浅谈影响土质路基压实效果的因素分析

2014-08-08 03:23
中国新技术新产品 2014年10期
关键词:土质碾压含水率

董 琦

(葫芦岛市长顺公路工程有限公司,辽宁 葫芦岛 125000)

随着我国经济社会的快速发展,国家对基础设施的投入越来越大,公路工程作为基础设施中非常重要的一部分,更是受到了各个部门的高度关注,1993年以来,国家采取了一系列政策措施加大了道路的投资建设力度,公路建设长度年增长速度均在2.5%以上,公路建设速度突飞猛进、硕果累累,长期起来道路运输对国民经济的瓶颈制约得到了初步缓解。路基是路面的基础,是路面的支撑结构物,在道路的各个结构层中占据着不可替代的作用,路基修筑质量的好坏将直接对道路的建设质量起到一定的影响,土质路基施工过程中,碾压是比较关键的一道工序,通过对土质路基的碾压可以提高土体的密实度,降低透水性等,但是在土质路基施工过程中,还是会有一些因素会严重影响其碾压效果,如果施工人员不能够对这些因素进行很好的控制,就会造成翻浆、弹软等病害,本文就从施工角度,对影响土质路基压实效果的因素进行逐一分析,通过碾压,尽量使土质路基的压实度满足设计文件以及公路路基施工技术规范的要求,使路基的强度和稳定性得以提高。

1 路基压实机理

路基土是由土粒、水分和空气组成的三相体系。三者具有相对独立的特性,并且相互制约共同存在于一个统一体中,构成土的各种物理特性有渗透性、粘滞性、塑性和力学强度等。如果三者组成情况发生变化,则土的物理特性也会随之改变。因此,想要改变土的特性,应改变其组成。对土质路基进行压实就是利用机械方法,对土体的结构进行改变,以达到提高强度和稳定性的目的,路基土受压时,土中的空气大部分被排出,土颗粒之间空隙变小,重新排列成密实的新结构。土颗粒在外力作用下不断聚拢,使土的内摩擦阻力和粘滞力不断增加,从而提高土的强度,同时,由于土颗粒不断靠拢,大大减少了水分进入土体的通道,阻力增加,于是使土的渗透性降低。

2 影响压实效果的因素

1)含水率对压实效果的影响

含水率是影响土质路基碾压效果的比较重要的一个因素,含水率过大或者过小都会对压实效果产生一定的影响。我们在进行土方路基填筑前,首先应该取土样通过室内试验室进行标准击实试验,得到干密度和含水率的关系曲线,在干密度与含水率的关系曲线中,与最大干密度对应的含水率称为最佳含水率,表明某种土在一定的压实功能作用下,当土中含水率在最佳含水率附近时,才能得到相应的最大干密度。

我们在路基碾压施工时,用某一型号的压路机对含水率过小的土进行碾压,很难达到较大的压实度,但是如果土质的含水率超过最佳含水率过多时,同样难以达到较大的压实度。我们在对土质路基进行碾压时,发现碾压后土体呈松散状,不密实难以形成板体,就是含水率过小的原因;发生“弹簧”现象就是由于土质的含水率过大所造成的。

2)土质对压实效果的影响

土的性质对压实效果的影响也是非常大的,一般的规律是这样的:由于土质的不同其最佳含水率和最大干密度也是不同的,塑性比较高的土,其最佳含水率较高,但是其最大干密度较低;砂性土的压实效果比粘性土要好很多。其机理在于粘性土的土粒较细,比表面积较大,需要较多的水分包裹土粒以形成水膜。砂土颗粒较粗,呈松散状态,水分容易散失,最佳含水率的概念对砂土的实际意义相对小一些,亚砂土和亚粘土的压实性能较好。

3)压实功能对压实效果的影响

压实功能对压实效果的影响也是非常大的。实验证明,同一种土的最佳含水率随压实功能的增加而减小,最大干密度随压实功能的增加而增大。在含水率相同的条件下,压实功能越大,则土的密实度越大,根据这一规律,在土质路基施工过程中,如果土的含水率低于最佳含水率而加水有困难时,可采用增加压实功能(重压或增加碾压遍数)的办法来提高密实度。但是用压实功能来提高密实度也是有一定限度的,当压实功能增加到一定程度后,土的密实度增长就不明显了。相比之下,严格控制最佳含水率,要比增加压实功能收效大得多。所以,在土基的压实过程中,控制最佳含水率是关键,在此基础上,采取分层填土,控制有效填土厚度,必要时适当增加压实功能,才能收到良好的压实效果。

4)压实机具和方法对压实效果的影响

压实机具和压实方法不同,同样会对压实效果产生一定的影响,比如压路机吨位不同,压实力传递的深度不同,按照规范的规定,土质路基的压实应该遵循“先轻后重、先静后振、先慢后快、直线段先两边后中间、曲线超高段段先低后高”的原则进行碾压,并且碾压速度不宜过快,应该严格按照公路路基施工技术规范以及设计文件的要求进行施工,确保土质路基的压实效果。

5)压实厚度对压实效果的影响

在土质路基的碾压过程中,碾压厚度过薄,则不经济;压实厚度过厚,则压实度达不到设计要求。因此,在实际施工中的压实厚度应该通过现场试验确定合适的松铺厚度。

结语

在土质路基施工中,应该严格的按照设计文件以及路基施工技术规范的要求,选用合格的材料进行填筑,在进行路基填筑前,先选择100—200m具有代表性的路段进行试验段施工,通过试验段取得松铺厚度、碾压机械组合方式以及碾压遍数等指标,指导后续工程的施工。对施工工艺进行严格控制,排除影响土基压实效果的各种因素,使压实度达到规范要求,进而保证整个道路工程的施工质量。

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