红粘土路基压实度的施工质量控制

程明星

摘要：路基压实对公路质量有着重要影响，稍有疏忽就会造成早期破坏的后果。以压实度的指票来控制路基施工质量有着重要现实意义。本文结合公路施工实践，就红粘土路基压实度的现场控制提出了一些建议。

关键词：红粘土 压实度 最佳含水量 最大干密度

在公路建设中，路基压实是影响公路质量的重要因素，并在很大因素上决定着路面的使用寿命和修筑完成后的维护费用。据科学研究表明，路基材料的密实度每增加1％，公路的寿命可提高10％－15％，实践同时证明，在路基施工中，对路基压实稍有疏忽（如漏压、压实不均等），道路开放使用后容易产生早期破坏。我国一直采用压实度（即工地实际达到的干密度与室内标准击实试验所得的最大干密度的比值）指标来控制路基施工的质量，《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006中关于路基压实度的要求.

另外，在此规范中规定：“液限大于50%、塑性指数大于26、含水量不适宜直接压实的细粒土，不得直接作为路堤填料；需要使用时，必须采取技术措施进行处理，经检验满足设计要求后方可使用。”

红粘土是分布较多的土，属高液限粉土，液限大于55%，若按上述规范：以液限大于50为标准确定土的可用性，则存在大量的土质被废弃，改良利用的成本也很高。此外，通过试验发现，红粘土路基达到重型击实的最大干密度时，饱和度一般均小于80%-85%，达到表1压实度标准时，饱和度仍然偏小，随着时间的推移，路基必然吸水，使得土体膨胀，压实度降低，造成路基不稳定，强度降低，甚至达不到路基最小强度要求，所以规范规定，这类土“压实度标准可比表1的规定值降低1%-5%，这给出了压实度降低的范围，可降低的最大值，但不得一律取5%，实际施工中可根据土质情况，可通过以下方法确定压实度降低的值：作出可直接碾压的含水量范围内的重型击实曲线，选择该条曲线的最大干密度与这种土在最佳含水量对应的最大干密度比值作为压实度标准， “可直接碾压的含水量”指稠度在1.1-1.3之间所确定的含水量，因为稠度ωc=1.1-1.3，采取各种合适的压实机具分层碾压，均可获得最佳压实效果。对于高液限、高天然含水量的细粒土，土的可压实性应从土的天然稠度来判断，稠度ωc=（ωL-ω）/（ωL-ωp），ωL为土的液限，ωp为土的塑限，ω为土的天然含水量，试验表明，当土体稠度小于1.0时，土体很难分散，难以碾压，当土的稠度大于1.75时，说明土体过干，也不宜碾压。

下面结合某公施工实践就红粘土路基施工中现场压实度的控制谈一点看法。

1.填土土质参数

土来源于K268+380处取土场，施工前对选定取土场的填料取具有代表性的土样进行土质试验，包括土壤的种类、液塑性试验、颗粒分析、含水量、相对密度、重型击实、土的承载比及有机质含量试验等。土基基本性质如下：液限ωL=60%，塑限ωp=32%，最大干密度1.81g/cm3

2.路基试验段

路基试验段起讫点位K268+120—K268+260，共计140米，按照规范要求对原地面进行基底处理和平整，碾压区为93区。在施工现场，可以用试验段的方法确定某种压实机械的实际最佳含水量。方法是，将土铺成20cm的厚度，在可直接碾压的含水量条件下用20T的压路机进行碾压，直到密实度不再明显增加为止，并记录碾压遍数((静1振3)，然后将土翻松并晾晒，使土的含水量约减少2％：拌和均匀并整平后，再用压路机进行碾压，保持上述碾压遍数不变，测定土的含水量和密实度．再将土翻松并晾晒，使土的含水量约减少2％，……重复上述步骤，直到土的含水量明显小于最佳含水量和密实度明显降低时为止。用土的含水量和相应的干密度绘制规定碾压遍数下的含水量干密度关系曲线．

利用这根曲线确定实际的量佳含水量和最大干密度，如图1所示。同一种土在相同的压实功作用下，根据所处的路床、上路堤、下路堤等部位将标准干密度乘以相应的压实标准（如0.96、0.94、0.93）即为要求干密度，在图1的纵坐标上标出过该点的水平线，这样，可能出现三种情况：

（1） 直线在含水量-干密度关系曲线上方通过，见1线；

（2） 直线与含水量-干密度关系曲线的顶点相切，见2线；

（3） 直线与含水量-干密度关系曲线在两点相交，见3线。

如果是第一种情况，则说明必须增加碾压遍数或减薄填土层的厚度或改用较重压路机。

如果是第二种情况，则说明所选用的压路机、碾压遍数、填土层的厚度恰能满足要求。

如果是第三种情况，则说明理论上可以增加填土层的厚度或减少碾压遍数或采用较轻的压实机械。

实际上土的含水量不可能很均匀，经过一定碾压遍数后所测得的干密度也不可能都相等，具有一定的误差，路基土的干密度偏差系数常达3%-4%，因此做试验路段时，确定碾压遍数或填土层厚度时，必须考虑这种不均匀性，也就是应使图上要求干密度的这条直线与曲线在两点相交，但又接近与曲线的顶点。

用20T压路机经静1振3碾压后得实际最大干密度为1.647g/cm3,即能达到91%的压实度，比要求的压实度降低2%，在1%-5%的范围，属于图1第三种情况，故尝试增加压实功的方法增加压实度，经第4遍振压后，压实度为92.7%,第5遍振压后，压实度为93.7%，满足规定的压实度要求。

施工参数以及试验结果分析

(1)碾压遍数：20T压路机静压1遍，振压5遍。

实践证明：当土基稠度控制在1.1-1.3之间，红粘土压实后也具有很高的强度和良好的水稳性。◆

参考文献：

1中华人民共和国交通部，JTGF10-2006公路路基施工技术规范，北京：人民交通出版社．2006

作者单位：贵州省公路桥梁工程总公司