暢奕　黃洋

摘 要：介紹了影響高速公路路基壓實度的主要因素及達到最佳壓實度效果的幾種方法。

關(guān)鍵詞：高速公路，路基壓實度，含水量

從技術(shù)方面講，高速公路路基壓實度達不到要求是造成路面局部沉陷或過早破壞的主要原因之一。因此，當(dāng)前在路基施工中的交工驗收時， 把其作為七個驗收指標(biāo)中的主要質(zhì)量控制指標(biāo)；同時也說明壓實度是現(xiàn)場施工過程中較難達到的指標(biāo)。因為實際施工時影響因素較多，所以在進行高速公路路基施工過程中，我們必須結(jié)合實際情況認真分析每種因素及其對壓實度的影響程度。

從現(xiàn)場施工情況及路基檢測分析，影響路基壓實度的因素有壓實功能、碾壓工藝及方法、下承層強度、路基含水量等。

可以通過選擇合理的壓路機械，試鋪試驗段確定松鋪厚度及碾壓遍數(shù)，填前對路基進行處理和壓實等，解決壓實功能、碾壓工藝、下承層強度等問題。而填料含水量則由于取土場、土石類型、氣候、氣象等因素影響變化較大，施工中極難控制，因此，含水量是造成路基壓實度難以達標(biāo)的主要因素。

1. 選擇合理的填土含水量

高速公路通過重型擊實試驗，用土的含水量和相應(yīng)的干密度繪出含水量～干密度關(guān)系曲線，當(dāng)壓實功能與壓方法不變時，土的干密度隨含水量的增加而增大，當(dāng)干密度達到某一最大值后，含水量的增加反而使密度下降。由此，得出一個路基填土的最大干密度ρ及相應(yīng)最佳含水量ωo ?，F(xiàn)行路基壓實，采用了干密度比的壓實檢測方法。即以實測壓實土的干密ρ和標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗重錘或輕錘得到的最大干密度ρdmax之比，作為路基壓實度K的檢測標(biāo)準(zhǔn)K=ρ/ρdmax。根據(jù)路堤填土高度及要求的相應(yīng)的壓實度，計算出必須達到的干密度ρd，并由此得出ωa及ωb，在ωa與ωb之間的任一含水量，均可保證路基所需之壓實度K。即：0～80cm，K=0.95；80～150cm，K=0.93；大于150cm，K=0.9。

應(yīng)當(dāng)指出的是，合理的含水量區(qū)間ωa～ωb將與土質(zhì)有很大的關(guān)系，對非滲水性土，該區(qū)間較小，對滲水性土，該區(qū)間較大。從理論上分析，這是由擊實實驗固定擊實所確定的。實際上，各土石方施工單位在某一路段所采用的壓路機類型是不一致的，由上述方法確定的合理含水量區(qū)間是無法直接使用的，若簡單機械套用，將可能出現(xiàn)無論如何碾壓，壓實度仍不能滿足設(shè)計的現(xiàn)象。最科學(xué)的做法是，根據(jù)該路段所具有的壓路機類型，選200m左右長路段作試驗段，在某一試鋪厚度下，改變填土含水量與碾壓遍數(shù)，測定對應(yīng)的干密度，用土的含水量和相應(yīng)的干密度繪制規(guī)定碾壓遍數(shù)下的含水量、干密度關(guān)系曲線；依據(jù)這條曲線確定該壓路機可達到的最大干密度和相應(yīng)的最佳含水量。在縱坐標(biāo)上標(biāo)出要求干密度ρd的點，（這里要求的干密度ρd是通過室內(nèi)擊實試驗求出最大干密度ρdmax后，按要求的壓實度計算出的干密度），并以該點作平行于橫坐標(biāo)的水平線。這時可能會出現(xiàn)三種情況，：⑴水平線在含水量干密度關(guān)系曲線上方通過；⑵水平線與含水量干密度關(guān)系曲線頂點相切；⑶該水平線與含水量干密度關(guān)系曲線在兩點相交。如果是第一種情況，則說明增加碾壓遍數(shù)已不起作用，只能根據(jù)施工單位的具體機械情況，減薄松鋪厚度或改用較重的壓路機。

如果是第二種情況，則證明所選用的壓路機、碾壓遍數(shù)以及適宜的松鋪厚度恰能滿足要求。但碾壓時的含水量必須是最佳含水量，而不是一個可移動的范圍，所以很難控制。這種情況對于施工很不方便，也不好掌握。

如果是第三種情況，則證明壓路機械選型合理，給施工創(chuàng)造了非常有利的條件。如果前所述，實際上路基填土含水量不可能都相等，經(jīng)常有一定碾壓遍數(shù)后所測得的干密度也不可能都相等，經(jīng)常具有一定的誤差。例如，對于路基土的干密度，其偏差系數(shù)常達3%～4%，因此，根據(jù)上述方法確定碾壓遍數(shù)或碾壓松鋪厚度時，必須考慮上述含水量的非均勻性。也就是說，應(yīng)該使干密度的這條水平線與曲線在兩點之間的范圍內(nèi)，是較容易控制的，也符合前面從理論上分析所得出的結(jié)果。在此前提下按照確定的壓實機械、松鋪厚度、碾壓遍數(shù)施工是完全可以達到要求的壓實度的。不需要經(jīng)常因壓實不夠而增加碾壓遍數(shù)，或減薄松鋪厚度，或改用較重的壓路機。只需把含水量控制在合理的含水量區(qū)間即可。

2.控制含水量應(yīng)注意的幾個問題

2.1天然含水量的變化

在施工時，要測定取土場土的天然含水量（包括不同時間、天氣、季節(jié)的天然含水量）以及在運料到工地和攤鋪后碾壓前的含水量；以最佳含水量為準(zhǔn)，算出需要補充的水量。所需的水量可以在取土之前及時澆注，讓水分充分均勻地滲透到土體中，碾壓時注意測試，達到最佳含水量方可碾壓。

2.2取土場的選擇

高速公路立即土石方施工用土數(shù)量較大，設(shè)計所給出的取土場分布較散，數(shù)量多，各個不同土場土質(zhì)不一樣，其壓實性能亦不同，在施工中除考慮就近利用的原則外，還應(yīng)注意兩個問題：（1）應(yīng)按新頒《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》首先對所選土場土樣進行CBR試驗，若其強度達不到相應(yīng)層次的要求是不允許使用的；（2）土場的天然含水量應(yīng)盡可能在合理含水量區(qū)間，以減少土中撒水。所以在施工時，不應(yīng)選定土場再作CBR試驗，而應(yīng)先作CBR試驗再確定土場。

2.3選擇合適的填土

就填筑路基而言，最合適的土是砂礫土、礫土、及亞礫土。這些土的內(nèi)摩擦阻力小、粘結(jié)力小，滲水性強、其合理含水量空間較大，容易壓實，又有足夠的強度、穩(wěn)定性，遇水不致過分軟化。用這些土作填料不易引起路基沉陷。另外，施工中應(yīng)注意填料粒徑不能超標(biāo)，若填料粒徑超標(biāo)過多過大，就容易形成骨架作用，使壓路機壓不實，出現(xiàn)空隙，這樣就達不到要求的干密度。

粉土質(zhì)土和細砂土的土質(zhì)稍差些，這些低粘性土，也比較容易壓實，在飽和狀態(tài)下，這些土容易變成流塑狀失去承載能力。用這種土填筑路堤的邊坡，在良好的水文地質(zhì)條件下是足夠穩(wěn)定的。但是若不作與之配套的防護工程，是容易受水沖刷的。

亞粘土和重粘土的壓實比較難，但與粉質(zhì)土相比較它們?nèi)允潜容^有利的土。這些土具有較高的粘性與不透水性。

最難以壓實的土是粘土，在潮濕狀態(tài)，這種土不穩(wěn)定，塑性較差，并容易發(fā)生剪切，在干燥狀態(tài)下，容易喪失水分，使土體龜裂。其特點是液限大，最佳含水量大，而最大干密度小。路基碾壓不實，易形成“軟簧”，這種土不宜選用。

2.4土質(zhì)的變化

土質(zhì)的變化是施工中隨時應(yīng)注意的問題，不同的土質(zhì)其最大干密度ρdmax和最佳含水量ωo是不同的，不注意這一點，始終生搬硬套一個最大干密度標(biāo)準(zhǔn)，采用同一種機械，相同的碾壓遍數(shù)和松鋪厚度，就會出現(xiàn)壓實度始終達不到設(shè)計要求。因此在施工現(xiàn)場管理中，針對不同的土質(zhì)（甚至同一土場不同層的土質(zhì)）測試人員應(yīng)經(jīng)常注意進行土樣的試驗，注意調(diào)整土料的最大干密度ρdmax及 最佳含水量ωo，合理地調(diào)整施工機械之間的組合，確定相應(yīng)的碾壓遍數(shù)及松鋪厚度，這樣才能快速有效地達到設(shè)計所要求的壓實效果。

2.5進行擊實試驗時，取樣一定要有代表性

進行土樣分析試驗所選的土樣，在進行重型擊實時，應(yīng)使其所確定的最大干密度ρdmax和最佳含水量ωo具有指導(dǎo)性、代表性；注意含水量干密度關(guān)系曲線的形狀。某些填料的含水量干密度關(guān)系曲線中含水量最小的一側(cè)曲線段較陡，或整個曲線陡較陡，在現(xiàn)場施工碾壓過程中就需要仔細控制含水量，如填料太干，就需要增加碾壓噸位及碾壓遍數(shù)，如果過濕就不穩(wěn)定。如果填料的含水量干密度曲線比較平穩(wěn)，則施工中就不需要非常仔細控制含水量，因為碾壓時，含水量不是那么敏感。

總之，在高速公路路基施工過程中，采用幾種不同的方法排除不利因素，特別是含水量，直接影響公路的驗交和質(zhì)量，雖然很難控制，但十分重要。針對上述提到的幾個問題加以注意，適時進行試驗調(diào)整，壓實度是完全可以達到設(shè)計要求的。