浅谈高速公路路基压实

2011-08-15 00:52王志峰
科技传播 2011年7期
关键词:土基压路机路堤

王志峰,何 维

1.河南省交通厅公路管理局大广高速公路安新运营管理中心,河南 新乡 453400

2.河南省光大路桥工程有限公司,河南 濮阳 457000

高速公路的快速发展,使得道路施工愈加重要,路基的质量对道路的结构性能有着重要的影响,道路路基直接承载着路面以及外荷载的作用。由此可见,要想提高路基的强度和稳定性,就不可忽视路基压实工作这一公路施工中的重要工序,这是根本技术措施。

1 路基压实的原理

水分、气体和土粒这三相体组成土的结构,如果这三项相体之间的缝隙缩小,彼此紧密,那么土的强度就会增强,稳定性性对也会提高,达到这样效果的方式就是进行土体压实。

2 影响压实效果的因素

一般来讲,影响土的压实度的因素有两种,内因和外因,内因是土自身的性能和湿度,外因就是机械、压实时间、速度和土层的厚度等,压实的外界自然和人为因素可需考虑。

下面就影响压实效果的主要因素进行讨论:

1)含水量对压实的影响:(1)含水量ω与密实度(以干容重/度量)的关系;(2)含水量加与土的水稳定性的关系。

2)土质对压实效果的影响土质对压实效果的影响很大。同时通过对比可见,砂性土的压实效果优于粘性土。其机理在于土粒愈细,比表面积愈大,土粒表面水膜所需的含水量就愈多,加之粘土中含有亲水性较高胶体物质所致。另外,至于砂土的颗粒组,由于呈松散状态,水分极易散失,对其最佳含水量的概念就没有多大的实际意义。

3)压实功能对压实的影响

压实质量直接影响着压实的效果,这是除含水量之外的另一个重要因素。

据此规律,工程实践中可以增加压实功能(选用重碾,增加次数或延长作用时间等),目的是最佳降水量的降低和路基强度的提高。但是这种办法的采用是有一定的限度的,增加到一定的限度,效果提高的就愈加不明显。

在经济效益和施工组织上,不尽合理,甚至压实功能过大,一是会破坏土基结构,二是相对应含水量减少而带来的水稳定性差,其压实效果适得其反。相比之下,严格控制最佳含水量,要比增加压实功能收效大得多。当含水量不足,洒水有困难时,适当增大压实功能可以收效,如果土的含水量过大,此时如果增大压实功能,必将出现“弹簧现象,即压实效果很差,造成返工浪费。

4)压实厚度对压实效果的影响

一般来讲,随着土层的深度的增加,土的密实度就越低,表层5cm最高。有效压实深度因你不同的压实工具也会有差别,据压实工具的类型、土质和土基压实的基本要求我们总结出路基分层压实的厚度具体的规定数值。

一般情况下,夯实不宜超过20cm,12t~15t光面压路机,不宜超过25cm,振动压路机或夯击机,宜以 50cm为限。实际施工时的压实厚度应通过现场试验确定合适的摊铺厚度。

3 压路机的选择与操作

影响土基压实效果另一因素是压实机具的选择以及操作水平。土基压实机具的类型比较多,大致可以分为碾压式、夯实式和振动式这三类。

碾压式(又称静力碾压式),包括光面碾(普通的两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾等几种。夯击式中除人工使用的石硪、大夯外,机动设备中有夯锤、夯板、风动夯及蛙式夯机等。振动式中有振动器、振动压路机等。此外,运土工具中的汽车、拖拉机以及土方机械等,也可用于路基压实。 总之,不同土质及不同土层厚度应选择不同的压实机具。砂性土的压实,碾压式最差,其次是夯击式,振动式最好;粘性土的压实采用碾压式和夯击式要比振动式效果好很多。不同的机具还要根据含水量的多少确定压实厚度和压实遍数。土对外力的承受也有一定的限度,最好避免压实过度,这样不仅浪费人力物力,效果还有失效的可能。不同土的强度极限,与压实机具的质量、相互接触的面积、施荷速度及作用时间(遍数)等因素有关。较为安全和保险的做法是先轻后重,先慢后快,先边缘后中间,压实均匀且不漏压,在压实的过程中还要不断的检查,以达到最佳含水量和密实度为止。

4 土基压实标准

土基野外施工,受种种条件限制,不能达到室内标准击实试验所得的最大干容重,应予以适当降低。令工地实测干容重为了,它与室内标准击实试验得到的值之比的相对值,称为压实度K。压实度K就是现行规范规定的路基压实标准。

5 碾压工序的控制

为了有效地压实路基填筑土,必须对碾压工序作以下的控制:

1)确定工地施工要求的密实度。路基要求的压实度根据填挖类型和公路等级及路堤填筑的高度而定。通常根据表中的规定,用标准击实试验,求出最大干密度和相应的最佳含水量,计算出施工要求的最小于密度;

2)各种压实机具碾压不同土类的适宜厚度和所需压实遍数与填土的实际含水量(最佳含水量土2%以内)及所要求的压实度大小有关,应根据要求的压实度,在做试验段时加以确定。 高等级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35t~50t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应静压,第二遍开始用振动压实。压实过程中严格控制填土的含水量。含水量过大时,应将土翻晒至要求的含水量再碾压;含水量过小时,需均匀晒水后再进行碾压。通常,天然土的含水量接近最佳含水量时,在填土后应随即压实;

3)填石路堤在压实前,应先用大型推土机推铺平整,个别不平处,应用人工配合,用细石屑找平。采用的压路机宜选12t以上的重型振动压路机、2.5t以上的夯锤或25t以上的轮胎压路机。碾压时要求均匀压实,不得漏压。每层的铺填厚度在0.4m左右,当采用重型振动压路机或夯锤压实时,可加厚至1.0m。填石路堤所要求的密实度所需的碾压遍数(或夯压遍数)应经过试验确定。以12t以上振动压路机进行压实试验,当压实层顶面稳定,不再下沉(无轮迹)时,可判为密实状态,即压实度合格;

4)土石混填路堤的压实要根据混合料中巨粒土含量的多少来确定。当巨粒土含量较少时,应按填土路堤的压实方法进行压实,当巨粒土含量较大时,应按填石路堤的压实方法压实。不论何种路堤,碾压都必须确保均匀密实;

5)压实度检测方法有环刀法、灌砂法、灌水法(水袋法)和核子密度湿度仪法。在使用核子密度仪时,事先应与规定试验方法作对比试验而进行标定。

6 结论

综上所述,路基的压实要考虑多种因素进行压实,直到达到相关规定的标准,只有按照路基压实标准,严格施工工序,才能提高路基的强度和稳定性保证高速公路的施工质量。

[1]郑克通.城市道路施工的质量控制及质量通病防治[J].中国高新技术企业,2008(12).

[2]陈思思.浅谈道路工程路基压实与质量控制[J].科技信息,2009(18).

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