土過(guò)濕時(shí)，過(guò)多遍數(shù)的碾壓不但不能提高路基填土的密實(shí)度，還會(huì)出現(xiàn)彈簧土、翻漿等現(xiàn)象，壓實(shí)功過(guò)大不但不經(jīng)濟(jì)而去且還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，壓實(shí)效果適得其反。所以碾壓遍數(shù)應(yīng)由根據(jù)實(shí)驗(yàn)室得到的最大干密度和最有含水率，做試驗(yàn)段來(lái)確定壓實(shí)遍數(shù)。

3.4松鋪厚度及碾壓過(guò)程的控制

路基填筑時(shí)的松鋪厚度必須嚴(yán)格控制。填土的松鋪厚度應(yīng)不得大于30cm；如用羊角振動(dòng)碾，填土的松鋪厚度也不得大于40cm；如果填土過(guò)薄，也會(huì)出現(xiàn)脫皮開(kāi)裂的現(xiàn)象，因此，填土?xí)r的松鋪厚度也不應(yīng)小于15cm。

碾壓過(guò)程應(yīng)采取先輕后重、先靜后動(dòng)、先外側(cè)后中間的碾壓方法。碾壓速度應(yīng)控制在2.5—3.5km/h。

3.5構(gòu)造物臺(tái)背回填的控制

做好構(gòu)造物臺(tái)背的回填需從以下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。

首先，做好橋頭的路基地基處理。對(duì)于一般地基使用加固土（石灰土等）的方法進(jìn)行加固處理；對(duì)于軟土采用砂樁或水泥攪拌樁等方法處理。通過(guò)地基處理提高承載力，減小工后沉降。

其次，選擇合適的臺(tái)背填料。在條件允許的情況下，盡可能選擇透水性好、易壓實(shí)、同結(jié)完成快、后期壓縮變形小的砂性土，或使用改良土（石灰土、水泥土）等。

再次，應(yīng)從松鋪厚度上進(jìn)行控制，每層的松鋪厚度應(yīng)不大于15cm，臺(tái)背回填前應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開(kāi)始，在構(gòu)造物左、中、右三處標(biāo)注每層15cm的松鋪厚度線。

最后，為了保證臺(tái)背的壓實(shí)度，要做到路基與臺(tái)背同步施工，這樣可以增大臺(tái)背的工作面，且不會(huì)形成與橋涵相接的路基處臺(tái)背的壓實(shí)盲區(qū)。

結(jié)束語(yǔ)；

只有在施工中嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)把好質(zhì)量關(guān)對(duì)路基結(jié)構(gòu)層充分壓實(shí)，才能保證路基強(qiáng)度、剛度及平整度，保證及延長(zhǎng)路基、路面的使用壽命。

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