浅谈土质对路基压实度控制的影响

摘要：在对路基进行施工的过程中，最容易被忽略的就是路基能否被均匀压实以及填充路基所使用的土质是否均匀，然而这两点对路基的质量来讲是尤为重要的。文章以土的性质为主线，总结归纳了土的颗粒的结构以及土的均匀性与含水量大小的控制对路基填实的效果的影响，进而能够更好地对路基建设施工进行指导。

关键词：土质；路基；压实度；最佳含水量；公路工程 文献标识码：A

中图分类号：U416 文章编号：1009-2374（2016）03-0103-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.03.052

路基的质量决定着路面的承载能力，只有将路基打实，才能够有质量过关的路面，因为路基是路面最主要的受力处。经过对过去公路建设的研究，我们要想使得路基与路面达到理想的契合度，就需要对路基进行适当的碾压。压实度指标是控制路基质量最常用的标度。具体来讲，就是先在室内进行击实试验，获得路基土的最大干密度，并以此作为实际施工中路基土的最大干密度。这在理论上是完全行得通的，不过在现实生活中，由于路基的填料并不是一次性完成的，施工單位的试验人员以及施工工程的监理人员也不可能对土样的变化进行及时的取样调查，因此也就不能确切地了解填料的最大干容量以及最佳含水量。这一系列的客观因素最终会导致检测出来的路基压实度与该种土质实际的压实度不相符。本篇文章针对这一问题，从本质出发，对土的颗粒组成以及均匀性和含水量进行研究。

1 路基压实的原理以及意义

我们常说的土实际上是由三部分组成的，最主要的是土颗粒，颗粒之间充斥着水分和气体。自然的土体本就具有一定的密实程度，但是作为路基来讲，这一密实程度还远远不够，因为在路基施工时它原有的颗粒组合之间的间隙被扩大化，导致土的结构被破坏，其稳定性与强度都大大降低，因此需要人为的二次加工，才能作为路基使用。在对土体进行二次加工时，主要对其进行碾压，这样可以使得土颗粒之间相互挤压，减少之间的缝隙，最终使得土体的密实度增大。碾压从本质上来讲是改变土体的C值和Φ值，使得渗透性充分降低，缓解毛细水上升的现象，这样能够有效防止土体软化或者是变形，否则多余的水分自然进行热胀冷缩就会对土基产生影响，导致地基不能在规定的年限内保持较高的强度以及稳定性。

2 土质的特性

土是构成路基最基本的材料，然而不同的土具有不同的特性，因此在进行路基建设时要选择适合的土体作为路基材料，并选择正确的压实土体的方法，这样才能达到理想的效果。这一方面的权威资料根据土体颗粒的大小将其分为特殊土、细粒土、粗粒土、巨粒土这几种。漂石以及卵石等被称为是巨粒土，它们的颗粒直径不小于60毫米，内在含水量丝毫不影响压实的效果。实际的施工过程中，还要考虑到填料是否平整以及压实的难易程度，因为选择土体适当能够为路基的建设节省很多成本。一般情况下，土体的最大颗粒的直径不能比压实层厚度的2/3大，否则填充的土体将会被压碎，影响路基的质量。在对路基材料进行压实填充时，会选择比较经济有效的振动设备。

砾石以及砂是在粗粒土范围内的，它们的颗粒半径范围介于0.74～60mm之间，如果它们中含有的细粒土的成分不超过5%，那么就被称为自流排水土。它的主要特征是土体的颗粒比较大，状态比较松散，容易流失。由于含水量比较大，因此在对其进行碾压时，不需要特别选择干燥的地面，况且它的压实效果与本身的含水量关系不大。此外，自流排水土的热胀冷缩效果不是很明显。如果是属于其他种类的粗粒土，则它的压实效果和自身含水量有很大的关系，因此怎样使其的含水量达到最佳是做好压实工作极其关键的问题。与黏土以及粉末相比，砾石与砂石都具有比较高的承载能力，并且压实的难度比较小。如果为了达到土体最佳含水量而对土体进行浇水加湿或者对其要做更难以实现的工作，就不如选择砾石或者砂石，因为它们在半干燥状态也能进行较好的压实操作。此外，对于比较厚的压实层可以选择干压的操作方法。砾石与砂石对压路机的要求不是很严格，各种型号的压路机都适用，但是对于较厚的压实层，则需要选择重型或者是中型的振动压路机，而薄层路基填料则是只能选择轻型的压路机。

粉末状的土以及黏土被称为细粒土，它们的颗粒半径非常小，它们的压实效果与含水量的多少有着密切的联系。最有效的压实设备则是振动设备，假如其中黏土的含量比较少，对其进行压实时所需要的厚度是和砾石以及砂一样的，否则就选用较大的压实机器以及较薄的压实厚度，此时较好的压实设备是凸块式压路机。但是一般都不用粉土作为路基的填充材料，因为它的水含量不易控制，少量水就会有很明显的热胀冷缩效应，对路基会产生较大的不良影响。如果在不得已的情况下，使用粉土作为填充材料，需要在其中掺入其他材料来减小它对路基的不良影响。黏土的粒径更小，它的压实效果在最佳含水量或者稍微高于最佳含水量时最好。它所需要的压实力很大，振动凸块式压路机是最好的选择。

此外，胀缩性黏土以及有机质土的干密度是所有土体中最小的，也属于不良的路基材料。在对此种材料的路基进行施工时，要控制好填土以及压实，否则会有塌陷的危险。对于淤泥等有机质土体来说，在大部分情况下是不作为路基材料进行填充的。

3 填土的均匀程度对压实效果的影响以及对含水量的控制

砂粒多，强度的主要来源是内部摩擦力，强度比较大，但是由于有水分的影响，很难被压实；粘粒多，强度主要是内部的粘力，但它的力度受水分以及压实度的影响较大。在实际的路基施工过程中，所用的路基材料并不是单一的，这使得压实的难度进一步增大。

压实度是衡量路基质量的标准，它具体是指实际施工中土体压实的干密度与该土体最大的干密度的比例。不过实际的施工过程中所测得的干密度是不准确的，因为在此过程中会受到多种不确定的客观因素的影响，最终导致路基的稳定性难以保障。

不同的土质都有着最佳含水量以及最大含水量，并且这两个属性对路基压实效果有着很大的影响。我们查阅相关书籍发现，如果含水量高于或者是低于最佳含水量，亦或者是超过了含水量的有效值就会出现压实度不足的现象。因为如果含水量过小时，就很难克服颗粒间的摩擦阻力，导致干密度小；含水量的逐渐增大，水的润滑作用也在增大，减少彼此间的内在摩擦力，使得压实效果逐渐变好；当水含量过大时，虽然水的润滑作用仍然存在，但是水的体积不断增大，并且不能压缩，进而使得相同的压实力度产生较小的干密度。热胀冷缩效应比较明显的土质更容易受到含水量的影响，所以在施工过程中一定要控制好路基的含水量。

4 结语

经过研究我们发现，首先要根据施工地的实际情况，选择最佳的压实设备；其次在选择路基材料时，尽量一致；再次击实试验所用的土质尽量接近所要施工的路基土质，并且土样种类比较一致；最后要做好对含水量的控制工作。

参考文献

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作者简介：贾强（1984-），男，内蒙古鄂尔多斯人，内蒙古电力勘测设计院有限责任公司助理工程师，研究方向：道路及交通工程。

（责任编辑：黄银芳）