路基壓實(shí)的方法與質(zhì)量控制l=J

I三m1、 刖言路基是高速公路的承重層，路基的壓實(shí)質(zhì)量控制是路基施工的重點(diǎn)，它對于公路整體的質(zhì)量好壞，以及下一步路面的施工都有著深遠(yuǎn)的意義。只有對路基填料進(jìn)行充分的壓實(shí)，才能保證路基強(qiáng)度、剛度及平整度，保證及延長路基、路面的使用壽命，減少資金浪費(fèi)。通過路基的壓實(shí)，提高了其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性，減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗車輛荷載作用的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，提高道路的使用年限。2、 路基壓實(shí)度的定義路基壓實(shí)度是指工地上填料實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)實(shí)驗(yàn)所得的最大干密度的比值，即：路基壓實(shí)度二試樣干密度/最大干密度（100%）。路基壓實(shí)度是路基路面施工質(zhì)量檢測的關(guān)鍵指標(biāo)之一，表征現(xiàn)場壓實(shí)后的密度狀況，壓實(shí)度越高，密度越大，材料整體性能越好。3、 影響路基壓實(shí)的主要因素3.1路基土質(zhì)在路基填方土中，填方土質(zhì)的好壞，對于路基壓實(shí)影響較大。根據(jù)土的性質(zhì)不同，土的干密度和含水率就不同。不良的土質(zhì)，盡管松鋪厚度適中，碾壓符合要求，仍難達(dá)到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。在同一壓實(shí)功能作用下，含粗粒越多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小。就填筑路堤而言，最適宜的是砂礫土、砂土及砂性土，這些土容易壓實(shí)，有足夠的穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，最難壓實(shí)的土是黏土，黏土的特點(diǎn)是液限大，最佳含水量比其他土類大，而最大干密度較小，但經(jīng)壓實(shí)的黏土仍具有良好的不透水性。3.2地基表層處理不當(dāng)路基填筑前對路床內(nèi)的淤泥、雜草、腐植土、耕植土清理不徹底;施工時出現(xiàn)的彈簧土沒有得到清理；路床內(nèi)的積水沒有得到及時排除就填筑上一層土，使之出現(xiàn)夾層；對路基范圍內(nèi)的軟土處理方案不合理，都能造成路基局部下沉。3.3土的含水率控制不嚴(yán)含水率的大小是影響壓實(shí)度的關(guān)鍵，土的最佳含水率是由土的擊實(shí)試驗(yàn)確定的，在最佳含水率情況下壓實(shí)的土水穩(wěn)性最好，當(dāng)含水率較小時，由于粒間引力使土壤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，土粒相對移動不容易，因此壓實(shí)效果比較差；含水率逐漸增大時，水膜變厚，引力縮小，水膜起潤滑作用，外部壓實(shí)功能容易使土體相對移動，壓實(shí)效果漸佳；土中含水率過大時，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。然而，含水率較小時，土粒間引力較大，雖然干密度較小，但其強(qiáng)度可能比最佳含水率時還要高?？墒谴藭r因密實(shí)度較低，空隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會急劇下降。因此，在最佳含水率情況下壓實(shí)的土水穩(wěn)性最好。3.4松鋪厚度過大或過小在路基施工中，填土的松鋪厚度往往不被施工單位重視，過厚碾壓的現(xiàn)象普遍存在，由于超厚填土，雖然上層檢測符合壓實(shí)度要求，但開挖后就發(fā)現(xiàn)，下層仍然比較松散，越到下面壓實(shí)效果越小，這就為以后路基的穩(wěn)定埋下了隱患。另外，路基填土過薄，在碾壓時就會出現(xiàn)龜裂等不良情況，同樣也達(dá)不到壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，另外，對不同壓實(shí)機(jī)械和不同的土質(zhì)，壓實(shí)時需控制的厚度不同。3.5施工機(jī)械設(shè)備不配套如果施工機(jī)械設(shè)備未能根據(jù)不同的填料而采用適宜的施工工藝，機(jī)械設(shè)備的不配套、使用狀況差，從而直接影響到路基的壓實(shí)度。3.6構(gòu)造物臺背回填達(dá)不到設(shè)計要求。臺背回填不合格是路面汽車出現(xiàn)“跳車”的重要原因，也是長期困擾工程技術(shù)人員頭痛的問題。由于臺背使用重型壓實(shí)機(jī)械不方便，輕型壓實(shí)機(jī)械或人工夯實(shí)又達(dá)不到要求，運(yùn)營后構(gòu)造物下沉量較少，而臺背路基下沉量較大，致使路面出現(xiàn)裂紋以致破損。4、壓實(shí)質(zhì)量控制4.1路基下臥層處理路基下臥層承擔(dān)著路基上層的全部荷載，要控制好下臥層的施工質(zhì)量，一是路基填筑前應(yīng)徹底清理路床內(nèi)的淤泥、雜草；二是路床內(nèi)的積水要及時排干凈、曬干，保證其有一定的強(qiáng)度；三是發(fā)現(xiàn)局部彈簧現(xiàn)象，要徹底清除，并用好料回填；四是在路基填土前用推土機(jī)將路床推平，并用壓路機(jī)進(jìn)行輾壓；五是軟土處理要徹底，不能留有隱患。4.2路基填料控制4.2.1路基填料選擇用于填筑路基的沿線土石材料，其性質(zhì)往往有較大的變化。需采用能被壓實(shí)到規(guī)定密實(shí)度能形成穩(wěn)定的填方路基的材料，不使用沼澤土、淤泥、凍土、有機(jī)土及泥炭及液限＞50和塑性指數(shù)大于26的土。同時土中不應(yīng)含有草皮、樹根等易腐朽物質(zhì)，受條件限制采用黃土、膨脹土作填料時，必須經(jīng)過處理滿足規(guī)范要求時方可使用。在路基填筑施工前，必須對主要取土場采集代表性土樣，進(jìn)行土工試驗(yàn)，用規(guī)定方法求得各個土場土樣的最大干密度和最佳含水率，以便指導(dǎo)路基土的施工。施工時，土質(zhì)應(yīng)均勻，并不得使各種土質(zhì)混雜使用，同一種土填筑厚度不能小于50cm（兩層）。4.2.2填土材料的填前試驗(yàn)（1）液限、塑限、塑性指數(shù)、天然稠度和液性指數(shù)；（2）顆粒大小分析試驗(yàn)；（3）含水率試驗(yàn)；（4）密度試驗(yàn)；（5）相對密度試驗(yàn)；（6）土的擊實(shí)試驗(yàn)；（7）土的強(qiáng)度試驗(yàn)（cbr值）。根據(jù)這些數(shù)據(jù)從理論上能夠判定出土的種類，剔出不合格的土質(zhì)。通過土的重型擊實(shí)試驗(yàn)，繪出填方用土的干密度與含水率關(guān)系曲線。以便確定各類型土的最大密度和達(dá)到最大干密度的最佳含水率。4.3試驗(yàn)段控制試驗(yàn)的目的是確定正確的壓實(shí)方法，確保土方工程達(dá)到規(guī)定的密度。內(nèi)容有：壓實(shí)設(shè)備選擇、壓實(shí)工序、壓實(shí)遍數(shù)、壓路機(jī)的行走速度，以及確定填料的有效厚度。壓實(shí)試驗(yàn)中，應(yīng)詳細(xì)記錄各種已定的填筑材料的壓實(shí)工序、壓實(shí)設(shè)備類型，各種填筑材料的含水率界線、松鋪厚度和壓實(shí)遍數(shù)、測量高程變化等參數(shù)，壓實(shí)試驗(yàn)必須按規(guī)定達(dá)到密實(shí)度的要求為止。4.4含水率的控制施工中首先做好路基排水工程以及施工場地的臨時排水設(shè)施，路塹施工土方含水率控制重點(diǎn)是人工降低地下水位，可開挖縱、橫向滲水溝。土場內(nèi)外挖縱、橫滲水溝或采用無砂管降水，使土方含水率降低。測定土方水分散失系數(shù)，可指導(dǎo)灑水、確定碾壓作業(yè)段長度，減少二次灑水所造成的損失。由于含水率是影響路基土壓實(shí)效果的主要因素，故需檢測欲填入路基中的土的含水率。用透水性不良的土做填料時，應(yīng)控制其含水率在最佳含水率的±2%之內(nèi)時開始碾壓。4.5土質(zhì)的控制在最佳含水率下壓實(shí)可以花費(fèi)最少的壓實(shí)功，得到最好的壓實(shí)效果。但不同的土質(zhì)會出現(xiàn)不同的效果，可以歸類到粉質(zhì)低液限砂士，最佳含水率12%?16%。細(xì)砂、粉質(zhì)低液限砂土、粉質(zhì)中液限粘土，高液限粘土、最佳含水率9%?12%。過一、二天穩(wěn)定后，為達(dá)到更理想效果，亦可采用輕型振動式壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓含水率可控制在10%左右，壓實(shí)遍數(shù)視具體情況而定。采用此種方法，對于純砂或粘聚性差的砂性土路基是非常適用的。在工地上，判斷土是否接近最佳含水率可采用簡易鑒定方法：用手捏土（或灰土等）可成團(tuán)，較費(fèi)勁，手掌無水印，土團(tuán)自50cm處落在地上散成蒜瓣?duì)睿?00cm高處落在堅實(shí)地面上即松散，出現(xiàn)這些現(xiàn)象即表明土已接近最佳含水率。4.6填料分層厚度控制路基填筑時的松鋪厚度必須嚴(yán)格控制。一般路段松鋪厚度小于或等于30cm，構(gòu)造物兩側(cè)（橋涵頭處理）松鋪厚度不得大于15cm，路床頂面最后一層的最小壓實(shí)厚度大于或等于10cm，如果填土厚度過薄，也會出現(xiàn)脫皮開裂的現(xiàn)象。填土分層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類和壓實(shí)度有關(guān)，應(yīng)通過試驗(yàn)路來確定，同樣質(zhì)量的振動壓路機(jī)比光輪靜碾壓路機(jī)的有效深度在1.5-2.5倍，如果壓實(shí)遍數(shù)超過10遍仍達(dá)不到壓實(shí)度要求，則應(yīng)減小壓實(shí)厚度。只有各填筑層具備相當(dāng)理想的壓實(shí)度和良好的整體板體性后路基整體才能得以穩(wěn)定，才能實(shí)現(xiàn)對地表水的防滲封閉和對地下水的隔斷作用，否則，某一局部強(qiáng)度不足，將擴(kuò)至一片到整個道路產(chǎn)生破壞。4.7路基碾壓填筑路基時，應(yīng)要求從基底開始在路基全寬范圍內(nèi)分層向上填土和碾壓，尤其應(yīng)注意路堤的邊緣部分。路堤邊緣往往壓實(shí)不到，處于松散狀態(tài)，雨后容易滑坍，故兩側(cè)可采取寬填40?50cm，壓實(shí)工作完成后再按設(shè)計寬度和坡度予以刷齊整平。路基壓實(shí)時，第一遍用振動壓路機(jī)靜壓進(jìn)行穩(wěn)壓，然后再振動壓實(shí)，具體要求：4.7.1直線段和大半徑曲線段，應(yīng)先壓邊緣，后壓中間；小半徑曲線段因有較大的超高，碾壓順序應(yīng)先低（內(nèi)側(cè)）后高（外側(cè)）。4.7.2壓路機(jī)碾壓輪重疊輪寬的1/3?1/2。4.7.3碾壓遍數(shù)，振動壓路機(jī)振約6?8遍，一般就可以達(dá)到密實(shí)度要求。4.7.4壓路機(jī)的行駛速度過慢影響生產(chǎn)率，過快則對土的接觸時間過短，壓實(shí)效果差。一般光輪靜壓壓路機(jī)的最佳速度為2?5公里/小時，振動壓路機(jī)為3?6公里/小時。所以各種壓路機(jī)械的最大速度不應(yīng)超過4公里/小時。4.7.5影響壓實(shí)效果的主要因素一般來說是含水率、土類，以及壓實(shí)功能。根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，在壓實(shí)前最好實(shí)測一下路基土的實(shí)際含水率，經(jīng)驗(yàn)證明土壤的實(shí)際含水率在最佳含水率的正負(fù)1%?3%進(jìn)行碾壓效果最好?，F(xiàn)場實(shí)測含水率的簡單辦法是用酒精燃燒法簡單易做很適合施工現(xiàn)場操作。如果因工期關(guān)系沒有時間晾曬，可以考慮摻拌石灰的方法減少土的含水率。4.8壓實(shí)工具及壓實(shí)層厚度控制不同的壓實(shí)工具，其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機(jī)具傳播最深，振動式次之，碾壓式最淺。一種機(jī)具的作用深度，在壓實(shí)過程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較深，隨著碾壓遍數(shù)增加，上部土層逐漸密實(shí)，土的強(qiáng)度相應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時，土的密實(shí)度隨施荷時間增加而迅速增加，超過某一限度后，土的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞；當(dāng)壓實(shí)機(jī)具過重，以至超過土的強(qiáng)度極限時，會立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。壓實(shí)過程中，壓路機(jī)速度的快慢對壓實(shí)效果也有影響，當(dāng)對壓實(shí)度要求較高，以及鋪土層較厚時，行駛速度要慢一些。碾壓開始宜用慢速，隨著土層的逐漸密實(shí)，速度逐步提高。正式碾壓時，若為振動壓路機(jī)，第一遍應(yīng)靜壓，然后振動碾壓，且由弱振至強(qiáng)振。這樣的話，既能使整個填十層達(dá)到良好、均勻的壓實(shí)效果，還保證了路基的平整度。土壓實(shí)層的密度隨深度遞減，表面5cm的密度最高。填土分層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類和壓實(shí)度要求有關(guān)，應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。一般認(rèn)為，對于細(xì)粒土，用12~25t光輪壓路機(jī)時壓實(shí)厚度不超過20cm，用22?25t振動壓路機(jī)時（包括激振力），壓實(shí)厚度不超過50cm。4.9平整度控制規(guī)范中路基土分層填筑時未對平整度作規(guī)定，長期的施工經(jīng)驗(yàn)告訴我們，壓路機(jī)在平整的路面上行駛時，對每一處的壓實(shí)功能都是相等的，碾壓完成后各點(diǎn)的壓實(shí)度比較均勻，統(tǒng)計曲線離散程度小。平整度差的路基在碾壓時，壓路機(jī)對路基土產(chǎn)生向下的沖擊力，由于力的分布不勻，碾壓完畢后各點(diǎn)得到的壓實(shí)功各不相同，壓實(shí)度也不均勻，可能出現(xiàn)某一段落、某一區(qū)域的壓實(shí)度達(dá)不到要求，還必須增加檢測頻率，劃分出不合格區(qū)域，重新碾壓。4.10臺背回填區(qū)壓實(shí)度的控制由于臺背回填是路基壓實(shí)中的薄弱環(huán)節(jié)，因此，施工時應(yīng)特別引起重視。首先應(yīng)將臺背區(qū)劃分為特別夯實(shí)區(qū)，并劃定特別夯實(shí)區(qū)的寬度,一般不小于3m。在此范圍內(nèi)的壓實(shí)度應(yīng)高于同一層次的路基壓實(shí)度。二是要改善填料的結(jié)構(gòu)，長期以來，填料多采用路基填表土，由于重型壓實(shí)機(jī)械在臺背范圍內(nèi)難以操作，故壓實(shí)度很難達(dá)到規(guī)范要求。所以，必須從設(shè)計角度出發(fā)，改善填料的結(jié)構(gòu)，采用填砂、級配砂礫、礫石等材料。三是嚴(yán)格分層夯實(shí)，臺背回填的松鋪厚度應(yīng)小于路基填土松鋪10-15cm。四是通道、涵洞、可采取先填筑路堤后開挖基坑的方法，從而減少夯實(shí)寬度，并回填級配砂礫，以確?；靥钯|(zhì)量?？傊?，對臺背回填應(yīng)主要注意：選擇滲水性較好土質(zhì)；必須保證橋頭路基有足夠壓實(shí)度，達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求；加強(qiáng)橋頭路基的排水。4.11壓實(shí)度檢測路基壓實(shí)度的檢測方法較多，最常采用的有灌砂法、灌水（水袋）法、核子密度儀測定方法、環(huán)刀法等。一般采用是灌砂法，該方法工作量大，做實(shí)驗(yàn)所需時間較長，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)較直接、真實(shí)、精度高，為現(xiàn)在礫類土檢測壓實(shí)度最常用的方法。第二種方法是環(huán)刀法，該方法操作簡單、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，深受質(zhì)檢部門和施工單位的歡迎。但環(huán)刀法對于礫類土不