界阜蚌路基平衡含水量调研报告

李 勇 刘 海

（广东天衡工程建设咨询监理有限公司武汉管理中心 武汉 430063）

界阜蚌高速公路是国家高速公路7918计划中南（京）—洛（阳）高速公路中的一段，横跨阜阳、亳州、蚌埠3个地市，分三期建成。该路为全封闭、全立交、平原微丘区高速公路，全长187.17 km，设计行车速度100km／h，路基宽26m，路面为水泥混凝土路面，基层为水泥稳定碎石，底基层为石灰稳定土，厚度分别为25，30，25cm，路面以下深度0.8～1.5m范围内路基为石灰处理路基，1.5m以下为自然土填筑路基。一期与二期分别于2001年4月和2002年11月建成通车，由于建成年限相对较长，公路总体路况一般，现状路面处于加速破坏的阶段，随着交通量的迅猛发展，加上车辆超载现象比较普遍等诸多因素，局部路段的路面服务水平已经衰减，现有道路破损有加快趋势。

1 界阜蚌取样结果

本次界阜蚌取心试验时间为2009年9月，总共选择了5个点进行取样，桩号分别为K348＋950，K349＋020，K349＋150，K349＋210，K370＋560。每个点自距路面1.5m深处开始取土样，每隔0.2m取样一次，连续取5个土样，取样完成深度距路面2.5m，路堤填高3.6～4.0m。每个土样分别进行了含水量、干密度、孔隙率、饱和度等试验［1］。

（1）运营8年后钻心取样试验结果见表1。

表1 运营8年后土样试验结果

（2）路基填筑施工时间为2001年6月，试验数据见表2。

表2 土样填筑施工时试验结果

2 数据整理分析

（1）相同深度下土体平衡含水量与施工时含水量汇总见表3，表4。

表3 运营8年后各桩号的平衡含水量 %

表4 路基施工时各桩号含水量 %

（2）相同深度下运营多年后的压实度与施工时压实度汇总见表5，表6。

表5 路基运营8年后各桩号压实度

表6 路基施工时各桩号填筑压实度

（3）采用肖维纳特法对不同深度平衡含水量值进行取舍。

①距路面1.5～1.7m深度各桩号平衡含水量平均值¯w＝18.80%，s＝0.51。经比较，该组数据无异常值，因此1.5～1.7m深度的平衡含水量w＝18.80。

②距路面1.7～1.9m深度各桩号平衡含水量平均值¯w＝19.88%，s＝1.18。经比较，该组数据无异常值，因此1.7～1.9m深度的平衡含水量w＝19.88%。

④距路面2.1～2.3m深度各桩号平衡含水量平均值¯w＝24.74%，s＝0.64。经比较，该组数据无异常值，因此2.1～2.3m深度的平衡含水量w＝24.74%。

⑤距路面2.3～2.5m深度各桩号平衡含水量平均值¯w＝27.04%，s＝0.40。经比较，该组数据无异常值，因此2.3～2.5m深度的平衡含水量w＝27.04%。

（4）路基不同深度平衡含水量的变化趋势分析。见图1，图2。

图1 距路面不同深度含水量分布图

图2 距路面不同深度平衡含水量变化图

由图1可见，路基土内的含水量随着距路面深度的增大而增大。此现象与地下毛细水上升，随着上升高度的增加含水量减小的规律相符［2］。

由图2可见，路基土内的平衡含水量变化趋势与同一桩号不同深度含水量变化趋势相同，都是随着距路面深度的增大而增大。与地下毛细水上升规律相符。

（5）路基填筑施工时的数据与运营多年的数据对比。2010年将路堤施工时的原始数据与运营7～8年后的钻孔数据进行比较，可以得出路基施工时的平均含水量普遍低于运营后路堤相同深度的平衡含水量，而且随着路基的深度增加差别越大，在距离原地面高度最小时差别达到最大，平衡含水量与路基填筑时的含水量最大差值达到27.04%－16.0%＝11.04%。同时，随着平衡含水量相比于施工含水量的增大，路基压实度则进一步减小，同样在接近原地面高度最小时差别达到最大。这与泗许高速粉土路基施工设计技术前期研究中路基在小范围内进行干湿循环时强度（压实度）会减小的结论相符［2］。相同深度下施工平均含水量与平衡含水量的对比见图3，相同深度下施工压实度与运营后压实度的对比见图4。

图3 相同深度下施工平均含水量与平衡含水量对比图

图4 相同深度下施工压实度与运营后压实度对比图

3 结语

通过界阜蚌平衡含水量调研，得到了不同深度路基土体的平衡含水量。分别为：距路面1.5～1.7m深度为 w ＝ 18.80%；距 路 面1.7～1.9m深度为w＝19.88%；距路面1.9～2.1m深度为w＝22.93%；距路面2.1～2.3m深度为w＝24.74%；距路面2.3～2.5m深度为w＝27.04%。同时路基随着平衡含水量相对于施工时含水量的增大，压实度随之减小，平衡含水量与施工含水量差别越大，压实度减小越大，路基强度减小。因此需要根据已取得的平衡含水量，调整不同深度路基施工时最佳含水量的大小，通过控制施工含水量在最佳含水量±2%的调整范围［3］，使施工含水量最大限度地接近确定的平衡含水量，保证路基在运营状态时土体湿度的相对稳定，从而保证路基压实度与强度的稳定。

［1］JTGE40－2007公路土工试验规程［S］.北京：人民交通出版社，2007.

［2］白祖国.低路堤填筑的粉土改良及毛细水作用下路堤稳定性研究［R］.天津：天津大学，2009.

［3］JTG F10－2006公路路基施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2006.