路基压实度的影响因素和控制措施

减小字体 增大字体 作者:张金树  来源:本站整理  发布时间:2009-09-05 11:31:13

  摘要:本文分析了影响路基达到规定压实度的主要因素,提出了具体的控制措施,供大家参考。
  关键词:路基;压实度;含水量;碾压
  
  1 前言
  
  公路路基是路面的基础,承受着本身的自重、路面重量及由路面传来的车辆荷载,因此,路基质量的好坏直接影响路面质量的好坏,进而影响路面的使用功能。因此路基要有足够的强度和稳定性,要达到这一要求,最关键的一点是在路基施工过程中严格控制压实度。
  
  2 确保路基强度稳定的首要条件
  
  土是三相体,由三部分组成,土粒骨架,土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领.路基在车轮荷载作用下,承压力由路基顶部到底部逐渐减小。所以,采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高.在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准.以确保路基各层填料符合设计要求,为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度。还必须采用轮重不小于4t的轮胎压路机和振动力不小于25t的振动压路机进行压实,以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求,在雨季施工中,被雨水浸泡过的土一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员、管理人员检验认可才能使用,另外,在合理使用路基填料方面,对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的,不容许将CBR值较大的填在CBR 值较小的土层下面。也不容许将CBR值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时.除按规范规定的距离取样外,还应找薄弱环节取样试验,以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度,这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力。使路基填土的压实度达到均匀一致。
  
  3 影响路基达到规定压实度的主要因素
  
  3.1 土的性质
  不同土质的压实性能差别较大。一般来说非粘性土的压实效果较好,其最佳含水量较小、最大干密度较大,在静力作用下,压缩性较小;在动力作用下,特别是在振动作用下很容易被压实。粘质土、粉质土等分散性土的压实效果较差.主要是由于这些细分散性的土颗粒的比表面积大、粘聚力大、土粒表面水膜需水量大,最佳含水量偏高,而最大干密度反而偏小。
  3.2 土的含水量
  土的含水量小时,土颗粒间的内摩阻力很大,压实到一定程度后,某一压实功不再能克服土的抗力压实所得干密度小。当含水量逐渐增加时,水在土颗粒间起着润滑作用,使土的内摩阻力减小,这样同样的压实功可以得到较大的干密度。当含水量继续增加时,虽然土体中气体仍然在压缩,但由于水的相对体积增加,使土的干密度反而减小。同时,最佳含水量不仅影响压实效果,而且也影响该种土的强度和稳定。有试验得出结论:在恶劣水文条件下最佳含水量下的土经压实后,其强度和稳定性比较高。
  3.3 碾压时的温度
  在路基碾压过程中,温度升高可使被压土中的水粘滞度降低从而在土粒间起润滑作用易于压实。但气温过高时,又会由于水分蒸发太快而不利于压实。温度低于0度时,因部分水结冰产生的阻力更大,起润滑作用的水更少,因而也得不到理想的压实效果。
  3.4 压实功能
  压实功能是由碾压(或锤击)的次数及其单位压力(或荷重)所决定的。若在一定限度内增加压实功,则可降低含水量数值,提高最佳密实度的数值。土在不同压实功能作用下的压实性质,是决定压实工作量和选择机具选择施工方法的依据。事实上.对任何一种土,当密实度超过某一限值时,欲继续提高它的密实度,降低含水量值,往往需要增加很大的压实功能,甚至过分加大压实功能,不仅密实度增加幅度小,还往往因所加荷载超过土的抗力,即土受压部位承受压力超过土的极限强度,而导致土体破坏。因此,对路基填土的压实,在工艺方法上要注意不使压实功能太大。
  3.5 压实土层的厚度
  土受压时,能够以均匀变形的深度(即有效压实深度),近似地等于两倍的压模直径或两倍的压模与土接触表面的最小横向尺寸。超过这个范围,土受到的压力急剧变小,并逐渐趋于零作用,可认为此时土的密实度没有变化,不起压实作用。由此可知,土所受的外力作用,随深度增加而逐渐减弱,当超过一定范嗣时,土的密实度将与未碾压时相同,这个有效的压实深度(产生均匀变化的深度1与土质、含水量、压实机械的构造特征等因素有关,所以正确控制碾压铺层厚度.对于提高压实机械生产率和填筑路基质量十分重要。
  3.6 碾压机具和方法
  压实机具和方法对压实的影响反映在以下几个方面:
  压实机具不同,压力传布的有效深度也不同。一般地,夯击式机具的压力传布最深,振动式次之.碾压式最浅。根据这一特性即可确定各种机具的最佳压实度。然而同一种机具的压实作用深度,在压实过程中并不是固定不变的。如钢筒式压路机,开始碾压时,因土体松软,压力传布较深,但随着碾压次数的增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度就逐渐减小了。压实机具的质量较小时,碾压遍数越多,土的密实度越高,但密实度的增长速度则随碾压遍数的增加而减小。并且密实度的增长有一个限度,达到这个限度后,继续以原来的施压机具对土体增加压实遍数则只能引起弹性变形,而不能进一步提高密实度。
  碾压速度越高,压实效果越差。应力作用速度越高,变形量越小,土的粘性越大,影响就越显著。因此,为了提
  高压实效果,必须正确规定碾压的行驶速度。
  
  4 路基压实质量控制
  
  4.1 确定不同种类填土的最大干密度和最佳含水量
  在路基施工前,必须对取土场进行取样,按现行试验规程进行各项试验,采用重形击实试验,确定各个土样的最大干密度和最佳含水量,以便确定土方压实标准。
  4.2 检查控制填土含水量

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