公 路 路 基 压 实 质 量 控 制

浅谈公路路基压实质量控制

陕西交通职业技术学院公路系 XXX

[摘要] 路基的压实施工是路基工程施工的重点,路基的好坏决定于它的强度,而压实度是控制强度的主要指标,文章针对公路路基工程质量的重要性，研究了公路路基压实度的影响因素，结合施工情况，总结出在路基压实中针对各因素应注意的问题，从而确保路基压实到设计要求，同时为以后路基压实施工提供了参考。

[关键词] 路基压实压实控制因素

1.引言

路基是公路的承重层,填土方路基的压实质量是路基压实施工的重点,它对于公路整体的质量好坏,以及下一部路面的施工都有着深远的意义。我们在施工及监理工作中,必须得按规范和设计要求办事,认真仔细地做好每一项工作,保证路基的压实质量,为下一步的工作做好准备,提供有力的保障。

2.影响路基压实度的因素

2.1 含水量对压实过程的影响

在压实过程中，土的含水量对所能达到的密度起着非常大的作用，当土的含水量小时，土颗粒间的内摩阻力大，压实到一定的程度后，某一压实功不能克服土的抗力，压实所得的干密度小；当土的含水量增大时，水在土颗粒间起润滑作用，使土的内摩阻力减少，此时同样的压实功可以得到较大的干密度；当土的含水量继续增加到超过某一限度后，单个土体中空气体积已减少到极限，而水的体积不断增加，在同样压实功下，土的密度反而逐渐减少。所以，土在一定的压实功作用下，只有当其含水量在最佳含水量时，才能获得最大干密度，才能达到最佳的压实效果，并且这时的土水稳定性最好。

2.2 压实机械对压实度的影响

所有的压实机械对一定含水量的路基土的压实状态有很大的影响，使用轻型压路机只能得到较小的密实度，使用重型压路机以得到较大的密实度；震动压路机比相同质量的普通光面钢轮压路机的压实效果好得多，不但密实度大，而且有

效的压实度也大。

2.3 压实厚度和碾压遍数对压实度的影响

在路基施工中碾压应该有适当的厚度，碾压层过厚，非但下层的压实度达不到要求，而且该层的压实度也会受到严重的影响。压路机的碾压遍数对路基土的压实度影响也较大。用同一种机械对同一种土进行碾压时，开始的碾压遍数对土的干密度影响很大，但随着碾压遍数的增加，干密度的增长率逐渐减少，碾压遍数超过一定数值后，干密度实际上就不再增加了。碾压潮湿土填筑的路堤适宜的压路机型式、规格、填层的适宜遍数和压实度，应通过试验确定。为使路基强度和稳定性满足设计要求，施工中可综合使用各类冻融翻浆防治方法。

2.4 土壤的颗粒大小和组成成份对压实度的影响

土或类似土的材料是否易于压实取决于土的粒径、颗粒形状和表面特性以及级配。粒径较大的中粒土比表面积小，颗粒之间的粘结力弱，易于在外力作用下产生位移而容易压实；粉土、粘土颗粒较小，比表面积大，颗粒间薄膜水互相吸附作用较强，自由水排出困难，压实阻力大而难于压实。从颗粒的形状看，接近立方体、棱柱体的易于压实；薄片、长条多的的难压实。颗粒表面有一定粗糙度的虽然阻抗力要大些，但在碾压过程中产生位移后能稳定在新的位置，而表面光滑接近圆形的颗粒，虽易于移动，但不易稳定．常难于压实。而土粒级配是否良好的土，决定了土能否补压实到较理想密度，级配良好的土，可以用较少的压实功压到要求的密实度，级配差或不含级配的土，尽管投人相当大的压实功，仍会留下很大的空隙。因此在填料选择时应优先选用天然级配较好的中、粗粒土，砂性土，尽量避免使用粉土、粘土，光滑无棱又颗粒均匀等难于压实的材料。

2.5 下层层的强度和平整度对压实度的影响

如果下层层的强度太低，压实度彻底提出高，严重的还会形成软簧，在进行铺筑第一层时，首先要对原地表进行处理，首先是清除淤泥、杂草、树根等杂物，如果地下水位较低的应换填透水性材料，换填至地下水位之上，分层碾压。如第一层达不到路堤压实度的要求应将原地表土进行耕松，重新进行碾重，过到该层压实标准，另填筑的顺序，先低后高，先将低洼地段逐渐填平压实，才能进行下层的填筑，否则低洼地段很不宜压实。

3.压实度检验方法

通常采用环刀法、灌砂法和核子密度仪法等。①环刀法，是一种破坏性的检测方法，适用于不含骨料的细粒土。优点是设备简单操作方便；缺点是受土质限制，当环刀打入土中时，产生的应力使土松动，壁厚时产生的应力较大，因此干密度有所降低。②灌砂法，是一种破坏性检测方法，适用于各类土。优点是测定值精确；缺点是操作较复杂，须经常测定标准砂的密度和锥体重。

③核子密度仪法，是一种非破坏性测定方法。能快速测定湿密度和含水量，满足现场快速、无破损的要求，并具有操作方便，显示直观的优点，但应与灌砂法进行对比标定后方可使用。

3.1 环刀法试验方法与步骤

3.1.1 用人工取土器测定粘性土及无机结合料稳定细粒土密度1)擦净环刀，称取环刀质量m2，准确至0.1g.2)在试验地点，将面积约30cm×30cm的地面清扫干净。并将压实层铲去表面浮动及不平整的部分，达到一定深度，使环刀打下后，能达到要求的取土深度，但不得扰动下层。3)将定向筒齿钉固定于铲平的地面上，顺次将环刀、环盖放人定向筒内与地面垂直。4)将导杆保持垂直状态，用取土器落锤将环刀打人压实层中，至环盖顶面与定向筒上口齐平为止。5)去掉击实锤和定向筒，用镐将环刀及试样挖出。6)轻轻取下环盖，用修土刀自边至中削去环刀两端余土，用直尺检测直至修平为止。7)擦净环刀外壁，用天平称取环刀及试样合计质量m1，准确0.1g.8)自环刀中取出试样，取具有代表性的试样，测定其含水量。

3.1.2 用人工取土器测定砂性土或砂层密度1)如为湿润的砂土，试验时不需要使用击实锤和定向筒。在铲平的地面上，细心挖出一个直径较环刀外径略大的砂土柱，将环刀刃口向下，平置于砂土柱上，用两手平衡地将环刀垂直压下，直到砂土柱突出环刀上端约2cm时为止。2)削掉环刀口上的多余砂土，并用直尺刮平。3)在环刀上口盖一块平滑的木板，一手按住木板，另一只手用小铁锹将试样从环刀底部切断，然后将装满试样的环刀转过来，削去环刀刃口上部的多余砂土，并用直尺刮平。4)擦净环刀外壁，称环刀与试样合计质量ml，精确至0.1g.

5)自环刀中取具有代表性的试样测定其含水量。 6)干燥的砂土不能挖成砂土柱时，可直接将环刀压人或打入土中。

3.1.3 用电动取土器测定无机结合料细粒土和硬塑土密度。1)装上所需规

格的取芯头。在施工现场取芯前，选择一块平整的路段，将四只行走轮打起，四根定位销钉采用人工加压的方法，压入路基土层中。松开锁紧手柄，旋动升降手轮，使取芯头刚好与土层接触，锁紧手柄。2)将电瓶与调速器接通，调整器的输出端接人取芯机电源插口。指示灯亮，显示电路已通;启动开关，电动机工作，带动取芯机构转动。根据土层含水量调节转速，操作升降手柄，上提取芯机构，停机，移开机器。由于取芯头圆筒外表有几条螺旋状突起，切下的土屑排在筒外顺螺纹上旋抛出地表，因此，将取芯套筒套在切削好的土芯立柱上，摇动即可取出样品。3)取出样品，立即按取芯套简长度用修土刀或钢丝锯修平两端，制成所需规格土芯，如拟进行其他试验项目，装入铝盒，送试验室备用。4)用天平称量土芯带套筒质m1，从土芯中心部分取试样测定含水量。

3.2 灌沙法的检测步骤

首先要在试验地点选一块平坦表面，其面积不得小于基板面积，并将其清扫干净。将基板放在此平坦表面上，沿基板中孔凿洞，洞的直径100毫米，在凿洞过程中应注意不使凿出的试样丢失，并随时将凿松的材料取出，放在已知质量的塑料袋内，密封。试洞的深度应等于碾压层厚度。凿洞毕，称此袋中全部试样质量，准确至1 克。减去已知塑料袋的质量后即为试样的总质量。然后从挖出的全部试样中取有代表性的样品，放入铝盒，用酒精燃烧法测其含水量。最后将灌砂筒直接安放在挖好的试洞上，这时灌砂筒内应放满砂，使灌砂筒的下口对准试洞。打开灌砂筒开关，让砂流入试洞内。直到灌砂筒内的砂不再下流时，关闭开关，取走灌砂筒，称量筒内剩余砂的质量，准确至1克。试洞内砂的质量=砂至满筒时的质量-灌砂完成后筒内剩余砂的质量-锥体的质量。挖出土的总质量除以试洞内砂的质量再乘以标准砂的密度可计算路基土的湿密度。干密度就等于湿密度/(1+0.01*含水量) 压实度就等于土的干密度/土的最大干密度*100%

3.3 核子密度仪测试方法与步骤

本方法用于测定沥青混合料面层的压实密度时，在表面用散射法测定，所测定沥青面层的层厚应不大于根据仪器性能决定的最大厚度。用于测定土基或基层材料的压实密度及含水量时，打洞后用直接透射法测定，测定层的厚度不宜大于20cm。

3.3.1 准备工作

（1）每天使用前按下列步骤用标准板测定仪器的标准值：

①接通电源，按照仪器使用说明书建议的预热时间，预热测定仪。

②在测定前，应检查仪器性能是否正常，在标准板上取34个读数的平均值建立原始标准值，并与使用说明书提供的标准值校对，如标准读数超过使用说明书规定的界限时，应重复此标准的测量，若第二次标准计数仍超出规定的界限时，需视作故障并进行仪器检查。

（2）在进行沥青混合料压实层密度测定前，应用核子法对钻孔取样的试件进行标定；测定其他材料密度时，宜与挖坑灌砂法的结果进行标定。标定的步骤如下：

①选择压实的路表面，按要求的测定步骤用核子仪测定密度，记录读数。

②在测定的同一位置用钻机钻孔法或挖坑灌砂法取样，量测厚度，按规定的标准方法测定材料的密度。

③对同一种路面厚度及材料类型，在使用前至少测定15处，求取两种不同方法测定的密度的相关关系，其相关系数应不小于0．9。

（3）测试位置的选择

①按照随机取样的方法确定测试位置，但与路面边缘或其他物体的最小距离不得小于30cm。核子仪距其他射线源不得小于lOm。

②当用散射法测定时，应用细砂填平测试位置路表结构凹凸不平的空隙，使路表面平整，能与仪器紧密接触。

③当使用直接透射法测定时，应在表面上用钻杆打孔，孔深略深于要求测定的深度，孔应竖真圆滑并稍大于射线源探头。

（4）按照规定的时间，预热仪器。

3.3.2 测定步骤

（1）如用散射法测定时，应按图9—2的方法将核子仪平稳地置于测试位置上。

（2）如用直接透射法测定时，应按图9．3方法将放射源棒放下插入已预先打好的孔内。

（3）打开仪器，测试员退出仪器2m以外，按照选定的测定时间进行测量，到达测定时间后，读取显示的各项数值，并迅速关机。

4.路基压实度

对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言，压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所的最大干密度的比值；对沥青面层、沥青稳定基层而言，压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。因此路基压实度的测定主要包括室内标准密度（最大干密度）确定和现场密度试验。路基压实度是填土工程的质量控制指标。先取压实前的土样送试验室测定其最佳含水量时的干密度，此为试样干密度。再取由实试验后所得的试样最大干密度，用实际干密度除以最大干密度即是土的实际压实度。用此数与标准规定的压实度比较，即可知道土的压实程度是否达到了质量标准。

路基压实度=试样干密度/最大干密度（100%）

5.路基压实度的质量控制方法

5.1 路基填土的选择

在路基施工中，如果土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，仍然很难达到压实度标准。所以，一切路基填土都必须经过试验。高速公路的施工中，路基填土普遍采用粗粒土，这种土的级配良好，加之本身的性质，一般只要机械碾压合理、松铺厚度适中，比较容易达到规范的要求。

5.1.1 土的含水量土的最佳含水量是由土的击实试验确定的

含水量的大小直接影响着土的压实度，含水最越大，干密度越小。在施工中，将含水量控制在与最佳含水量相差正负2％的范围内，压实效果比较理想。土的含水量过大，压实度必然小，会造成路基稳定性降低，有时甚至出现弹簧土。含水量过小，难于碾压，压实度也难以达到规范要求。

5.1.2 松铺厚度为保证路基的强度和稳定性

使路面有一个必要的稳固土基，在填筑土质路堤时，应将填土分层压实。在松散的黄土地区或其他松散土的挖方路段，也应进行压实。《公路路基施工技术规范》中明确要求必须根据道路的设计断面分层填筑、分层压实。采用机械压实时，分层的最大松铺厚度，高速公路和一级公路不应超过30cm。其他公路按土质类别、压实机具功能、碾压遍数等，经过试验确定，但最大松铺厚度不宜超过5 0 Cm。在路基施工中，填土的松铺厚度往往不被施工单位重视，过厚碾压的现象普

遍存在。由于超厚填土，造成虽然路基填土上层符合要求，但开挖后下层仍比较松散，这就为以后路基的稳定埋下隐患。如果填筑路基的材料为粗粒土，采用灌砂法求得干密度，在作压实度检测时，要求取样深度必须达到下层的顶部，这样就避免了上述情况的发生。另外，路基填土也不宜过薄，填土厚度不应小于1 5cm。

5.2 碾压过程的控制

一般在碾压过程中采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1．5km／h～2．5km／h，碾压遍数控制在4～6遍。通过以上的分析，可以看出，为确保路基压实度达到要求，应从以下几个方面人手。根据本地气候特点选择合理的施工季节；因地制宜，在不增加工程投资的情况下采用级配好的填料；通过对选择的路基填料进行试验，选用最佳含水量；填料松铺厚度应严格控制；碾压机械、顺序及速度的选择应合理得当。

5.3 压实工作的组织

压实工作的组织以压实原理为依据，以尽可能小的压实功能获得良好的压实效果为目的，压实工作必须很好地组织，并注意以下要点：填土层在压实前应先整平，可自路中线向路堤两边作2％～4％的横坡；压实机具应先轻后重，以适应逐渐增长的土基强度；碾压速度应先慢后快，以免松土被机械推走；压实机具的工作路线，应先两侧后中间，以便形成路拱，再从中间向两边顺次碾压。在弯道部分设有超高时，由低的一侧边缘向高的一侧边缘碾压，以便形成单向超高横坡。前后两次轮迹(或夯击)须重叠1 5～20cm。压实时应特别注意均匀，否则可能引起不均匀沉陷；经常检查土的含水量，井视需要采取相应措施。

6.总结

路基压实是公路施工的重要环节，公路工程中的常见病害，如桥头跳车，路面沉陷、边坡塌方都与路基压实有关，一般来说，只要过到了《公路工程技术标准》要求的压实度，路基就能承受路面传来的倚载，避免或减少病害的发的发生。然而达到规范的要求不是一件容易的事，尤其是压实标准较高时，除了需要良好的压实机械外，更重要的是求施工人员根据实际情况合理的安排施工，充分的发挥试验的指导作用，避免盲目的蛮干，减少不必要的浪费。这是本文的目的，也是本人的体会，不足之处请指正。

参考文献：

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