2018浅谈如何提高公路路基压实度

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　　摘要：通过对路基压实功与压实度的分析， 结合工程施工过程的实际情况， 从控制最佳含水率、增加压实功能、及选择合适的机具、合理控制压实厚度等方面， 提高路基压实效果。
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　　公路路基是保证公路路面强度与稳定性的基本条件，主要承受着路面传来的荷载，要想实现公路舒适性、安全性、适用寿命延长等目标，必须要保证路基的压实度和稳定性。压实度是控制路基强度和稳定性的关键指标，在公路建设中，路基施工中的压实度如果控制不好，引起路基局部或整体沉降，造成路面损坏，直接影响路面质量、行车安全以及公路的使用寿命。因此，提高路基的压实效果，对于提高公路路基的质量和公路的使用性能，具有很重要的意义。
　　关键词：公路路基、、压实度、压实效果、最佳含水率
　　一、压实功与压实度对压实效果的影响
　　对压实功和压实度的评价一般采用室内击实法［1］，这是一种半经验方法。我国《公路土工试验规程》（JTJ051-93） 规定：击实方法分干土法和湿土法，干土法的最大干密度偏大，含水量偏小；湿土法的最大干密度偏小，含水量偏大。施工过程中压路机碾压了一定遍数，压实度仍达不到设计要求，原因就是方法不当。因此，应根据现场情况合理选择。在实验室测定土的最大干密度，当击实锤做功达到2695kJ/m3 时，规范规定土样为最大密实状态。在实验室室内是处于理想可控状态，但在现场施工中，究竟多大吨位的压路机压多少遍才能达到，一直没有较好的测定方法，只能用压实后的土基干密度与室内的标准干密度相比较来间接衡量（压实度表示），再得出压实功达到的程度。比如压实度为96 %，压实功则为2695×96 %=2587.2 kJ/m3。故压实度满足规范时，压实功并没有满足要求，这说明土基本身先天就存在能量的欠缺。这种欠缺，随土基的薄厚形成积累，薄处（挖方路段） 压实功积累较少，欠缺相对就少，厚处（高填） 压实功积累较多，欠缺相对也多。先天性欠缺多大和压实功积累多少才能达到理想压实效果，进而避免路基破坏，现还没有一个定值。在一些公路上，比如小岗线、级西线等公路，路基先用一般压路机碾压合格后，再用较好的冲击压路机，使压实度达100 %，压实功达2695 kJ/m3 以上，消除了压实功不足，满足了规范要求，有效地减少了因压实效果不佳而导致路基不稳定的发生机率。
　　二、提高压实效果的综合措施
　　1、控制最佳含水率
　　 含水量对土的性质的影响研究已较多。Lambe 得出［2］：在压实能和干密度相同时，最佳含水量干测压实的土比湿测压实的土更趋于呈絮凝式结构，从而具有较高强度、较低侧限压缩型和较高渗透性，这些结论在国内外得到广泛的认可。大量试验研究和工程实践表明：土的含水量对所能达到的密实度起着很大作用，只有在最佳含水状态下进行碾压才能得到土层最大压实度，也是有效而经济的方法。施工中，填料不会是最佳含水状态，常采取的措施是：过干的土，适当洒水；过湿的土，采取翻晒或拌合吸水材料。简单的增加压实遍数是不可取的。在实验中当含水率WWop 时，土的干重度随含水率增大而减少。当W较小时（即过干的土），土中固体颗粒外围的水化膜很薄，粒间引力较大，在一定的外部压实功能作用下,不能有效克服这种引力而使土粒相对移动，故压实效果差；当W增大时，结合水逐渐增厚使颗粒间引力减小，土粒在相同的压实功能条件下易于移动而紧密，压实效果较好，土的干重度也随压实功能的增大而增大。当土的含水率增大到一定程度后，孔隙中出现自由水，不可压缩的水充填在孔隙中，阻止了土粒间的移动作用，在夯击压实的瞬间，孔隙中过多的水分不易立即排出，阻止了土颗粒的靠拢，压实效果反而下降。在过湿状态下，多遍碾压后，压轮两侧仍有明显深痕。此时土体已开始塑性变形，土的承载力已达极限，再增加压实遍数已经无效，甚至破坏土体结构，出现“弹簧现象”；当土达到最佳含水率时，压实效果最佳，消耗的压实功能最经济，始终保持原来的强度。
　　2、增加压实功能
　　增加压实功能的方法有增大压实机具的重量、增加辗压次数及作用时间等［1］。对于同一种土质，随着压实功能不断增大，曲线的驼峰点不断向左上方移动，说明Wop 随压实功能的不断增加而减小，最大干重度γmax 则随功能的增大而提高；在相同的土质和含水率情况下，压实功能越大，密实度越高。试验表明［5］：增大击实功，路基土的最大干密度和7d无侧限抗压强度均有显著提高，7d无侧限抗压强度最大增幅达50 %左右，因而在施工中增加碾压功，可以提高路基土的密实度，增强路基的承载能力。
　　3、合理选择机具
　　现代高等级公路建设对压实机具重量要求振动达到24 t以上，否则压路机再增加压实遍数也不会有好的压实效果，如表1，从10遍提高到12遍的压实效果很不显著。压实机具选择上，砂性土用振动式较好，夯击式次之，辗压式较差；粘性土则用辗压式或夯击式较理想，振动式较差甚至无效。现在压路机吨位已大大提高，振动碾、振荡压路机和冲击压路机等已付诸应用，因此施工中应根据路面要求选择适当吨位的压实机具。
　　4、控制压实厚度
　　在相同土质、温度和压实机具情况下，密实度随深度递减，表层50 mm 时为最高。碾压层过厚，底部难以达到较好的压实效果。一般来说，压实层厚度不宜超过0.20 m，使用12～15 t 光面压路机时不宜超过0.25 m；也不能低于0.10 m，这时土体近似于无侧限状态，土体间会产生相对位移，达不到好的压实效果。因此控制好压实厚度对路基的密实度起到很重要的作用。
　　三、 结语
　　在路基施工中，首先应测定土的实际含水量等原始参数，然后着重从控制最佳含水率、增加压实功能及合理选择机具、控制压实厚度等方面制定出合理的压实方案，提高路基压实效果，以保证公路的“舒适性、安全性、长寿性等”的目的。
　　参考文献：
　　［1］ 方左英. 路基工程［M］. 北京：人民交通出版社，1993：23-25.
　　［2］ Lambe T W. Engineering Behavior of Compacted Clay［J］. Journalof the Soil Mechanics and Foundation Division，ASCE
　　［3］ Gulhati S K. Engineering Properties of Soil［M］. New Delhi：Tata Mc－Graw-Hill Company Limited，1978.
　　［4］ 陈仲颐［M］. 北京：清华大学出版社，1994：
　　［5］ 王鹏，郭成超，王海涛. 增大击实功的路基压实试验研究［J］. 公路交通科技，2007
　　作者：山东省滕州市农村公路管理处杜恒伟