公路土基壓實(shí)質(zhì)量監(jiān)理探討

關(guān)鍵詞 路基；施工；監(jiān)理 

　　1 壓實(shí)的意義 

　　土是三相體，土料為骨架，顆粒之間的孔隙為水分和氣體所占據(jù)。壓實(shí)的目的在于使土粒重新組合，彼此擠緊，孔隙減小，以上的單位體積重量提高，形成密實(shí)整體，從而提高強(qiáng)度和穩(wěn)定性。實(shí)踐證明，經(jīng)過壓實(shí)的路基，其塑性變形、滲透系數(shù)、毛細(xì)水作用及隔溫性能等，均有明顯改善。 

　　2 影響壓實(shí)的主要因素 

　　2.1 含水量 

　　當(dāng)含水量較小時(shí)，由于包裹土粒的水膜較薄，土粒間的阻力較大，不易壓實(shí)；當(dāng)含水量逐漸增加時(shí)，水在土粒間起著潤(rùn)滑作用，在相同壓實(shí)功能下可以得到較大的干密度；當(dāng)含水量過大時(shí)，土中除結(jié)合水外，尚有自由水存在，壓實(shí)荷載一部分由孔隙中的自由水所承受，減少了有效應(yīng)力，壓實(shí)效果反而降低。 

　　在一定的外部功能作用下，能使土體產(chǎn)生最大千密度戶ρo時(shí)的含水量Wo，稱為最佳含水量。在最佳含水量的情況下壓實(shí)的土，孔隙最小，其浸水強(qiáng)度最大，即水穩(wěn)性最好。對(duì)于含水量較小的土，經(jīng)過壓實(shí)后土體的千密度較小，但土粒間的引力較大，此時(shí)，土體的強(qiáng)度較最佳含水量時(shí)高。然而，由于未壓實(shí)到最大干密度，孔隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會(huì)急劇下降。 

　　2.2 土質(zhì) 

　　土質(zhì)不同，最大干密度ρo與最佳含水量Wo也不同。粘性較大的土，其最佳含水量值較高，而最大干密度較低。這是由于粘質(zhì)土顆粒細(xì)，比表面積大，需要較多的水分包裹土粒以形成水膜，另外，還由于粘質(zhì)土中含有親水性較高的膠體物質(zhì)所致。對(duì)于砂和含細(xì)粒土砂，因其顆粒較大，呈松散狀態(tài)，水分易散失。因此，最佳含水量的概念對(duì)它沒有明顯的意義，但它的壓實(shí)性能較好，而粘質(zhì)土的壓實(shí)性能則較差。 

　　2.3 壓實(shí)功能 

　　壓實(shí)功能，是指壓實(shí)工具的重量、碾壓次數(shù)或錘落高度、作用時(shí)間等。同一種土，隨著壓實(shí)功能的增加，其最佳含水量降低，而最大干密度增加。當(dāng)含水量一定時(shí)，壓實(shí)功能越大，則土密實(shí)度越高。因此，在施工中如果土的含水量低于最佳含水量，加水又困難時(shí)，可采用重碾和增加碾壓次數(shù)的辦法，以獲得好的壓實(shí)效果：但是，當(dāng)壓實(shí)功能增大到一定程度后，土的密度就增加不顯著了，若仍然采用加大壓實(shí)功能的辦法就不經(jīng)濟(jì)了，甚至?xí)�破壞土體結(jié)構(gòu)，而應(yīng)采取其他的辦法。若土的含水量過大，此時(shí)增大壓實(shí)功能，必然會(huì)出現(xiàn)“彈簧現(xiàn)象”。 

　　2.4 壓實(shí)機(jī)具和壓實(shí)方法 

　　壓實(shí)機(jī)具不同，壓力傳布的有效深度也不相同，夯擊式機(jī)具傳布最深，振動(dòng)式次之，碾壓式最淺。一種壓實(shí)機(jī)具的作用深度，在壓實(shí)過程中不斷變化，土體松軟時(shí)，壓力傳布較深，隨著碾壓次數(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少，當(dāng)壓實(shí)機(jī)具不很重時(shí)，荷載作用時(shí)間越長(zhǎng)，土的密實(shí)度越高，但其增長(zhǎng)速度隨時(shí)間而減少，這是因?yàn)橥馏w在荷載作用下，逐漸達(dá)到密實(shí)，強(qiáng)度逐漸提高，變形逐漸減少的緣故。當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時(shí)，土的密實(shí)度隨施荷時(shí)間增加而迅速增加，超過某一時(shí)間限度后，土的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞。當(dāng)機(jī)具過重，以致超過土的強(qiáng)度極限時(shí)，會(huì)立即引起土體破壞：因此，對(duì)壓實(shí)機(jī)具和碾壓遍數(shù)應(yīng)加以適當(dāng)?shù)倪x擇。壓實(shí)機(jī)具的行駛速度不宜過快，否則壓實(shí)效果差。在機(jī)具類型、土層厚度及碾壓遍數(shù)已經(jīng)選定的條件下，壓實(shí)操作宜先輕后重、先慢后快、先邊緣后中間、先低后高，相鄰輪跡應(yīng)重疊輪寬的1/3對(duì)于壓不到的邊角，應(yīng)輔以人力或小型機(jī)具的夯實(shí)。 

　　3 路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)及標(biāo)準(zhǔn)干密度的確定 

　　3.1 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn) 

　　衡量路基壓實(shí)的程度，常用工地實(shí)際達(dá)到的千密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的百分比，即壓實(shí)度或稱壓實(shí)系數(shù)表示。由于路基所受的荷載應(yīng)力隨深度迅速減少，因此，路基上部的壓實(shí)度應(yīng)高一些。若公路等級(jí)高，路面等級(jí)也高，對(duì)路基要求相應(yīng)較高，因此，路基的壓實(shí)度應(yīng)該高一些。 

　　此外，自然條件越差，路基的壓實(shí)度應(yīng)該越高一些�；�于上述因素，我國(guó)交通部頒布的《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》和《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》，對(duì)路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定，如表1。 

　　表1 土質(zhì)路堤壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn) 

　　填挖類型 路基底面計(jì)起的深度范圍（cm） 壓實(shí)度（%） 

　　高速、一級(jí)公路 其他公路 

　　路 堤 上路床 0～30 ≥95 ≥93 

　　下路床 30～80 ≥95 ≥93 

　　上路堤 80～150 ≥93 ≥90 

　　下路堤 ＞150 ≥90 ≥90 

　　零填及路塹路床 0～30 ≥95 ≥93 

　　3.2 標(biāo)準(zhǔn)干密度的確定方法 

　　標(biāo)準(zhǔn)千密度一般采用室內(nèi)重型擊實(shí)試驗(yàn)方法確定。其具體試驗(yàn)方法見《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》。 

　　目前，規(guī)范規(guī)定，輕型擊實(shí)法只用于三、四級(jí)公路的路基，而重型擊實(shí)法則適用于各級(jí)公路的路基、路面基層和底基層。 

　　4 壓實(shí)質(zhì)量的控制與檢查 

　　4.1 確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量 

　　公路系帶狀構(gòu)造物，一條公路延綿幾公里以至數(shù)百公里，由于填筑路基的沿線土石材料性質(zhì)往往有較大變化，在路基填筑施工之前，必須對(duì)主要取土場(chǎng)采取代表性土樣，進(jìn)行土工試驗(yàn)，用規(guī)定方法求得各個(gè)土場(chǎng)土樣的最大干密度和最佳含水量，以便指導(dǎo)路基土的壓實(shí)工作。一般規(guī)定每一料源試驗(yàn)1次，施工中每 

　　3000　m3試驗(yàn)1次，另外，發(fā)現(xiàn)土質(zhì)變化，隨時(shí)試驗(yàn)。 

　　4.2 檢查控制填土含水量 

　　由于含水量是影響路基土壓實(shí)效果的主要因素，故須經(jīng)常檢測(cè)欲填人路基中的土的含水量W1。當(dāng)W1接近于最佳含水量WO時(shí)，填筑碾壓的質(zhì)量才有保證；當(dāng)W1比WO小很多時(shí)，難以達(dá)到要求的壓實(shí)度。試驗(yàn)表明，當(dāng)采用12　t—15　t光輪壓路機(jī)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)土含水量略小于WO時(shí)，容易達(dá)到較高的壓實(shí)度。天然土常接近于最佳含水量，因此，填土后應(yīng)隨即壓實(shí)。天然土表層常比較干燥，宜在取土前一天在取土坑表面澆灑適當(dāng)水量。填土含水量過大時(shí)，應(yīng)將土攤開晾曬至需要的含水量時(shí)再碾壓。 　　4.3 分層填筑、分層碾壓 

　　每層填土厚度大小，也是影響壓實(shí)效果的重要因素，填土層厚度大時(shí)，其深部不能獲得要求的密實(shí)度。一般認(rèn)為，對(duì)于細(xì)粒土，用12　t-15　t振動(dòng)壓路機(jī)（包括激振力）碾壓，壓實(shí)厚度不超過50　cm。 

　　4.4 加強(qiáng)測(cè)試檢驗(yàn) 

　　填筑路基時(shí)，應(yīng)分層碾壓、分層檢查壓實(shí)度，并要求每一土層壓實(shí)度達(dá)到要求后方能允許填筑上一層填土。只有分層控制填土的壓實(shí)度，才能保證全深度范圍的路基壓實(shí)質(zhì)量。 

　　檢查細(xì)粒土，砂類土和礫類土的壓實(shí)度時(shí)，一般采用規(guī)定的灌砂法和烘干法。灌砂法用于測(cè)定土的濕密度，烘干法用于測(cè)定土樣的含水量：當(dāng)用其他方法時(shí)，因?yàn)闇y(cè)試條件不同，必須以灌砂法為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，找出相關(guān)的壓實(shí)度修正系數(shù)。當(dāng)采用環(huán)刀法時(shí)，測(cè)得的土樣密度一般稍大于灌砂法的結(jié)果。當(dāng)采用核子密度儀時(shí)，也應(yīng)注意以灌砂法結(jié)果為準(zhǔn)進(jìn)行修正。尤其是當(dāng)填上種類發(fā)生變化時(shí)，必須重新標(biāo)定，方能保證壓實(shí)度檢測(cè)的準(zhǔn)確可靠性。檢查粗粒土和巨粒土的壓實(shí)度，可采用灌水法和烘 

　　干法。 

　　4.5 現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量的評(píng)定 

　　1）現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢驗(yàn)的最小數(shù)量，即對(duì)某一面積的路基上，至少做多少點(diǎn)密度檢驗(yàn)。部頒《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ071—98）中規(guī)定，路基壓實(shí)度以每200　m每壓實(shí)層檢測(cè)4處（密度法）。 

　　2）檢驗(yàn)評(píng)定段的壓實(shí)度代表值K為： 

　　式中：K為檢驗(yàn)評(píng)定段內(nèi)各測(cè)點(diǎn)壓實(shí)度的平均值；ta為t分布表中隨測(cè)點(diǎn)數(shù)和保證率（或置信度a）而變的系數(shù)，高速、一級(jí)公路保證率為95％，其他公路為90％；S為檢測(cè)值的均方差；n為檢測(cè)點(diǎn)數(shù)；K0為壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)值。 

　　K≥K0，且單點(diǎn)壓實(shí)值Ki全部大于或等于標(biāo)準(zhǔn)值減2個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，評(píng)定段壓實(shí)度合格：當(dāng)K≥K0，但個(gè)別點(diǎn)壓實(shí)度值Ki低于標(biāo)準(zhǔn)值減2個(gè)百分點(diǎn)或K　　5 結(jié)束語(yǔ) 

　　在施工的過程中，監(jiān)理人員一定要熟悉公路土基壓實(shí)的施工工藝，尤其是工程的關(guān)鍵工藝的要點(diǎn)控制，監(jiān)理人員對(duì)施工中的存在的問題及時(shí)的解決，杜絕施工中出現(xiàn)的施工質(zhì)量無(wú)法滿足要求的現(xiàn)象。 

　　參考文獻(xiàn) 

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