浅谈影响公路土方路基压实的因素

颜 焱

贵州智华建设工程有限责任公司，贵州贵阳 550081

公路工程土路基的压实过程和结果受到多种因素的影响，包括内因和外因,内因为含水量和土的性质；外因为压实功能与压实实工具和方法等。弄清这些影响，对于深入了解土的压实机理和指导压实工作，具有重要意义。

1 含水量对压实的影响

当土中的含水量小于最佳含水量时密实度随含水量的增加而增加；当水量达到最佳含水量时，密实度达到最大值的最佳密实度；当含水量超过最佳含水量时，密实度随含水量的增加而减小。这表明，在最佳含水量范围内增加土的含水量对土路基压实有良好作用。超过此范围，含水量增加反而对土基压实不利。产生这一现象的原因的，在最佳含水量范围内，含水量增加，包裹于土粒表面的水膜加厚，相应地降低了土粒间的吸引力，减少了土的内摩阻力，使土粒在外力作用下易产生相对位移，重新排列成紧密的新结构，因此，压实效果最好；当含水量超过最佳含水量并随着水量的增加，土粒间的空隙绝大部分被水分充满，此时，外力不能直接作用于土粒，而传给了土粒周围的水分或封闭的空气。因此，尽管施加很大的压实功能，亦难以改变土粒的本来位置，土基会随着外力的作用而整体移动，故压实效果很差。路基中的“弹簧土”就是由此产生的。在路基施工中，如果含水量较高，我们只能不用该材料或降低含水量至最佳含水量状态，其方法为翻晒。

含水量与强度的关系和含水量与密度的关系相似。但有差别，在相同条件下，土体压实后获得的最佳密实度各最大强度所对应的含水量不相同，最佳密实度对应的含水量要偏大些。这是因为含水量较小时，土粒间的吸引力较大，需要很大外力才能克服此引力而使土粒移动，因而其塑性变形比最佳含水量时小，其强度亦较最佳含水量时高。

饱水后土体的密实度和强度均有所降低，通过试验我们发现，两者的降低值在最佳含水量处均最小。

2 土质对压实的影响

土质对压实度的影响也很大。不同的土质，有不同的最佳含水量和最佳密实度；液性、粘性较高的土，其最佳含水量值较高，而最佳密实度则较低；砂性土的压实效果优于粘性土，这是因为土粒愈细，比表面积愈大，加之粘土中含有亲水性较高的胶体物质需要较多的水分包裹土粒以形成水膜。砂土的颗粒粗，成松散状，水分极易散失，压实效果不好，最佳含水量的概念对其没有多大意义。亚粘土和亚砂土的压实性能较好，而粘性土的压实性能较差。包括种植土、膨胀土等的压实性能都较差。

3 压实功的影响

压实功是指压实工具、碾压遍数或落锤高度、作用时间等。它对压实度的影响，是除含水量外的另一重要因素。它是影响压实度的最重要的外因。试验表明，同一种土的最佳含水量随着压实功的增大而减小，最大密实度随着压实功的增大而增大。在相同含水量条件下，压实功越大，则土的密实度越大，强度越大，水稳性越好。所以，在施工中，如果土的含水量低于最佳含水量而加水有困难，可以用增加压实功的方法来提高其密实度。但必须注意，用增加压实功的方法提高密实度的效果是有限度的，当土的密实度达到一定程度后，增加压实功对其密实度的提高就不明显了，超过这一限度，增加压实功不但经济上不合理，甚至由于压实功过大，土基中土粒的结构遭到破坏，反而影响其效果，就相当于我们用镙栓锚固东西，由于当心不牢固，而过大用力，在超越其强度极限后，它就会崩断。因此，用增加压实功而增大压实度，要有个度，不能超越。相比之下，严格控制最佳含水量，要比增加压实功收效大得多。所以，在土方路基施工中，控制最佳含水量才是关键。

4 压实机具和方法对压实的影响

压实机具的不同，压力传布的有效深度也不同。夯击式机具的压力传布最深，振动式次之，碾压式最浅。但是，一种机具体的作用深度在碾压过程中并不是固定不变的，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，其作用深度亦逐渐减小，其荷载传递也在逐渐减小，所以在路基施工中，上路床的压实度要求要比下路床的高许多。

压实机具重量较小时，荷载作用的时间越长，土的密实度越高，密实度的增长随着作用时间的增长而减小；压实机具较重时，土的密实度随着施加荷载时间的增长而迅速增大，但超过某一时间限度后，土的变形急剧增加而产生破坏；机具过重以至超过土的强度极限时，将立即引起土体破坏。所以，在公路土方路基施工中，要选择合适的压实机具，合理的碾压遍数，如规范要求，在选择18t～25t压路机碾压时，其碾压遍数宜控制在8～12遍。

碾压速度也是影响路基压实的原因之一，碾压速度越快，压实效果越差，碾压速度太慢，易使土体推移。碾压速度宜先快，使松铺土有一个简单的成形后，再慢慢碾压几遍，使土体不再变形后再由慢变快。这样，容易使土体密实均匀。

另外，对于填土路基，摊铺厚度也会影响路基的压实效果，其摊铺厚度与压实机具、含水量等也有关系，压实机具较重，则可以铺厚些，较轻，则铺薄些。《公路工程施工技术规范》有要求，对于高速公路（一级公路）的路基，其松铺厚度不宜大于30cm，其它公路不宜大于50cm。

综上所述，在土方路基施工过程中，必须控制土的含水量在最佳含水量范围，根据土质和压实机具的性能，通过试验，确定合适的分层摊铺厚度，碾压次数以及机具的行驶速度等，以获得最佳的压实效果和经济效率。

[1]交通部公路科学研究院主编.公路路基施工技术规范[M].人民交通出版社，2006，11.

[2]胡长顺，黄辉华编著.高等级公路路基路面施工技术[M].人民交通出版社，2000，5.

[3]交通部公路科学研究院主编.公路土工试验规程[M].人民交通出版社，2007，9.

[4]交通部公路科学研究院主编.公路路基路面现场测试规程[M].人民交通出版社，2008，9.

[5]交通部公路科学研究院主编.公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）[M].人民交通出版社，2005，1.