摘要：在公路工程土方路基施工過程中，壓實(shí)度是路基施工控制的最主要指標(biāo)，本文針對(duì)北京市多例再建及新建工程的土方路基施工加以分析與研究，簡(jiǎn)析土方路基壓實(shí)度的影響因素，包括土基含水率的影響，土質(zhì)本身的影響，地基的影響，壓實(shí)機(jī)械的影響，檢測(cè)方法的影響，以及人為因素的影響等等。
關(guān)鍵詞：壓實(shí)度；影響因素
中圖分類號(hào)：U213文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言：壓實(shí)度是土方路基壓實(shí)性能的最主要控制指標(biāo)，它直接可以反映出土方路基的承載能力及施工質(zhì)量的好壞，因此在土方路基施工過程中，要嚴(yán)格控制壓實(shí)度指標(biāo)符合相應(yīng)規(guī)范的要求。壓實(shí)度也是建設(shè)單位、施工單位以及監(jiān)理單位多次發(fā)生沖突與分歧的地方，是三方發(fā)生矛盾的焦點(diǎn)。由此可以看出壓實(shí)度在土方路基施工過程中的重要性，本文通過對(duì)北京多例新建及再建公路工程進(jìn)行分析與研究，指出影響土方路基壓實(shí)度的各類因素，從而可以在土方路基施工及壓實(shí)度檢測(cè)與控制過程中，提供指導(dǎo)意見。
1壓實(shí)度的概念
針對(duì)于土方路基，室外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)最大干密度的比值即為壓實(shí)度，公式表示為：
施工現(xiàn)場(chǎng)干密度的常用檢測(cè)方法有核子密度儀法（包括無核密度儀）、環(huán)刀法、灌砂法等等，其中，灌砂法是普遍采用的方法，其基本原理是采用置換，用標(biāo)準(zhǔn)量砂置換路基填土，從而確定路基填土的干密度，公式表示為：
室內(nèi)最大干密度的測(cè)定一般采用標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，其基本原理為，通過制備五份土樣，按等比例依次加入不同分量的水，在同等試驗(yàn)條件以及相同擊實(shí)功的作用下，將五份土樣擊實(shí)，以土樣干密度為縱坐標(biāo)，土樣含水率為橫坐標(biāo)，繪制曲線圖，圖線成拋物線形式，其中峰值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)即為最大干密度，橫坐標(biāo)為最佳含水率，如圖所示：
2土方路基壓實(shí)度的影響因素
2.1含水率對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響
通過標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，我們能夠明確的知道隨著土體含水率的增加，土體的干密度會(huì)呈現(xiàn)一個(gè)拋物線的形式發(fā)展。由此可以看出，土體當(dāng)中的含水率過高與過低都不合適，只有在最佳含水率的情況下，土體才能達(dá)到最大干密度，即土體被擠壓的最密實(shí)（如圖1所示）。當(dāng)土體當(dāng)中含水率較小時(shí)，土顆粒之間主要以強(qiáng)結(jié)合水連接，連接比較牢固，阻礙土顆粒運(yùn)動(dòng)，土體表現(xiàn)為不容易被擠壓密實(shí)。隨著含水率的增加，土顆粒之間開始以弱結(jié)合水的形式相連接，水分在土顆粒被擠壓密實(shí)的過程中，起到潤(rùn)滑作用，因此，在此過程中，隨著含水率的增加，土體被擠壓的越密實(shí)，表現(xiàn)為土體的干密度增加。當(dāng)土體當(dāng)中水分含量較多時(shí)，土顆粒之間主要以液態(tài)水的形似相連接，連接較弱，在土體受力過程中，液態(tài)水很難從土的孔隙當(dāng)中擠壓出來，從而阻滯土顆粒之間相互靠近密實(shí)，從而出現(xiàn)軟彈現(xiàn)象，表現(xiàn)為土體很難被壓實(shí)。
由以上分析可知，在土方路基施工過程中，一定要嚴(yán)格控制土體的含水率，在北京地區(qū)，新建工程土方路基的施工是一個(gè)難點(diǎn)，因?yàn)楸本┑貐^(qū)缺少滿足要求的土體，在施工過程中，經(jīng)常通過翻曬，灑水車灑水等措施來控制筑路用土的含水率，使其接近最佳含水率，從而達(dá)到做好的壓實(shí)效果。
2.2土體本身對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響
這其中包括土體本身的質(zhì)量以及土體顆粒級(jí)配的情況。大部分土方路基施工過程中，考慮到經(jīng)濟(jì)成本的問題，都會(huì)采取就地取材的原則進(jìn)行土方路基的施工，但是在北京地區(qū)，很少有優(yōu)質(zhì)的土源，大部分土體都含有著大量的有機(jī)雜質(zhì)，這些土體如果用于路基填筑，將很難被壓實(shí)，從而影響土方路基的壓實(shí)度。
土體的顆粒級(jí)配情況對(duì)土體的壓實(shí)也有著重要的影響，大量試驗(yàn)證明，級(jí)配良好的土，空隙率較小，土體更容易被壓實(shí)。分析土體顆粒級(jí)配情況的常用方法有篩分法、密度計(jì)法和移液管法三種。當(dāng)土體粒徑在0.075mm到60mm之間時(shí)，采用篩分法；土體粒徑小于0.075mm時(shí)，采用密度計(jì)法和移液管法。表征土體顆粒級(jí)配情況的指標(biāo)主要有不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)，只有當(dāng)同時(shí)滿足不均系數(shù)Cu≥5和曲率系數(shù)Cc=1~3這兩個(gè)條件時(shí)，才為級(jí)配良好的土，公式表示為：
2.3壓實(shí)機(jī)械對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響
壓實(shí)機(jī)械的種類繁多，大體上可以分為夯擊式、振動(dòng)式和靜力碾壓式，其作用深度依次遞減。目前北京地區(qū)土方路基施工，施工單位最為常用的是振動(dòng)壓路機(jī)械，多方研究表明，振動(dòng)壓路機(jī)械的振幅、振動(dòng)頻率、行駛速度、行駛方向、碾壓次數(shù)都會(huì)對(duì)土方路基的壓實(shí)度造成影響。根據(jù)試驗(yàn)，相比于高速行駛，壓路機(jī)械在低速行駛的時(shí)候，可以取得較好的壓實(shí)效果。土方路基施工，一般都會(huì)采用分層壓實(shí)，因此，土方路基每一層的松鋪厚度及碾壓次數(shù)也會(huì)直接影響到土方路基的壓實(shí)度。一般情況下，公路工程土方路基施工松鋪厚度為20cm~30cm，很多施工單位，在壓實(shí)度不能滿足規(guī)范要求的時(shí)候，多會(huì)采用增加碾壓遍數(shù)，從而提高路基壓實(shí)度，但隨著碾壓遍數(shù)的增進(jìn)，路基壓實(shí)度增幅依次遞減，因此過多的碾壓遍數(shù)不僅無法大幅度提高壓實(shí)度，而且增加施工成本。
針對(duì)于不同的施工條件，土質(zhì)及工程需求，施工單位應(yīng)該在施工準(zhǔn)備階段，鋪設(shè)試驗(yàn)段，進(jìn)行壓實(shí)機(jī)械及壓實(shí)方法的確定，選用適宜的壓路機(jī)械及合理的壓實(shí)方法進(jìn)行土方路基壓實(shí)，這樣壓實(shí)度才能達(dá)到最好效果。
2.4壓實(shí)度檢測(cè)方法對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響
灌砂法是土方路基施工壓實(shí)度檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法。在采用灌砂法測(cè)定土方路基壓實(shí)度的過程中，多種因素導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)確，影響土方路基壓實(shí)度。
2.4.1量砂標(biāo)定不準(zhǔn)確。
在施工過程中，為了節(jié)約時(shí)間，當(dāng)采用灌砂法進(jìn)行壓實(shí)度檢測(cè)的時(shí)候，回收的量砂不經(jīng)過任何處理，直接進(jìn)行下次試驗(yàn)，從而影響壓實(shí)度的檢測(cè)準(zhǔn)確性。用于灌砂法的標(biāo)準(zhǔn)砂，在每次使用完畢之后，需要過篩，烘干，從新標(biāo)定量砂的密度，才能用于下次的試驗(yàn)。
2.4.2含水率測(cè)量不準(zhǔn)確。
含水率的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定方法為烘干法，但是烘干法測(cè)定含水率用時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，一般情況下，需要在105℃~110℃的烘箱中烘干8小時(shí)。多數(shù)情況下，施工現(xiàn)場(chǎng)采用酒精燃燒法測(cè)定土樣含水率，由于施工現(xiàn)場(chǎng)條件較差，很難準(zhǔn)確測(cè)定土樣含水率。此外，在采用烘干法時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)收集的濕土樣在運(yùn)送到工地試驗(yàn)室的過程中，由于儲(chǔ)存不當(dāng)，造成土樣當(dāng)中水分的流失，從而造成含水率測(cè)量不準(zhǔn)確。
2.4.3現(xiàn)場(chǎng)灌砂操作不規(guī)范。
在灌砂的過程中，土體表面不平整的情況下不使用基板，濕土樣現(xiàn)場(chǎng)回收不完全，灌砂不徹底等都是檢測(cè)過程中常見的不規(guī)范做法。造成這些問題的原因，有些是技術(shù)人員明知故犯，有的則是技術(shù)人員對(duì)檢測(cè)方法不熟悉造成。
2.4.4數(shù)值修約不正確。
壓實(shí)度是土方路基施工最主要的指標(biāo)，對(duì)于施工單位的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理人員，每天都要進(jìn)行大量的壓實(shí)度數(shù)據(jù)處理，因此，為了提高工作效率，壓實(shí)度的數(shù)據(jù)處理多會(huì)采用現(xiàn)有的編程軟件，或者通過EXCEL編程，進(jìn)行壓實(shí)度數(shù)據(jù)的快速處理。但是在這個(gè)過程中，很多軟件都沒有很好的考慮數(shù)值修約的問題，從而發(fā)生在原始數(shù)據(jù)不同的情況下，壓實(shí)度結(jié)果卻一樣的問題，或者在原始數(shù)據(jù)相同的情況下，壓實(shí)度結(jié)果不一樣的現(xiàn)象。在采用軟件進(jìn)行壓實(shí)度數(shù)據(jù)處理的過程當(dāng)中，應(yīng)充分考慮數(shù)值修約規(guī)則，考慮以下注意事項(xiàng)：
�。�1）四舍六入，逢五單進(jìn)偶舍；
�。�2）不能對(duì)數(shù)值進(jìn)行連續(xù)修約；
�。�3）在運(yùn)算過程中，可以多保留一位小數(shù)，在運(yùn)算結(jié)束后，在按規(guī)范要求進(jìn)行修約。
2.5人為因素對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響
很多施工單位，在土方路基施工過程中，為了節(jié)約成本，算短工期，加快進(jìn)度，施工過程偷工減料，不按既定施工組織進(jìn)行施工，報(bào)告弄虛作假，人為控制壓實(shí)度指標(biāo)，使其達(dá)到相應(yīng)規(guī)范要求。壓實(shí)度數(shù)據(jù)不做，靠編，在很多施工單位已經(jīng)成為了一種常態(tài)，監(jiān)理單位查，就做做樣子，在現(xiàn)場(chǎng)挖幾個(gè)坑，撒上砂草草了事。
3結(jié)束語
壓實(shí)度是土方路基施工的重要控制指標(biāo)，也是多方關(guān)注及發(fā)生矛盾的焦點(diǎn)。因?yàn)楸疚耐ㄟ^對(duì)土方路基壓實(shí)度的影響因素進(jìn)行分析與總結(jié)，一方面從施工角度，可以幫助施工單位分析壓實(shí)度存在問題的原因，從而使他們采取最優(yōu)方式進(jìn)行解決，提高土方路基的施工質(zhì)量；另一方面，從監(jiān)理角度，希望監(jiān)理單位通過以上幾個(gè)方面，加強(qiáng)對(duì)土方路基施工質(zhì)量的控制，讓我們的公路工程施工能有一個(gè)良性的循環(huán)。
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