论影响路基压实度的因素及其检测方法

孙丽娟

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西晋中 030600)

路面车辙，龟裂等公路病害问题在日常生活中随时能够看见，这种病害现象的产生原因归根结底是因为路基在进行修筑时没有达到质量的要求，而保证和衡量路基质量的一个重要指标就是路基压实度，路基中岩土自身的重量，上部路面的重量以及路面上行驶的车辆带来的荷载都会最终传递到路基上由其承担，因此保证压实度能够达标是重中之重，能够保证路基施工质量稳定达标。大量的事实已经证明了压实标准得到保证甚至高标准进行要求，才能在根本上成为保证路面强度和稳定性的举措。并且填料在路基碾压的工程施工过程中会发生物理上的重新排列，也就是填料中的小颗粒会在压实作用下进入粒径较大的颗粒的间隙当中，使得颗粒的数量在单位体积之内增加从而填充颗粒之间原本存在的空隙，这也是保证路基压实度达标的意义所在。检查路基路面的施工质量时，压实度是一个重要的参考指标，其精确的定义是指土壤以及其他筑路所用材料进行压实后的干密度和最大干密度的比值，这一指标是用来对现场的压实密度大小进行表征，压实度和密度成正比关系，压实度越大就证明筑路材料性能更强，施工质量更好。

由于路基在修筑过程中承受的重量不仅来自于路面以及自身的岩石重量，而且还承受着由路面上部传下来的行车荷载等，因此路基路面的承载能力大小对于道路使用安全而言非常关键。作为一个衡量路基路面施工质量的重要指标，压实度能够得到保证的关键是最佳含水率是否能够达到要求，路基路面最佳含水率在±2%之时进行压实是最合适的。此外，碾压工具的使用应该和碾压厚度相互协调，在进行施工前应该根据压实机具的选用和碾压层的材料等合理的确定碾压的次数以及速度，以求能够将压实速度进行提升，从而保证工程的质量。

1 影响因素以及相关控制检测方法

1.1 含水量

作为土体的重要物理指标之一，土壤的含水量能够将土体本身的一些性能客观的反映出来，含水量的变化同时也会引起土体的各项力学性能发生相应的变化，因此将土壤含水率控制在一个较为合理的范围之内是非常重要的，含水率不仅可以作为检验土壤干密度以及孔隙率等指标的重要依据，同时也是能够保证路基压实度标准的关键。因此在路基施工的取土料场选定的阶段，首先应该测定的是该料场土体的最佳含水率，确定最佳含水率的目的是为了能够更好的对施工过程提供指导和依据，高于最佳含水率的土体需要进行晾晒等处理以降低其含水率，低于最佳含水率的土体应该进行洒水提高含水率。如果是施工地点处于水源紧缺或者取水不便的地方，为了压实度的达标也应进行便利的压实操作。

从实验中可以看出，随着压实作业的增加，同一土壤中的最佳含水量将逐渐降低，并且随着压实功的增加，压实作用也会增加。然后在实际工作中这种方法在进行使用时有些方面要引起注意，那就是当压实工作增加时，如果压力超过土壤的极限强度，土壤基础的塑性会发生变化。

根据压实试验结果可以看出，如果压实工作的功率是固定的，土壤的干密度会随着土壤含水量的变化，干密度的变化的程度在当含水量高于+2%时更加明显。从这个问题可以看出，如果压实处于最佳含水量+2%的条件下进行相关的压实工作，此时压实效果非常好(见表1，图1)。

表1 土工击实相关的实验记录

图1 含水量和干密度的关系图

1.2 压实机械与压实厚度

如果填筑材料的含水率比最佳含水率高一些时，碾压机具的性能就要和碾压层自身的厚度相协调适应。低功率的碾压机因为受到功率大小的限制，因此分层太厚的话会导致能量无法传递到分层的底部位置，导致出现压实不到位的情况。只有分层表面部分受压，深处的密实度就会达不到相关要求，结构层次会变得很松散从而增加了事故发生的可能性。因此选用的碾压机具不同时，碾压的厚度应该根据相应的碾压实验以及压实度的分层测定来进行确定，施工经验显示在施工设备都满足条件的情况下30 cm是最为经济的松铺厚度。同时大量的实际施工经验也能证明最小松铺的厚度是能够进行控制的，保持在8 mm～12 mm的厚度为宜。

1.3 碾压速度以及碾压遍数

路基碾压时碾压机具的速度也是影响路基压实度的一个因素，碾压相同遍数的情况下，由于振动压路机都应有相同的振动频率，因此行驶速率越低的压路机碾压轮夯砸点之间相距的距离就更小，这样就会导致碾压轮夯砸在单位面积内的进砸点间距过大，单位面积之内的压实功就会很小。因此为了避免这种情况的发生，在进行正式的碾压之前应该根据实际施工情况对相应路段进行铺筑实验，以便选定出合适的碾压值和碾压遍数，更好地指导施工的进行。

2 现场检测路基压实度的方法

2.1 灌砂法

灌砂法是一种较为标准的检测路面压实度的方法，但是使用范围有一定的局限性，无法在填石路堤等存在大空洞的情况下使用这种方法进行检测。这种方法的操作过程如下:首先由相关人员使用粒径在0.3 mm～0.6 mm亦或是粒径在 0.25 mm～0.50 mm挑选出均匀的细砂，在指定的位置进行自由下落，在单位重量不变的情况下测量试洞的容积，此时相关人员也要集料含水率来测算出试件的干密度。灌砂法作为当前规范中认可并使用的一种主要的检测手段，在相关领域和实际工程测验中拥有较高的认可度。这个方法看起来比较简单，在实际的操作过程中会由于称量次数的增加而增加不准确的因素，因此实际操作过程中需要相关操作人员认真学习和掌握相关规范从而提高每一步操作的规范性，尽可能的减少误差的产生，达到较为精准的效果。

2.2 环刀法

环刀法一般情况下针对的范围主要是不含骨料的粘性土，细粒土以及无机结合料细粒土等土壤类型的压实度测试，这种检测方法也是比较常见的一种。环刀的容积一般是在200 cm3，高度在5 cm上下，采用这种方法测出来的土壤压实度实质上是环刀中的土样的平均密度值，实际土体的密度是自下而上缩减的，下层土体的密度相对较大，采用环刀法测得的结果也会相对较大，上层土体的密度相对较小，在下层进行取样测量得到的数值会比较小。

因此相关人员在用环刀法进行土体密实度的测量时不管在土体的上中下哪一部位进行取样测量都会出现不准确的情况，另一方面因为环刀的体积不大会对土壤承重时产生误差，因此环刀的体积和重量也需要引起重视。还有一种引起量测不准确的情况就是酒精燃烧法会使得土壤中的很多有机物被破坏掉，导致检测结果和实际值有所出入，此时为了保证密度值的准确可以考虑用烘干法代替酒精燃烧法。

3 结语

影响路基压实效果的主要有土壤的含水率，压实机械和压实厚度，碾压速度和碾压遍数等因素，土壤压实度的检测可以用灌砂法和环刀法来进行，实际的路基路面施工过程当中，相关从业人员应该学会结合理论知识和实际情况来进行试验路段的相关指标检测等工作，这样才能得到较为精确的数据来对实际施工进行指导，同时保证土体压实度能够满足要求，从而保证工程质量能够达标。