土基压实质量的控制

2011-10-18杜菊平

科学之友 2011年12期

杜菊平

（晋中市交通建设工程质量监督站检测中心，山西晋中 030600）

1 影响土基压实的主要因素

1.1 压实功的影响

压实功即通过压实机具和方法作用大小的影响，通过对土体的压实，能够有效地排除土空隙中的气体，增加土的密实程度。实践表明，静轮压路机作用力最小，它压实后土体表面密实度最高，但中下层密实度逐渐降低，振动压路机振动力大，它压实后土体表面易造成松散，密实程度差，对中下层密实度影响最大。通过试验表明，同一种土体，压实功越大，土的最大干密度也越大，而对应的土的最佳含水量就越小；在相同含水量情况下，压实功越大，土的干密度越高。在土基压实时，黏性土一般先振压3～4遍，再静压2～3遍，可收到良好的压实效果。对于砂性土，先用振动压路机振压，然后用胶轮压路机碾压，这样容易压实成型。同时要注意碾压速度，一般应采用低速，还要避免过压问题，以造成费用的提高。因此，在施工现场应严格要求，使土的含水量尽可能接近最佳含水量，以便更经济地达到要求的压实度。

1.2 含水量的影响

在一定的压实功作用下，压实质量随含水量的增加而增大，这其中主要是水在土颗粒之间起着润滑作用，压实时孔隙减小，土颗粒易于挤密，这样土的干密度就得以提高。待干密度达到最大后，含水量继续增加时，土中孔隙就被过多的水占据，出现了自由水，压实困难，压实功的一部分被自由水所抵消，减小了有效压力，压实效果反而降低，从而形成弹簧土，严重时可导致翻浆，因此，土中含水量过大时干密度反而更低。当土的含水量较小时，根据土的塑性的不同，土体保持着比较疏松的状态或颗粒凝聚状态，土体水少而气多，在一定的外部压实功作用下，虽然土体空隙中的气体易被排出，但由于水膜润滑作用不明显以及外力不足难以克服颗粒间的凝聚力，土粒相对不容易移动，因此达不到理想的压实效果。随着含水量的逐渐增大，水膜变厚、凝聚力变小，外部压实功能够比较容易地使土体相对移动，气体容易排出，土的压实效果逐渐增大。

虽然对于有些土（一般为黏土）当含水量较小时，土粒间凝聚力反而较大，其强度可能比最佳含水量时还要高，但此时土体密实度较低、空隙多，一经饱水，其强度会急剧下降，所以宜在最佳含水量的情况下对土基进行压实。

1.3 压实层的厚度

在相同土质和相同压实功作用的条件下，压实效果随压实层厚度的递增而减弱。试验证明，表层压实效果最佳，越往下面压实效果越差。所以在实际施工中要针对填筑的各种各样的土，施工单位按照土样种类配备工程机具，同时在施工前应进行试验路段铺筑，以确定正常施工中土路基填筑的松铺厚度等，确保路基土压实效果达到最佳（规范要求或者是在建公路的施工作业指导书要求）。

2 土基压实质量的控制

2.1 土场的选择

由于路基施工特别是高填方所需土方数量很大，必然造成采土场分散，土源复杂，所以要想控制好压实质量，就必须解决土场的问题。解决土场一般是由业主、监理单位、施工单位共同组织人员到初步选定的各个不同的土场去取具有代表性的土样进行相关的各项试验，经试验求得各个土场土样的结果汇总，由施工单位按工程施工控制程序报验，经过总监理工程师签认，业主同意，最终确定使用符合要求的土场，以此控制路基土源的质量。

2.2 确定各土场土的最大干密度和最佳含水量

按照土的试验规程，土的击实试验（T 0131—2007）方法选择见表1。

表1 土的击实试验

2.3 严格保证土体的压实功

对于不同类型的土质，因压实度的要求和压实层厚度的不同，应通过试验分别确定其最佳碾压机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数和碾压速度；最佳含水量及碾压时含水量允许偏差控制，严格保证压实功。

在实际填筑土碾压中，要随时检查土基的压实度，注意观测路基压实后留到路基上的轮迹，如果碾压痕迹还较明显或下沉量较大，则应继续碾压，增加碾压遍数以确保土体碾压密实。如遇有土层表面松散、开裂或有反弹现象，应分析原因，放慢碾压速度。如在实际中还发现有松散、开裂、反弹等现象就要引起重视，对于松散严重的，应洒水润湿或减轻碾压重量。对于反弹现象，要将其反弹地方的土挖出晒干或者是直接换填新的土再重新碾压，直到符合要求为止。

2.4 严格控制土的含水量

由于含水量是直接影响路基土压实效果的主要因素之一，干燥的土，土颗粒之间的摩擦力较大，不易压实。含水量大的土，压实过程中会出现弹簧现象，压缩性大，路基稳定性就差。故需在辗压前认真检测土的含水量，其应控制土的含水量略低于最佳含水量。在干旱缺水地区含水量不足时，应补水到最佳含水量的60%～70%以上。对于透水性不良的土，应控制其含水量在最佳含水量±2%之内。

2.5 严格控制压实层厚度

控制住路基填土压实层的厚度对保证路基稳定性、压实后的效果十分重要。在碾压机械组合一定的情况下，土层越厚，碾压效果越差。不同的土层厚度要达到规定的压实度所需要的碾压遍数不同，压实功也不同，适中的填筑厚度是保证压实度的重要因素，应严格控制每层土的路基标高，压实层的厚度不宜过厚。一般认为，对于细粒土，用12～25 t光轮压路机碾压时，压实厚度不超过20 cm；用22～25 t振动压路机碾压时（包括激振力），压实厚度不超过50 cm。一些施工单位往往不太重视松铺厚度，使之产生表面碾压的5～10 cm较密实，除去上面的5～10 cm以下层，下面的松散密实性还是很差，这样就为以后路基的稳定性埋下了隐患。

2.6 加强压实度的检测和质量控制

压实度（用“%”表示）是指松散的土在其对应最佳含水量下通过压实机械进行碾压,使松散土紧密地结合在一起,从而形成密实程度。填筑路基时，只有当土层压实度达到要求后方能允许填筑上一层填土，当路基施工现场实测的压实度小于要求的压实度时，应检查土的含水量，当土样的含水量与最佳含水量相差在±2%以内时，说明压实功不够，应增加碾压遍数或压路机吨位来提高压实功，如果压实遍数超过碾压遍数或增加吨位后仍达不到压实度要求时，应减少压实层土的松铺厚度，以此来控制路基土得到最佳压实效果，使路基稳定性达到最佳。