路基压实控制技术浅析

时间：2024-07-28

(达州市交通投资建设集团有限责任公司，四川达州 635000)

1.路基压实机理

选择符合要求的路基填料是保证路基压实质量的前提。由于不同种类的填土差异较大，路基的碾压应建立在对填土性质和特点充分了解的基础上进行。填土的碾压过程就是其物理力学特性发生改变的过程。通过反复碾压，填土的大、小颗粒紧密结合，空间位置重新排列，使得颗粒之间的气相体积相对减小，从而提升了填土的密实度，即路基被压实。

2.路基压实效果的影响因素

影响路基压实效果的因素很多，主要在于填料的土质及粒径、填土的含水率、松铺厚度以及压实功能等。

2.1 土质及粒径对压实度的影响

不同土质的压实性能不一。就填土压实而言，最适宜的路基填料是砂砾土和砂性土，其压实后，不仅强度高，稳定性好，施工亦较方便；其次为砂土，其水稳定性好，但粘性低，容易松散，压实较困难，填筑时可适当添加粘性较高的土予以改善；而粘土和重粘土因透水性差，难以粉碎，不易压实，且过湿时易形成弹簧土，因此填筑时应注意压实中的过干和过湿现象，并宜掺以一定砂土；粉性土尤其是粉土一般不宜作路基填料。同时，路基填料粒径应控制在规范要求以内。

2.2 含水率对压实效果的影响

因环境不同，填土的含水率也会有所差别。若填土含水率小，则土质疏松，土颗粒间摩擦力较大，填土不易被碾压密实。通过增大填土含水率，土颗粒间的水膜随之变厚，摩擦力随之减小，使得土颗粒在碾压作用下发生相互移动，压实效果得到逐渐改善。而填土含水率过大时，会导致土颗粒空隙中存在阻止气体排出的自由水，阻碍压实功能，使土颗粒丧失骨架作用，降低填土的密实度和强度。

因此，路基碾压前需要在实验室进行填土的最佳含水率测试实验，并根据施工中填土的实际含水率对填土进行适当晒晾和洒水，使得其含水率接近最佳含水率。鉴于实际施工中各种原因的限制，实验室得出的最佳含水率可能会有一些改变，为确保路基压实的最佳效果，则需要对施工路段的土质进行随时检测，以便掌握填土的实际含水率。

2.3 压实功能对压实效果的影响

填料的最佳含水率因压实功能的不同而变化。相同的填料，压实功能越大，其最佳含水率越小，可达到的最大干密度则越大。当填料含水率较小时，增大压实功能会对提高干容重产生较大影响，而当含水率偏高时则影响较小。当压实功能增强达到某一值后，对填料最大干密度几乎无影响。由此可见，单纯依靠增大压实功能来提升填料的密实度是行不通的。压实功能过大，不仅会对土体的结构造成破坏，还会影响压实效果。

2.4 土的松铺厚度

填土路基碾压时，若对填土松铺厚度把控不严，则不能保证填土的压实效果。松铺厚度过大，压实功能难以作用到下层土，形成上层土压实度达到要求而下层土松散的现象，造成填土路基压实不均匀，从而影响道路质量。若松铺厚度过小，则碾压层土层过薄，路基的承受能力随之大大降低，碾压时极易出现龟裂等情况，将不利于达到预期的压实效果。

2.5 构造物台背回填不合格

台背回填质量达不到要求，很容易导致桥头“跳车”现象的发生，所以台背回填是施工过程的重点。台背回填施工作业面空间狭小，填料压实时不能使用重型压实机械，而采用轻型机械或人工夯实很难保证填料的密实度。所以，在道路建成通车一段时间后，通常会因为结构物沉降量较小，台背路基因回填不密实沉降量较大，导致路面因不均匀沉降出现开裂，影响行车和道路的使用寿命。

3.压实度的控制方法

3.1 确保填土质量

为保证填土质量，路基填料需要满足最小强度和最大粒径的要求。所有填料须经过相关测试合格后方可使用，坚决杜绝使用不满足填筑要求的填土，如沼泽土、淤泥、腐殖土等。通常情况下，砂砾土和砂性土的填筑效果最好，其次是砂土和黏土，而粉土则不适宜进行路基填筑。

路基填料最小强度和最大粒径要求项目分类路面底面以下深度（cm）高速公路一级公路其他等级公路填料最小强度（CBR）(%)填料最大粒径（cm）上路床 0-30 8 6 10填方路堤下路床 30-80 5 4 10上路堤 80-150 4 3 15下路堤 150以下 3 2 15零填及路堑路床 0—30 8 6 10

3.2 控制含水率

含水率对填土性质和填筑质量都会产生重大影响。施工中为掌握不同填料密实度对含水量变化的特性，确定不同压实度的含水量控制范围，一般通过试验路段进行不同含水量的压实试验。凡通过碾压使压实度达到设计要求而又不引起“弹簧土”的含水量范围，通常均可作为路基施工中填料的含水量控制范围（对含水量有严格控制要求的除外）。如果含水率偏小，则在计算需要补充水量的基础上采用机械或人工洒水方式提高含水率；如果含水率过大，则以晾晒或添加适量石灰、粉煤灰的方式进行改良，使其达到要求范围。

3.3 控制松铺厚度和碾压次数

碾压次数越多，回填土的压实度就越大。但土中水分过多，碾压次数的增加不仅不利于路基填土密实度的提高，还会导致翻浆和弹簧土等现象。而过大的压实功能则会破坏土体结构，降低填土承载力和稳定性，因此压实机具的性能以及松铺厚度也会影响压实效果。施工时一般通过试验路段对施工设备的类型、最佳组合方式，碾压遍数、速度、工序、每层填料松铺厚度、填料含水量、测点布设和检查结果等进行详细记录，并根据施工机械配置及工程特点对松铺厚度、碾压次数进行优化、调整。同时，试验路段的选择应在地质条件、断面形式具有代表性的地段。