1、铁路路基 AB 料压实度影响因素分析及管控措施摘要:通常影响 AB 料路基达到规定压实度的主要因素有:含水量、级配、厚度、压实机械的选择、碾压遍数、地基的强度以及检测过程的影响。因此现场人员可以通过对以上主要影响因素进行管控,来保证路基的压实度。 关键词:路基压实度管控 中图分类号:U213.1 文献标识码: A 文章编号: 1、含水量对压实过程的影响 实验证明,土的含水量小时,土颗粒间的内摩擦阻力大,压实到一定程度后,某一压实功已不再能克服土的阻抗力,压实所得的干密度小。当土的含水量逐渐增加时,水在土颗粒间起着润滑作用,使土的内摩擦阻力减小,因此同样的压实功可以得到较大的干密度。土的干密度与
2、含水量的这样一种紧密关系,就形成了驼峰形击实曲线。因此细颗粒土等多种路面材料,都只有在一定的含水量条件下才能压实到最大干密度。这个与最大干密度相适应的含水量,通常称作最佳含水量。 在施工现场,现场施工人员必须根据天气情况和料源的湿度情况,合理进行管控,当天气长时间比较干燥,导致料源表面缺水时,碾压前,必须进行洒水。而当天气长时间阴雨后,就必须对面潮湿的表面进行翻晒或换填,保证 AB 料的含水率。此外,当阴雨天来临前,还可提前对路基表面进行简单的碾压,做好防雨措施。 2、AB 料级配对压实度的影响 集料的级配对碾压后所能达到的密实度有明显影响。实践证明,均匀颗粒的砂及单一尺寸的砾石和碎石,都难于
3、碾压密实。 为了提高路面结构层材料的强度和减少其孔隙率,增加它在使用过程中的稳定性,对用作路面结构层的集料,经常也要求其具有良好的级配。因此,在铁路在 AB 料填筑过程中,现场管理人员不仅要严格控制料的级配,而且要保证料的强度。对于细料或粗料过多时,要严格进行重新掺拌,而对于风化料,则决不允许出现在路基填筑面上。 3、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的影响。使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。振动压路机比相同质量的普通光面钢轮压路机的压实效果好得多。不但密实度大,而且有效的压实深度也大(含水量大的粘土除外) ,因
4、此在 AB 料路基碾压中通常我们选用振动碾压机。 影响振动压路机压实效果的主要技术参数 1 静质量及静线压力 与其他压路机相同,影响压实效果的主要因素首先是振动压路机自身的静质量和静线压力。试验证明,振动压路机的压实影响深度大致与振动轮的质量成正比。通常静线压力增加一倍,压实影响深度也可以增加一倍。 2 频率和振动压路机的压实特性 用振动压路机碾压后,往往表层的密实度很差。其原因是表层材料直接随滚轮一起振动,滚轮与材料层并不紧密接触,在振动轮的压力波作用下,表层材料变得疏松。 根据以上的情况,现场对 AB 料进行碾压时,不光要选择好合适吨位的振动碾压机,而且在振动碾压完后,还要对碾压面进行几次
5、静碾。 5.4 碾压速度对压实的影响 不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压,其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响,而且碾压速度过快,还容易导致被压层的平整度变差。现以振动压路机为例详细说明如下。 碾压速度影响振动轮对单位面积内材料的压实时间。碾压速度低时,单位面积内的振动次数比碾压速度高时要多,因而作用在被压材料上的能量,前者多于后者。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,碾压次的数大致也要加倍。 在大型工程中,最佳碾压速度应通过压实试验来确定。通常在铁路路基碾压过程中,最佳碾压速度建议采用
6、34km/h。因此现场管理人员要根据碾压速度与压实度的关系,合理控制好碾压机的碾压速度。 5 碾压层的厚度和碾压遍数对压实的影响 试验证明,碾压应该有适当的厚度。碾压层过厚,非但该层的下层的压实度达不到要求,而且该层的上部的压实度也要受到不良的影响。 同时,碾压层的厚度应该与所用压路机的质量或功能相适应,它也随压压路机的类型而变。例如。采用能量大的振动压路机或重型的轮胎压路机,一层的压实厚度就可以增加到 25cm 以上。 压路机的碾压遍数对路基土和路面材料的密实度的影响是众所周知的,用同一压路机对同一种材料进行碾压时,最初的若干遍碾压,对增高材料的干密度影响很大;碾压遍数继续增加,干密度的增长
7、率就逐渐减小;碾压遍数超过一定数值后,干密度实际上就不再增加了。 因此在铁路实际施工中,现场施工人员一定要根据施工方案要求的厚度和填料以及机械的类型,严格控制 AB 料的层厚,并且保证碾压的遍数,这样才能保证压实度。 6、地基或下承层的强度对压实的影响 实践证明,在填筑路基时,如地基没有足够的强度,路基的第一层是难于达到较高的压实度的。因此,在填筑路基之前,必须先碾压地基,使其达到足够的压实度,和强度。如地基比较软湿,直接在上填筑路基,往往会发生困难,路基的第一层甚至第二层上,重型压路机无法进行碾压。重型压路机进行碾压,土层就发生“弹簧”现象,碾压得愈多, “弹簧现象”愈严重。在这种情况下,应
8、该先采用石灰或固化剂处理地基,或者先将地基土用砂层,进行适当碾压、砂砾、砂砾土或其他类似的材料换填 13 层,进行适当碾压后,再进行填土。 因此在实际铁路路基施工中,当地基较为松软时,现场施工人员,一定要根据实际情况进行合理处理或进行换填,保证地基的质量。 7、结语 综合以上分析,在铁路施工现场碾压 AB 料的路基时,影响路基达到规定压实度的主要因素有:AB 料的含水量、AB 料的级配、碾压层的厚度、压实机械的选择、碾压遍数、地基的强度以及检测过程的影响。因此现场人员针对以上主要影响因素,根据现场实际进行管控,就可以保证路基的压实度。 参考文献: 1柴丽丽浅谈影响压实度的几个因素J科技情报开发与经济,200810 2罗斌,路基路面压实度检测方法研究J建筑科学,2006 3张华军振动压路机的技术的参数与压实效果J工程机械,2005