劉波
摘要:路基壓實(shí)是公路工程施工的重要內(nèi)容之一,路基壓實(shí)是否充分、合乎規(guī)范,直接影響路面工程質(zhì)量及各項(xiàng)效益的充分發(fā)揮,要求施工單位嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)施工,把握壓實(shí)施工細(xì)節(jié),保證路基壓實(shí)質(zhì)量。本文分別探討公路工程路基壓實(shí)施工技術(shù),以供參考。
關(guān)鍵詞:路基壓實(shí);質(zhì)量;控制措施
一、公路工程路基壓實(shí)施工的重要性
公路工程路基壓實(shí)施工主要是指施工人員運(yùn)用壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備,根據(jù)一定的施工工藝和施工標(biāo)準(zhǔn),利用工程物料的壓縮變形等特征構(gòu)筑公路路基與路面,并不斷提高其壓實(shí)度的一系列施工活動(dòng)。路基壓實(shí)施工可在較大程度上直接決定公路工程的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性等,具有重要的工程價(jià)值。一方面,路基的壓實(shí)施工可有效保障公路路面的強(qiáng)度符合國家工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在公路項(xiàng)目的建設(shè)環(huán)節(jié)中,公路路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度主要依賴于公路路基的壓實(shí)施工過程與壓實(shí)施工質(zhì)量。通常情況下,路基施工過程中的壓實(shí)作業(yè)效果越佳,其路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能就越堅(jiān)實(shí),有效避免公路在后期使用過程中出現(xiàn)翻漿、塌陷及不平整等問題。另一方面,路基壓實(shí)施工可在較大程度上促進(jìn)路基的穩(wěn)定性和耐久性。公路工程的耐久性是衡量公路使用壽命的主要指標(biāo),二者呈正比例關(guān)系。若公路工程路基的壓實(shí)施工不到位,壓實(shí)度未達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)和使用需求,公路結(jié)構(gòu)中的填充土石料就會形成較多的孔隙,且空隙往往較大,這樣一來,雨水就易滲入其中,公路結(jié)構(gòu)內(nèi)部的土石方料經(jīng)過雨水的浸泡和侵蝕后,其強(qiáng)度就會逐步下降,公路在外界壓力的作用下就易產(chǎn)生路基變形等問題,進(jìn)而削弱公路工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與耐久性,縮短公路的使用壽命,造成資源浪費(fèi)。
二、路基壓實(shí)度的有效控制方法
我們必須重視影響路基壓實(shí)效果的因素及路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)工程施工需要,及時(shí)提出一些施工方法和措施,確保路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性,從而達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。所以在施工過程中需要(1)施工技術(shù)人員必須充分掌握和了解影響路基壓實(shí)的影響因素;(2)有針對性的根據(jù)壓實(shí)的原理,按照規(guī)范要求,選擇適應(yīng)不同土質(zhì)的壓實(shí)機(jī)具與設(shè)備;(3)確定最佳壓實(shí)厚度、碾壓遍數(shù)和碾壓速度,準(zhǔn)確控制最佳含水量等。(4)正確實(shí)施壓實(shí)工作。
(一)含水量分析
土壤含水量對壓實(shí)效果的影響比較顯著。當(dāng)含水量較小,由于粒間引力會使土壤一直保持著比較疏松的狀態(tài)或凝聚結(jié)構(gòu),土壤中空隙大都互相連通,水少而氣多,在一定的外部壓實(shí)功能作用下,雖然土壤空隙中氣體易被排出,密度可以增大,但由于水膜潤滑作用不明顯以及外部功能不足以克服粒間引力,土粒相對移動(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,水膜起潤滑作用,上部壓實(shí)功能容易使土體相對移動(dòng),壓實(shí)效果漸佳。土中含水量過大時(shí),空隙中出現(xiàn)了自由水,壓實(shí)不能使氣體排出,壓實(shí)功能的一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。
(二)土類
土是填筑路基的基本材料,不同類型的土,其壓實(shí)特性不同,施工時(shí),應(yīng)采用相應(yīng)的壓實(shí)措施。
巨粒土包括漂石和卵石,粒徑大于60mm,含水率基本不影響壓實(shí)效果,從填料平整難易和壓實(shí)效果考慮,其最大粒徑不宜超過壓實(shí)層厚度的2/3。如果最大尺寸不超過壓實(shí)厚度的1/3,就減少了填石材料被壓碎的可能性,振動(dòng)設(shè)備壓實(shí)填石材料最經(jīng)濟(jì)最有效。
粗粒土包括礫石和砂,粒徑范圍是從60—0.075mm,若細(xì)粒徑的土(粉土和黏土),含量為5%-10%,屬于自流排水土。自流排水土顆粒較大,呈松散狀態(tài),水分易散失。大量的水分在壓實(shí)過程中能夠很容易擠壓出來,壓實(shí)工作在下雨和地面泥濘的情況也可以進(jìn)行, 自流排水土的壓實(shí)對含水率不敏感,在完全干燥和含水飽和的情況下都可以達(dá)到最大干密度。當(dāng)含水率介于干燥和飽和狀態(tài)之間時(shí),密實(shí)度稍低,自由排水土不受冷凍的影響。如果不屬自由排水土,壓實(shí)受含水率的影響,必須控制好最佳含水率,才能獲得最好的壓實(shí)效果,礫石和砂相對于粉土和黏土容易壓實(shí),而且承載力高,雖然土在最佳含水率下壓實(shí)最有效,但是在干燥和半干燥地區(qū),專門將土澆濕太浪費(fèi)和不實(shí)際時(shí),礫石和砂可在干燥狀態(tài)下(含水率在1%-2%之間)壓實(shí),效果也較好,干壓適用于較厚的壓實(shí)層,各種機(jī)型都可以用來壓實(shí)礫石和砂,中型和重型振動(dòng)壓路機(jī)用以壓實(shí)厚層填料,輕型振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)薄層填料。
細(xì)粒土包括粉土和黏土,粉土的粒徑范圍是0.075—0.002mm,粉土的壓實(shí)依賴于含水率,要想得到理想的壓實(shí)效果,就應(yīng)把握好最佳含水率,振動(dòng)設(shè)備壓實(shí)粉土最為有效,如果黏土的含量很低,壓實(shí)厚度和礫石砂一樣,如果黏粒含量大于5%,則應(yīng)采用較大的機(jī)器,并降低壓實(shí)厚度。但必須說明的是,粉土是修筑路基最差的材料,屬有害的路基用土,它浸水易成稀泥,毛細(xì)作用強(qiáng)烈,上升速度快,上升高度大,在季節(jié)性冰凍區(qū),水分積聚現(xiàn)象嚴(yán)重,引起路基凍脹,春融期間極易引起翻漿,如果必須用粉土填筑路基時(shí),必須摻配其他材料,改變其性質(zhì),并加強(qiáng)排水以及采取設(shè)置隔離層等措施。
黏土的粒徑小于0.002mm。含水率對壓實(shí)有著極大的影響,在最佳含水率或稍高于最佳含水率時(shí),壓實(shí)最有效。黏土需要相對大的壓實(shí)力(和粗粒土相比),振動(dòng)凸塊式壓路機(jī)最適合黏土壓實(shí),壓實(shí)厚度15cm—40cm,工作面大時(shí),用高速?zèng)_擊壓路機(jī)壓實(shí)黏土非常經(jīng)濟(jì),厚度限制在15cm—20cm,含水率高于最佳含水率的黏土,抗壓強(qiáng)度小,可用光輪振動(dòng)壓路機(jī)或輪胎式壓路機(jī)壓實(shí)。如果黏土的含水率較高,就不可能壓實(shí)成高密度的土。這種情況下可摻和少量石灰以疏干土質(zhì),這種石灰穩(wěn)定土能有效的被壓實(shí),壓實(shí)石灰穩(wěn)定土也適宜用振動(dòng)凸塊式壓路機(jī)。
(三)壓實(shí)功能
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)功能對提高干密度的影響較大,偏濕時(shí)則收效甚微。故對偏濕的土企圖通過加大壓實(shí)功能的辦法來提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的,若土的含水量過大,此時(shí)增大壓實(shí)功能就會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外,當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后,對最佳含水量的減少和最大干密度的提高都不明顯,這就是說單純用增大壓實(shí)功能來提高土的密度未必合算,壓實(shí)功能過大還會破壞土體結(jié)構(gòu),效果適得其反。
(四)壓實(shí)使土的強(qiáng)度大大提高,使土基的塑性變形明顯減小,使土的透水性降低,毛細(xì)上升高度減少。
壓實(shí)是改善土體工程性質(zhì)的一種經(jīng)濟(jì)合理措施。相同的路基路面材料在不均勻的壓實(shí)作用下可形成不同的物理力學(xué)指標(biāo),在道路結(jié)構(gòu)工作壽命期間發(fā)生著向不良狀態(tài)發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化,易導(dǎo)致各類道路病害現(xiàn)象,這反映出道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性受壓實(shí)合理性的控制。在路基頂面以下50cm深度范圍,必須嚴(yán)格進(jìn)行壓實(shí)度控制,其中最小壓實(shí)度控制,是檢驗(yàn)壓實(shí)工作有效性的限度,即要求不均勻的壓實(shí)度,均不能低于最小壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),欲獲得均勻合理的壓實(shí)度必須采用合適的壓實(shí)含水量及科學(xué)的施工措施、碾壓方法等。
三、結(jié)語:
總體來說,出于對公路工程建設(shè)質(zhì)量和使用壽命問題的考慮,在公路工程施工中,必須認(rèn)真進(jìn)行路基的壓實(shí)處理,這在我國的交通事業(yè)發(fā)展中起到的作用非常積極。為此,作為公路建設(shè)的施工單位來說,在具體的工程實(shí)施過程中,必須嚴(yán)格按照壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行施工處理,確保所用材料的合格性并保證嚴(yán)格的施工監(jiān)測技術(shù),確保路基的壓實(shí)施工技術(shù)到位。只有如此,才能提升公路的施工質(zhì)量,從而能夠?yàn)槲覈慕煌ㄊ聵I(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]吳曉玲.公路路基施工技術(shù)及其質(zhì)量控制[J].科技與企業(yè),2015(06).
[2]王教強(qiáng),趙東升.公路工程路基路面壓實(shí)施工技術(shù)措施分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì),2015(03).
[3]李孟洵,曹源文,王榮.ADAMS二自由度振動(dòng)壓路機(jī)驗(yàn)證分析[J].廈門理工學(xué)院學(xué)報(bào),2015(01).