公路工程土質路基壓實控制要點分析

唐小坤 李海燕

摘?要：現如今，我國經濟發展十分迅速，而公路建設過程中，整個工程質量控制的關鍵是路基壓實，其施工質量直接影響工程質量總體水平。針對目前公路工程土質路基壓實施工過程中存在的問題，分析了路基結構力學特性及土質路基壓實度不足的原因，并提出土質路基壓實度不足的防治措施。結果表明，應著重控制路基填料選取、土質含水率、路基碾壓機具選取及壓實功能等關鍵技術指標，來提升公路工程土質路基壓實度。

關鍵詞：公路工程;土質路基壓實控制要點

路基作為公路工程的基礎，其施工質量的好壞將對整個公路工程產生比較直接的影響，而碾壓作為路基施工中的最后一個環節，也是比較重要的一個環節，它的作用是不容忽視的，如果存在碾壓不到位或者壓實度不足等現象，就會出現路基沉陷、斷裂等病害，從而影響道路的通行質量，所以我們必須對路基的壓實引起足夠的重視，避免各種質量問題的發生，從而延長公路的使用壽命，文章主要通過多年的工程實踐經驗，論述一下公路路基壓實的質量控制技術，使壓實度能夠達到公路工程質量檢驗評定標準的要求。

1?土質路基壓實機理

在公路路基修筑過程中，常常會遇到天然土層強度較低，經汽車荷載作用產生較大沉陷而影響工程質量的現象。尤其是取土填筑路基時，由于新填土的原有結構狀態因施工挖運而被破壞，致使其結構松散、強度降低、水穩性差。工程中一般采用壓實土體的辦法來滿足路基質量要求。土是三相體，土粒為骨架，顆粒之間的空隙被水分和氣體所占據。在壓實過程中，因土粒受到瞬時荷重或振動力的作用，因其位置得到調整而重新組合，彼此擠緊，較小的顆粒被擠入較大顆粒之間的空隙中，顆粒位置相對穩定，空隙縮小，土的單位重量提高，從而形成密實的整體，強度增加，穩定性提高。試驗研究證明，壓實后土基的塑性變形、滲透系數、毛細水作用及隔溫性能等均有明顯改善?？梢?，土質路基只有充分壓實及達到規定要求的壓實度，才能滿足強度和穩定性等技術、質量要求，從而保證路基的正常使用。

2?質路基壓實度不足的原因分析

很多因素都將影響路基壓實的效果，主要因素是土質和含水率、土質情況、壓實功能、壓實機具和壓實方法等，這些因素將不同程度地影響到土質路基的壓實度，進而降低路基力學特性。

2.1?含水率情況

壓實土體在高于和低于最佳含水率時，其抗剪強度和壓縮特性都將表現出不同性狀，這與土體結構、土中水的分布相關性極高。在路基壓實施工中，如能控制壓實土體含水率為最佳含水率，壓實效果將為最佳。研究表明^[3]，路基填料含水率不當不僅直接影響路基壓實度，還將影響道路運營階段的剪切彈性模量。

2.2?土質情況

土質不同，其最佳含水率和最大干密度也將不同。液限、黏性較高的土，即分散性較高的土，擁有較高的最佳含水率和較低的最大干密度;砂類土，因其顆粒粗，呈松散態，水分易散失，故砂類土無最佳含水率的概念?？紫侗仍叫?，剪切模量越大，且孔隙比較小時剪切模量對含水率的變化更為敏感，故砂類土的壓實效果也優于黏質土。

2.3?壓實功能

壓實功能，是指壓實機具重量、碾壓次數、作用時間等。壓實功能對壓實效果影響較大，是一種重要的影響因素^[5]。隨著壓實功能的提高，對于同一種土，通常其最佳含水率會相應減小，最大干密度將隨之增加。因此，為提高土基密實度，增大壓實功能是有效的方法之一，然而這種方法有一定局限性，因為土的密實度不會隨著壓實功能增加而一直增加，通常壓實功能到一定程度時，密實度不會明顯增長。

3?土質路基壓實度不足的防治

3.1?選擇合適的路基填料

不同的公路用土其工程性質也將不同，應結合工程實際及工程技術條件選擇不同的土類作為路基填筑材料或修筑穩定土路面結構層。巨粒土、礫類土強度和穩定性均能滿足要求，強度和穩定性都較高，是填筑路基的好材料。砂性土具有遇水干得快，不膨脹，干時黏結性較高，揚塵度低，易壓實，因此也是良好的路基填筑材料。粉質土為最差的筑路材料。粉質土的粉土粒含量高，干時稍有黏性，但易被壓碎，易揚塵，浸水濕透快，易成稀泥。黏質土作為筑路材料比粉質土好，較砂性土差，它可塑性、柔黏結性和膨脹性較大，并具有很顯著的毛細管現象。

3.2?選擇合適壓實機具

壓實功會嚴重影響到最終壓實效果。當壓實功不斷增加，那么，同類土質含水量會隨之減少，與此同時，最大干密度則會隨之增加。含水量相同的背景下，當壓實功愈大，則表示，土質密度愈高。針對填料，場地不同，選擇適宜的壓實機具，通常情況下，我們所使用的輕型光輪壓路機能夠將各類填料整平;而重型光輪壓路機（12-15t），則能夠整平細粒土、砂類土、礫石土等;至于重型輪胎壓路機（30t以上）則適用于任何填料，特別是細粒土。其實羊足碾最為適用，但是還必須要有光輪壓路機的有效配合，補壓翻松表層。就振動壓路機來看，具備振動、滾壓等效用，主要適用于礫石土、沙類土，其最終效果遠勝于壓實機具，針對高填方路段，必然會對壓實質量有著較高要求，一般情況下我們會傾向于使用重型輪胎壓路機、振動壓路機等，其最終效果奇佳。

3.3?嚴格控制材料含水量

通過上述對土質路基路壓實度不足的具體原因分析，可以明確的是材料含水率對工程質量影響非常嚴重，因此對工地現場筑路材料的含水率進行嚴格控制，將是最經濟合理的辦法，在接近最佳含水率時進行碾壓，這樣便更有可能地達到設計壓實度?；诖?，利用計算機模擬計算出材料含水量的理論數值，然后結合實踐及實驗數據合理確定路基填料含水率，在實際施工過程中，應按照得到的結論進行施工，使土質路基混合料的含水率始終不超出最佳含水率的允許區間。

3.4?填土的均勻程度對壓實效果的影響以及對含水量的控制

砂粒多，強度的主要來源是內部摩擦力，強度比較大，但是由于有水分的影響，很難被壓實;粘粒多，強度主要是內部的粘力，但它的力度受水分以及壓實度的影響較大。在實際的路基施工過程中，所用的路基材料并不是單一的，這使得壓實的難度進一步增大。壓實度是衡量路基質量的標準，它具體是指實際施工中土體壓實的干密度與該土體最大的干密度的比例。不過實際的施工過程中所測得的干密度是不準確的，因為在此過程中會受到多種不確定的客觀因素的影響，最終導致路基的穩定性難以保障。不同的土質都有著最佳含水量以及最大含水量，并且這兩個屬性對路基壓實效果有著很大的影響。我們查閱相關書籍發現，如果含水量高于或者是低于最佳含水量，亦或者是超過了含水量的有效值就會出現壓實度不足的現象。因為如果含水量過小時，就很難克服顆粒間的摩擦阻力，導致干密度小;含水量的逐漸增大，水的潤滑作用也在增大，減少彼此間的內在摩擦力，使得壓實效果逐漸變好;當水含量過大時，雖然水的潤滑作用仍然存在，但是水的體積不斷增大，并且不能壓縮，進而使得相同的壓實力度產生較小的干密度。熱脹冷縮效應比較明顯的土質更容易受到含水量的影響，所以在施工過程中一定要控制好路基的含水量。

4 結語

總之，公路建設最為重要環節就是路基施工技術，以及工程施工質量控制。加強公路路基建設，要嚴格按照國家相關法制規定行事，完善相關施工質量保證體系，遵循“質量第一”這一原則，做到“精心設計、精心施工、精心管理”。

參考文獻：

[1]屈智炯，劉恩龍.土的塑性力學[M].北京：科學出版社，2019.

[2]袁俊，詹斌，陳勝超，等.含水率和壓實度對路基填土力學特性的影響[J].水利與建筑工程學報，2018，11（02）：99-102.

[3]謝偉，章定文，楊聲.含水率對路基壓實土小應變剪切模量的影響規律[J].巖土力學，2017，38（05）：1273-1279.