介绍: 公路就像人体的血脉是我国国民经济的命脉,而公路建设的关键原则是质量。我们行走在公路常看到路面塌陷.车辙、龟裂.翻浆等病害,其根源往往是由于路基的施工质量达不到标准。路基压实度是保证路面工程质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车辆荷载。路基施工的质量如何、是否稳定,主要因素体现在压实度上。 实践证明:对路基进行高标准的压实,是保证路基乃至路面应有强度和稳定性的—项经济而有效的措施。在路基碾压的过程中,填料的物理变化是填料颗粒的重新排列,即互相靠近的固体小粒径颗粒进人大粒径颗粒间的间隙中。其结果是增加了单位体积内固体颗粒的数量,减少孔隙颗粒间的空隙,这个过程的实施称作压实。压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。压实度用来表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好,路基的强度和稳定性越高。 影响路基压实度的因素及保证方法: 1、集料质量 集料的质量主要指集料本身的强度、级配以及集料中是否含有有害物质。用于路基填方的集料对于强度的要求相对较低,而当集料用作路面垫层或基层时,就应该具有必要的强度。在压路机碾压过程中,如果集料本身的强度过低,就很容易被压碎,从而破坏集料本身的级配。集料的级配对压实度有明显影响,实践证明,单一尺寸材料的比表面积相对较小,空隙率较大,材料颗粒间的内磨阻力小,材料颗粒相互间处于相对滑动状态,因而难于碾压密实稳固。所以,为了提高结构层的强度,减少其孔隙率,增加结构层的稳定性,对作为筑路的材料,特别是作路面结构层的集料,必须要有足够的强度和良好的级配。因为级配的变化会引起材料中各种粒径颗粒的变化。级配不好会使集料中的颗粒不能很好地镶嵌,影响密实性,同时也会引起最大干密度和最佳含水量的改变,影响压实效果和压实度的检测。集料中如果含有易容盐、有机质等有害物质,虽然压实度暂时达到要求,但随着有害物质的化学反应,引起“盐胀”“沉陷”等病害。 2、分层的强度 首先,路基填筑前的原土层,必须保证必要的强度和稳定,多年的实践表明,尤其是低填方路基,进行必要的清草皮,树根,腐殖土,填前平整碾压及压实度保证是非常必要的,确保填筑层坐落在规定强度的土基层上。 其次在各结构层碾压的过程中,如果下承层没有足够的强度,碾压层就会很难达规定得压实度要求。实践表明,直接铺筑在土基上的同一种级配集料,在采用同样的碾压设备和碾压方法进行碾压时,如果土基的本身的强度越高,碾压层的检测压实度就越大,反之碾压层的检测压实度就越小。这就要求在施工过程中,每个层次都必须碾压密实,层层都确保足够的压实度,只有路基的压实度按标准施工,才能确保路面的整体强度。 填土含水量 含水量是路基填土的—项基本物理指标,反映土的物理状态,含水量的变化会使土的很多力学性质随之而改变。最佳含水量的控制是保证路基压实度的关键。最佳含水量是土的干密度、孔隙率等指标的计算依据。因此在路基施工过程中,在选定取土料场以后,首先要做的就是确定土的最佳含水量。确定最佳含水量的目的是用来指导施工,对高于最佳含水量的填料必须进行翻晒,对低于最佳含水量的土要进行洒水。在取水困难的地区施工时,可采取增加压实功能的方法来提高路基的压实度。 试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减小,压实度则随压实功的增加而增大。但在实际施工中采用此方法时一定要注意:增加压实功时,压强如果超过土的极限强度,就会引起土基的塑性破坏甚至承重的骨料被超限的压实功碾碎,合理的级配遭到破坏,从而降低路基的强度和稳定性。因此,在实际的施工中,建议采用最佳含水量来控制。在压实的过程中,压实功需要克服土颗粒间的粘结力和内摩阻力,才能使土颗粒相互靠近镶嵌而被压实。土的粒结力和内摩阻力是随土的密实度的增大而增加的。在土的含水量较小的时候,少量的水无法起到润滑作用而使土颗粒间的内摩阻力大,碾压到一定程度时,压实功就无法再克服土颗粒间内摩阻力,土颗粒间的空隙无法继续变小,压实后达不到规定的压实度要求;当土中的含水量逐步增大至最佳含水量时,水在土颗粒之间所起的润滑作用增强,减小了土颗粒间的内摩阻力和粘结力,在压实功的作用下,土颗粒间容易产生位移而相互靠近而镶嵌,压实所得的压密度较大。在土的初始含水量超过最佳含水量一定值时,压实功使单位土体积内的空气体积逐渐减小,而固体体积中水的相对体积逐渐增大。当土中水的相对体积继续增大到超过一定限度后,会出现我们常见翻浆现象。 如何选定最佳路基碾压时机是保证路基强度的关键,根据土工击实试验从下图中就可以看出当击实功一定时土的含水量比最佳含水量增大或减小其干密度将降低,特别是在含水量超过+2%时干密度下降更明显,这就表明压实在最佳含水量+2%时进行压实最为合适,此时的压实效果最好,压实度最高。