路基结构层压实度的影响及控制措施.doc

1、西南科技大学毕业论文题目路基结构层压实度的影响及控制措施姓名_专业建筑工程技术_学号13X1132X00X4_2015年5月3日第1页目录摘要2关键词2引言2一、影响公路压实度因素2（一）含水量对压实过程的影响2（二）碾压厚度对压实的影响3（三）碾压遍数对压实的影响3（四）碾压速度对压实的影响3（五）压实机械对压实的影响4（六）集料级配对压实的影响4二、路基压实度的控制措施4（一）因地制宜地选择回填材料4（二）控制最佳含水量4（三）正确选择压实机具5（四）压实厚度的控制6（五）技术性控制措施61加强控制路堤的最小高度62加强路基地基沉降的控制63加强边坡的处理64回填技术65控制路基宽度措施6

2、6碾压技术6结论8参考文献8第2页路基结构层压实度的影响及控制措施摘要在我国高等级公路的不断发展过程中,公路建设的质量问题也越来越引起人们的重视。路面达不到设计的使用寿命,出现早期破坏的情况时有发生,而路基结构层压实程度不够是造成路面早期破坏的主要原因之一。论文首先阐述了路基结构层压实度的定义及影响因素,最后阐述了如何更好的控制公路路基压实度的措施和策略。压实度不达标是造成路面破损,使用状况差,通行能力差,交通事故多的主要原因。文章主要就影响压实的因素进行了详细的分析,并提出了一些控制方法。关键词公路路基压实度影响因素引言公路上经常看到路面开裂、沉陷等病害,究其原因,病害出现在路面上,但病根往

3、往在路基上。公路路基压实度是保证路面质量的基础,它承受着本身岩土自重和路面重量以及由路面传递下来的车荷载,属于一种线形结构物,具有路线长,与大自然接触面广等特点。路基施工的质量如何、是否稳定,主要体现在压实度上。压实度的质量,直接影响到路面的质量,最终影响整个公路的使用效能。“压实度”是指松散土在最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土的颖粒结合严密,从而形成密实整体。公路工程技术标准JTJ04197第405条根据不同公路等级,不同填挖类别和不同距路槽底面深度,对路基压实标准作了具体规定。只要路基达到规定的压实度,其强度和稳定性在一般情况下是可以保证的。然而怎样才能使路基达到规定的压实度,对

4、零填及路堑的路基压实度怎样处理才适当,以及填挖结合部怎样处理,具体如何施工才能保证路基的稳定,是值得公路施工人员认真探讨的问题。一、影响公路施工压实度因素（一）含水量对压实过程的影响碾压需要克服土颗粒间的内摩阻力和粘结力,才能使土颗粒产生位移并相互靠近。第3页土的内摩阻力和粘结力是随着密实度而增加的,土的含水量越小时,土颗粒间的内摩阻力越大,压实到一定程度后,某一压实功不能克服土颗粒间的抗力,压实所得的干密度小。当含水量增加时,水在土颗粒间起润滑作用,使土的内摩阻力减小,因此,同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中,单位土体积中空气的体积逐渐减小,而固体体积和水的体积逐渐增加,当土的含

5、水量达到某一限度后,虽然内摩阻力还在减小,但单位土体中空气的体积已压缩到最小限度,而水的体积不断增加,由于水是不可压缩的,因此在同一压实功下,土的干密度反而逐渐减小,土只有在某一含水量下,才能压实到最大干密度,这个含水量称为最佳含水量。（二）碾压厚度对压实的影响压实厚度对压实效果具有明显影响。相同压实条件下土质、湿度与功能不变,由实测土层不同深度的密实度或压实度得知,密实度随深度呈递减,表层5CM最高。不同压实工具的有效压实深度有所差异,根据压实工具类型、土质及土基压实的基本要求,路基分层压实的厚度有具体规定数值。通过大量的实践证明,碾压应有适当的厚度,碾压层过厚,非但下层的压实度达不到要求,

6、而且碾压层上层的压实度也要受到不利的影响。同时,碾压的厚度随所用的压路机的类型而变。（三）碾压遍数对压实的影响压实功能对压实效果的影响,是除含水量外的另一重要因素。压实功能与压实效果曲线表明同一种土的最佳含水量随功能的增大而减小,最大干容重则随功能的增大而提高在相同含水量的条件下,功能越高,土基密实度越高。据此规律,工程实践中可以增加压实功能吨位一定,增加碾压遍数,以提高路基强度或降低最佳含水量。但必须指出,用增加压实功能的办法提高土基强度的效果有一定限度,功能增加到一定限度以上,效果提高愈为缓慢。（四）碾压速度对压实的影响碾压速度影响碾压轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积材

7、料的碾压时间比速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量也大。实际上,传递到被压材料层内的能量与碾压速度成反比。假定使碾压材料层达到规定密实度所需的压实能量不变,则碾压速度加倍时,碾压次数相应加倍,并且碾压速度过快容易导致路面不平整形成小波浪。因此,应针对具体碾压材料层和所用压路机,通过铺筑试验路段选择合适的第4页碾压速度。（五）压实机械对压实的影响压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度,而使用重型压路机可以得到较大的密实度,振动压路机比相同重量的普通钢轮压路机的压实效果好得多。根据土质的不同,选择不同的压路机。轻型和中型光面钢轮压路机可

8、用作预压,普通的中型光面钢轮压路机更适宜于压实低粘性土和非粘性土,重型光面钢轮压路机可压实粘性大的土,振动式压路机适宜压实粘性小的土、砂砾土、砾石料、碎石混合料及各种结合料处治级配等。（六）集料级配对压实的影响集料的级配对碾压所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒和砂,单一尺寸的砾石、碎石都难于碾压密实。在级配集料基层或底基层施工中,使所用的集料的级配与室内试验确定标准干容重时,所用的集料级配相同非常重要。在集料发生离析的情况下,添加所缺的料并进行适当的拌和是必要的。施工中,只有严格控制级配,才能确保达到规定的压实状态。二、路基压实度的控制措施（一）因地制宜地选择回填材料如果全部采用巨

9、粒土,具有足够的强度但空隙率大,即密实度差。全部采用细粒土或特殊土,由于过细过粉并随不同气候的变化而变化,经压实,大部分出现弹簧现象。施工实践证明,采用粗粒土压实效果最好,尤其是含石率达到70左右,但每条路取土场不一定都是粗粒土,这时可以考虑采用巨粒土渗配试验使用。总之,不论采用何土质,必须要做土的塑性指标,即液限大于50,塑性指数大于26的土不得直接作为路基填料,同时对已满足液限塑性后的土石最大粒径也是要严格控制的指标,规范规定填料最大粒径为15CM,但施工实践表明可视压实厚度来控制,即最大粒径不能大于压实层厚的2/3也可以满足。对淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐

10、植物质的土是禁止使用的。对于施工条件限制采用盐渍土、黄土、膨胀土作填料时,将严格遵照公路路基施工技术规范94节、96节及913节的规定施工。第5页（二）控制最佳含水量最佳含水量的控制是保证路基压强度的关键。含水量是土的基本物理指标之一,它反映土的状态,其变化将使一系列力学性质随之而变。它又是计算土的干密度、孔隙比、饱和度等项指标的依据,是检测土工构筑物施工质量的重要指标。因此在路基填方过程中确定取土料场后,首先要确定最佳含水量。规范规定采用干土法用风干土依次加水作击实试验与湿土法两种方法确定最佳含水量。但施工实践表明,对高含水量的土两种方法求得的结果有很大差别,对于最大干密度,前者大,后者小对

11、于最佳含水量,前者小,后者大。因此,施工中对于天然高含水量的土,如按干土法作击实试验,则增大了对路基压实的要求,施工中实际上是达不到的,所以采用湿土法比较符合实际。所谓湿土法,就是采集5个以上高的含水量土样,每个质量3KG左右,按以往施工经验能进行碾压的最高含水量分别晾干至不同含水量,其中至少3个土样小于此最高含水量,至少两个土样大于此最高含水量,然后按常规法进行击实试验,确定最大干密度时的含水量就作为施工时的最佳含水量。确定最佳含水量的目的是用来指导施工,为此在施工过程中,每层碾压前必须做含水量试验,对高于最佳含水量的填土必须翻晒处理。对低于最佳含水量的土要作洒水处理,而加水困难时,可采用增

12、加压实功的方法来提高路基的压实度。因为施工试验表明,同一种土的最佳含水量随压实功的增加而减小,而最佳密实度随压实功的增加而增大,但使用此方法时要注意,增加压实功时,压强不能超过土的强度极限,否则会立即引起土基塑性破坏。因此施工中,最好采用按标准击实试验确定的最佳含水量来控制。（三）正确选择压实机具压实机具是保证路基压实度的重点。实践表明,确定压实厚度后,选择合理的压实机具是保证路基压实度的前提。当填料运至现场后,用平地机或其它合适的机具将填料均匀地摊铺在预定的宽度上,表面力求平整,并有规定的路拱、横坡、同时摊铺碾压超宽部分,摊铺整型后,当填料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用8T两轮压路

13、机或12T15T振动压路机静压34遍,使粗细料稳定就位。在直线上,碾压从两侧开始,逐渐错轮向路中心进行在有超高路段上,碾压从内侧开始,逐渐错轮向外侧进行。错轮时每次重叠1/3宽。每静压一遍后应进行找平。静压终结时,表面应平整,并且有要求的路拱与横坡,这时可采用12T15T振动压路机振动碾压67遍后,每加压1遍要检测密实度,对已达到密第6页实度的停止碾压,否则,压强超过土的强度极限会引起土基塑性破坏。施工实践表明,一般静压3遍,振动碾压67遍时压实效果最好。（四）压实厚度的控制公路路基施工规范中,要求必须分层夯压施工,但是对分层厚度,如何分层并没有明确规定。笔者认为必须采用水平分层填筑法施工,依

14、据横断面全宽进行水平分层逐渐向上填筑。对地面不平的,应由最低处分层填起,每填一层,经过压实并测定压实度是否达到要求后方能是否同意上层填筑。至于铺筑厚度的确定规范规定,分层的最大松铺厚一般宜在30CM50CM间,按土质类别,压实机具的功能,碾压遍数等具体由试验确定。一般情况采用12T15T压路机,这样不论碾压多少遍,松铺厚度绝对不宜超过30CM,且碾压遍数在810遍才能保证达到压实要求。确定了最大松铺厚度以后,大家都认为松铺厚度越小,压实强度越高,实践证明并不完全是,压实厚度小整体性结合差,即层与层的结合差,尤其是在填筑至路床顶面最后一层过薄与路面结构层无法连接,因此,最小铺筑厚度也应严格控制,

15、最好松铺厚度不低于12CM,即压实厚度不低于8CM,才能保证整个填方的整体强度。这样,对分层夯压提出更严格的要求,不能随意分层碾压,根据不同填方厚度,首先确定分层,既能保证每层不能超过最大松铺厚度,也不低于最小松铺厚度。施工表明,最好按松铺厚度30CM进行铺筑,以确保压实层的匀质性。（五）技术性控制措施1）加强控制路堤的最小高度控制路堤的最小高度就在于主要交通通道的净空，因而必须尽可能地减少平通道上部结构层的厚度，针对性的得出路堤高度，通常情况下，路堤的最小高度应在三米左右。2）加强路基地基沉降的控制在工程建设过程中，为了更好地预防由于地基沉降导致路面出现跳车的现象，而影响行车的安全。因而必须

16、对地基沉降进行控制，在控制过程中，在路堤压应力计算时，应根据土柱进行计算，且路堤压应力应低于其允许应力的4/5，且三年内的总沉降量应低于或等于20毫米，在填筑过程中，应早填土、晚铺面，并预留相应的标桩，对施工过程中的沉降量随时进行观测，若某一路段的沉降量较大，则应先进行过渡路面的铺筑，当沉降量稳定之后再进行正式路面的铺筑。第7页3）加强边坡的处理在路基施工中加强边坡处理是一个十分重要的环节，因此，在坡顶挖方过程中必须设置相应的截水沟，在设置坡脚时，应结合土质进行碎落台的设置，加上边坡和填方路段的交接处经常容易被水冲毁，因而必须设置相应的拦水沟把路面的水引流到边坡的排水处集中将其排出。4）回填技

17、术在路基工程中，最为常见的就是桥头跳车缺陷。造成这一问题的根本原因是台背回填施工不到位。在桥台与路基相互连接的部位地方就是台背回填的地方，是薄弱部位，在碾压中往往难以压实到位。为了确保其具有良好的压实效果，应该以小型压实机械为宜。在规划设计时，应该将尽量将明涵的数量减少，在涵面以上基层的厚度应该保持为15CM以上。对于路面与桥涵连接的地方，必须细致处理到位，并确保基层具有符合要求的厚度。应该用石灰土在台背回填部位进行填筑，并采用分层夯实的方式，确保其与路基土相互交叉，分层咬合。对于石灰土而言，严格按照双指标进行控制，经过7天浸水处理后，其压实度在90以上。（5）控制路基宽度措施在进行土方填挖的

18、施工时，应该每间隔2到3层，进行一次检验，以防出现滑坡现象。严格控制路肩、边坡及路中央压实度，确保其相互一致。对于高填方的边坡而言，虽然没有受到车辆荷载的直接作用，但在侧向挤压及侵蚀软化作用下，也容易受损，故此，其压实度不能够低于90。从填方路基来看，它的施工宽度要大于设计宽度O5M，这样才能够让压路机有效地压实路肩和坡面。（6）碾压技术从现有的路基工程来看，因为其路面比较宽敞，在施工过程中往往采用半填半挖的方式。因为填方与挖方对压实度的要求不同，及新填土产生固结压缩等，容易导致密度不均匀，从而造成这个部位下沉开裂。对于比较平缓的地面坡度，在碾压时，应该进行分层重叠碾压的方式。对于比较陡的地面

19、坡度，施工起来就比较困难，针对这一问题，主要可以采用加宽台阶1M到2M的方式，并用横向碾压的办法，在与路基顶相隔1M至2M的地方，可以将其挖成12到15的坡面，这样就能够有利于压路机等施工机械的行驶，然后，将其与填方处一起采用分层填筑碾压的措施。第8页总之,路基压实的意义是不言而喻的。在具体施工中,理论上的知识与施工中的具体指导应该相结合,同时,建设、监理、施工单位应牢固树立全员质量意识,根据每条路的不同土质、天然含水量与最佳含水量,在严格按规范要求施工的同时,必须搞好试验路段,试验路段成功并取得精确数据后,再进行填筑路堤的施工。结语综上所述，对路基结构层压实度的影响因素及控制措施进行分析具有十分重要的意义。作为施工企业，必须在对路基结构层压实施工过程中对其影响因素进行分析，并采取有效的措施，加强对其的控制，才能促进压实效果的提升，并为整个工程质量提升的同时促进企业走向可持续的发展道路。参考文献刘显民、刘仲影响公路工程压实度的因素及其控制方法的分析J科技资讯,200608王琳婷路基施工中压实度的控制J交通科技,200405朱礼友、刘晓婷压实度与压实工艺参数之间关系的探讨J建设机械技术与管理,200602刘新建刍议路基结构层压实度的影响因素及控制措施J建筑安全，2012，073437