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摘要:路基是公路的重要组成部分,是路面的基础,与路面共同承受交通荷载的作用。本文从几个方面探讨了路基的质量控制。
关键词:路基,压实度,影响因素,控制措施
1、路基压实度的要求
路基土体一般是由土粒、水分和空气组成的三相体,基于它们都各具特性,构成了土体的各种物理性质,如渗透性、粘滞性、弹性、塑性和力学强度等。土的物理力学性质随着三相组成不同而变化,路基压实就是用人为的方法,来改变土体的组成及结构。路基压实后,土粒空隙里的空气大部分被排出土体外,这样,在单位体积内,土壤骨料的重量增大了,水分的含量也增大了,但含水量并没有变,由于土粒不断靠拢,重新排列成新的密实结构,使土的内摩擦力和粘结力大大增加,土质在接近最佳含水量情况下,密实度能达到或接近最大密实度,强度(弹性模量)随压实度的增大而提高。
路堤、路堑和路堤基底均进行压实,路基土的压实最佳含水量及最大干密度以及其他指标在路基修筑半个月前,在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定。击实试验操作方法按现行部颁《公路土工试验规程》(JTJ051-93)进行。每一种土至少应取一组土样试验。施工中如发现土质有变化,应及时补做全部土工试验。每一层均应检验压实度,合格后方可填筑其上一层。否则应查明原因,检验标准,必须每点都符合表的规定。可根据需要增加检验点。填石路堤(包括分层填筑岩石块及倾填爆破石块)的紧密程度在规定深度范围内,以通过12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。土质路床顶面压实完成后应进行弯沉检验。按照设计规定检验汽车的轮重与轴重及弯沉允许值。路床顶面的检测弯沉值在考虑季节影响之后应符合设计要求。当设计提供为路基回弹模量时,则应采用设计规范规定的换算公式,计算设计要求的弯沉值10。对填石及土石路堤如设计规定需在路床顶面进行强度试验时,应按照设计规定办理。土质路床顶面检验的压实度和弯沉值均应满足要求。如仅有一项满足时,应找出原因,予以处理。路基工程应采用机械压实。压实机械的选择可根据工程规模、场地大小、填料种类、压实度要求、气候条件、压实机械效率等因素综合考虑确定。细粒土、砂类土和砾石土不论采用何种压实机械,均应在该种土的最佳含水量士2%以内压实。当土的实际含水量不位于上述范围时,应均匀加水或将上摊开、凉干,達到上述要求后方可进行压实。运输上路的土在摊平后,其含水量若接近于压实最佳含水量时,应迅速压实。高速公路和一级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35-50t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振。使用夯锤压实时,首遍各夯位宜靠紧,如有空隙,则不得大于15cm,次遍夯位应压在首遍夯位的缝隙上,如此连续夯实直至达到规定的压实度。
2、影响路基压实度的因素
(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)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,使用重型压路机可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。
(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。
(4)土的类型对压实度的影响
在路基施工过程开始时,都要对取土场的土样进行试验,以验证该土是否能用作填料,而不同类型土的压实性能是不一样的。砂砾土、砂土及亚砂土,这些土容易压实,有足够的稳定性,遇水不过分饱软,用作填料路基沉陷小;粘质土和细亚砂土稍差,这些土也比较容易压实,在饱水情况下,这些土容易变成流动状态并失去承载能力。
3、压实度控制措施
(1)选用合适的气候
不同地区应根据本地气候特点选择合理的施工季节。
(2)路基填料控制
根据试验路段确定全场各类土的最佳含水量,路基施工时填筑土应在该类土的最佳含水量±2%时进行碾压;填土应水平分层填筑、分层压实、通常压实厚度不超过20cm,路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于15cm;不同类别的土应分别填筑,不得混填;每种填料层累计总厚度一般不易小于0.6m;优先选择级配较好的粗粒土等作为路堤填料,填料的最小强度应符合要求;多雨潮湿地区当采用天然稠度小于1:1,液限大于40,塑性指数大于18的粘性土,用作高速公路、一级公路和二级以上公路路床的填料时,应采取晾晒、掺加石灰粉等措施使压实度达到标准。
(3)压实工具、方法、工序的控制
根据实验路段的不同土质,不同的最佳含水量选定不同的压路机,并且确保压路机的质量及压实遍数符合规范要求;选用振动压路机配合三轮压路机碾压,保证碾压均匀;压路机应进退有序,碾压轮迹重叠。铺筑段落搭接超压应符合规范要求;当下层因雨松软或干燥起尘时,应彻底处治至压实度符合要求后再进行当前层施工。
(4)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15-20cm。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,并视需要采取相应措施。
4、结语
通过以上的分析,可以看出,为确保路基压实度达到要求,应从几个方面入手。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选用较好的填料;通过对选择的路基填料进行试验,确定最佳含水量;压实机具的选用、压实方法的确定、压实工序的控制应合理得当。
参考文献:
[1]王琳婷.路基施工中压实度的控制[J].交通科技,2004.
[2]蒋俊山,张金彦.路基施工的探讨[J].黑龙江交通科技,2004.
关键词:路基,压实度,影响因素,控制措施
1、路基压实度的要求
路基土体一般是由土粒、水分和空气组成的三相体,基于它们都各具特性,构成了土体的各种物理性质,如渗透性、粘滞性、弹性、塑性和力学强度等。土的物理力学性质随着三相组成不同而变化,路基压实就是用人为的方法,来改变土体的组成及结构。路基压实后,土粒空隙里的空气大部分被排出土体外,这样,在单位体积内,土壤骨料的重量增大了,水分的含量也增大了,但含水量并没有变,由于土粒不断靠拢,重新排列成新的密实结构,使土的内摩擦力和粘结力大大增加,土质在接近最佳含水量情况下,密实度能达到或接近最大密实度,强度(弹性模量)随压实度的增大而提高。
路堤、路堑和路堤基底均进行压实,路基土的压实最佳含水量及最大干密度以及其他指标在路基修筑半个月前,在取土地点取具有代表性的土样进行击实试验确定。击实试验操作方法按现行部颁《公路土工试验规程》(JTJ051-93)进行。每一种土至少应取一组土样试验。施工中如发现土质有变化,应及时补做全部土工试验。每一层均应检验压实度,合格后方可填筑其上一层。否则应查明原因,检验标准,必须每点都符合表的规定。可根据需要增加检验点。填石路堤(包括分层填筑岩石块及倾填爆破石块)的紧密程度在规定深度范围内,以通过12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态。土质路床顶面压实完成后应进行弯沉检验。按照设计规定检验汽车的轮重与轴重及弯沉允许值。路床顶面的检测弯沉值在考虑季节影响之后应符合设计要求。当设计提供为路基回弹模量时,则应采用设计规范规定的换算公式,计算设计要求的弯沉值10。对填石及土石路堤如设计规定需在路床顶面进行强度试验时,应按照设计规定办理。土质路床顶面检验的压实度和弯沉值均应满足要求。如仅有一项满足时,应找出原因,予以处理。路基工程应采用机械压实。压实机械的选择可根据工程规模、场地大小、填料种类、压实度要求、气候条件、压实机械效率等因素综合考虑确定。细粒土、砂类土和砾石土不论采用何种压实机械,均应在该种土的最佳含水量士2%以内压实。当土的实际含水量不位于上述范围时,应均匀加水或将上摊开、凉干,達到上述要求后方可进行压实。运输上路的土在摊平后,其含水量若接近于压实最佳含水量时,应迅速压实。高速公路和一级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35-50t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振。使用夯锤压实时,首遍各夯位宜靠紧,如有空隙,则不得大于15cm,次遍夯位应压在首遍夯位的缝隙上,如此连续夯实直至达到规定的压实度。
2、影响路基压实度的因素
(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)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,使用重型压路机可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。
(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。
(4)土的类型对压实度的影响
在路基施工过程开始时,都要对取土场的土样进行试验,以验证该土是否能用作填料,而不同类型土的压实性能是不一样的。砂砾土、砂土及亚砂土,这些土容易压实,有足够的稳定性,遇水不过分饱软,用作填料路基沉陷小;粘质土和细亚砂土稍差,这些土也比较容易压实,在饱水情况下,这些土容易变成流动状态并失去承载能力。
3、压实度控制措施
(1)选用合适的气候
不同地区应根据本地气候特点选择合理的施工季节。
(2)路基填料控制
根据试验路段确定全场各类土的最佳含水量,路基施工时填筑土应在该类土的最佳含水量±2%时进行碾压;填土应水平分层填筑、分层压实、通常压实厚度不超过20cm,路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于15cm;不同类别的土应分别填筑,不得混填;每种填料层累计总厚度一般不易小于0.6m;优先选择级配较好的粗粒土等作为路堤填料,填料的最小强度应符合要求;多雨潮湿地区当采用天然稠度小于1:1,液限大于40,塑性指数大于18的粘性土,用作高速公路、一级公路和二级以上公路路床的填料时,应采取晾晒、掺加石灰粉等措施使压实度达到标准。
(3)压实工具、方法、工序的控制
根据实验路段的不同土质,不同的最佳含水量选定不同的压路机,并且确保压路机的质量及压实遍数符合规范要求;选用振动压路机配合三轮压路机碾压,保证碾压均匀;压路机应进退有序,碾压轮迹重叠。铺筑段落搭接超压应符合规范要求;当下层因雨松软或干燥起尘时,应彻底处治至压实度符合要求后再进行当前层施工。
(4)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15-20cm。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,并视需要采取相应措施。
4、结语
通过以上的分析,可以看出,为确保路基压实度达到要求,应从几个方面入手。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选用较好的填料;通过对选择的路基填料进行试验,确定最佳含水量;压实机具的选用、压实方法的确定、压实工序的控制应合理得当。
参考文献:
[1]王琳婷.路基施工中压实度的控制[J].交通科技,2004.
[2]蒋俊山,张金彦.路基施工的探讨[J].黑龙江交通科技,2004.