【正文】 路基壓實度的實驗分析 摘要 ABSTRACT 一 確保路基壓實度的重要性 路基壓實度與路面強度的關系 路基壓實度與路面穩(wěn)定性的關系 路基壓實度與路面平整度的關系 路基壓實度與路面耐久性的關系 二 影響公路施工壓實度的因素 含水量對壓實過程的影響 碾壓厚度對壓實的影響 碾壓遍數對壓實的影響 碾壓方式對壓實質量的影響 碾壓速度對壓實的影響 壓實機械對壓實的影響 集料級配對壓實的影響 地基或下承層強度對壓實的影響 三 公路路基壓實度檢測方法 標準密度（最大干密度）和最佳含水量的確定方法 路基的最大干密度和最佳含水量確定方法 路基基層混合料最大干密度及最佳含水量確定方法 瀝青混合料標準密度確定方法 現(xiàn)場密度試驗檢測方法 環(huán)刀法 灌沙法 核子濕度密度儀法 四 總結 參考文獻 致謝 摘要 隨著社會對公路工程質量要求的提高，公路建設項目管理水平、質量監(jiān)控體系、監(jiān)控辦法和機械化施工水平也隨之提升。路基、路面壓實質量是道路工程施工質量管理最重要額內在指標之一，只有對路基、路面結構層進 行充分壓實，才能保證路基、路面的強度、剛度及路面的平整度，并可以保證及延長路基、路面工程的使用壽命。公路路基壓實是否科學、真實、有效、直接影響著路基評定是否準確。目前，較為常用的現(xiàn)場壓實度的測量方法有環(huán)刀法、灌沙法、核子密度儀法等。 關鍵詞：路基 壓實度 環(huán)刀法 灌沙法 含水量 Abstract Along with society to highway engineering quality requirement enhancement，highway construction level ， quality monitoring system， supervising and managing means and mechanized construction level also along with it promotion . The roadbed ， the road surface paction quality is one of road engineering construction quality control most important intrinsic targets, only then to the roadbed, the pavement structure level carries on the full paction, can may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface smoothness, and may guarantee and lengthen the roadbed ,the road surface project service life .The highway sub grade paction quality, mainly is depend on ,these quality examination method and the examination data science which the concrete examination method and the examination data evaluate ,is whether real , is effective , is affecting the roadbed merit rating directly is whether accurate. At present , the more monly used scene pactness measuring technique has the ring sampler law , falls the granulated substance law , the nucleon density meter law and so on. Key word: The roadbed pactness ring sampler law fills the granulated substance law water content 公路路基施工破壞土體的天然狀態(tài)，致使結構松散，顆粒重新組合。為使公路路基具有足夠的強度與穩(wěn)定性，必須予以壓實，以提高其密實程度。所以公路路基的壓實工作，是公路路基施工過程中一個重要工序，亦是提高公路路基強度與穩(wěn)定性的根本技術措施之一。長期以來由于壓實因素影響公路施工質量的現(xiàn)象經常發(fā)生，如何達到要求的施工壓實標準，克服由于壓實原因帶來的不均勻沉降，是公路工程施工中急待解 決的重要問題。因此，在實際施工中，只有了解壓實形成的原理，克服影響壓實的不利因素，才能保證公路工程施工的壓實標準，達到預期的使用目的。 對于任何道路來說，路基是承受路面上傳下來應力，是抵抗應變的主體。對通行能力強、車流量大的高速公路而言，由于大部分是填方，路基高、邊坡陡，更要對路基嚴格要求。 路基施工破壞了土體的天然狀態(tài)，致使其結構松散，顆粒從新組合，土基壓實后，土體的密度提高，透水性低，毛細水上升高度減少，防止了水分積聚和侵蝕而導致的土基軟化，或因凍脹而引起的不均勻變形，從而提高了路基的強度和水溫穩(wěn)定性。因 此，路基的壓實工作是路基施工過程中的一個重要環(huán)節(jié)，是提高路基強度與穩(wěn)定性的根本措施之一。 ———— 路基壓實意義 一確保路基壓實的重要性 路基是公路的重要組成部分，它的施工質量好壞，直接影響到整個公路的質量。路基又是路面的基礎，它與路面共同承受行車荷載的作用。實踐證明，沒有堅固、穩(wěn)定的路基就沒有穩(wěn)固的路面。路基的強度和穩(wěn)定性是保證路面強度和穩(wěn)定性的先決條件，也是決定一條公路壽命長短的關鍵因素。 一條公路使用質量的好壞主要從以下幾個方面看：線形；路面強度；路面穩(wěn)定性；路面平整度；路面耐久性；路面抗滑性能；路面 揚塵性。 以上 7 個方面，除線形取決于公路技術等級，路面抗滑性能取決于路面材料的粗糙程度，路面揚塵性取決于路面類型外，其它 4 個方面（也是公路質量的主要方面）均與路基壓實度有密切關系。 路基壓實度與路面強度的關系 由于路面的建筑費用一般要占公路總投資的 30%— 50%，甚至更多，故路面一般做的很薄，因此路面強度主要依仗路基強度，而路基強度是由路基的壓實度決定的。例如當砂礫土的壓實度為 100%時，其強度為 100；而當壓實度為 98%時，其強度則降到 74；當壓實度為 95 時，其強度就只有 43 了。 路基 壓實度與路面穩(wěn)定性的關系 路面的壓實度越小，土粒間的顆粒就越大，雨水越容易滲透到土中，當然在土中存留的水分也越多，土的強度也就越低。在荷載作用下，路面就會發(fā)生車轍、沉陷等變形，路基的壓實度越小，所產生的車轍變形就越大。我們經常在公路上看到的，路面上車轍和大波浪形變很嚴重，雖然引起這些形變的原因很復雜，但路基壓實度不足往往是其主要原因。 路基壓實度與路面平整度的關系 路基壓實度不足，將逐漸產生不同的豎向變形。路基各處的填土高度各不相同由于路基壓實度不足，在路基土的固結過程中，就會出現(xiàn)不同的沉降。填土 高度大的部位沉降多，填土高度小的部位沉降少，這就是我們經常說的不均勻沉降。這種不均勻沉降勢必引起路基頂部和路面的凹凸不平。 路面各處滲水程度不一。如果路基壓實不足，滲水多的地方，路基土的強度就會顯著下降。滲水少的地方，路基土的強度則降低甚微。在荷載作用下，路基土就會受到不同程度的壓縮。這種不同程度的壓縮，勢必引起路基頂部和路面的凹凸不平。 路基壓實度與路面耐久性的關系 路面耐久性，即路面的使用壽命，它是路面強度、路面穩(wěn)定性、路面平整度的綜合指標，既然路基壓實度與路面強度、路面穩(wěn)定性、路面平整度密切相關 ，自然也與其綜合指標 — 路面耐久性密切相關。 正因為路基壓實度對公路的質量如此重要，所以 《 公路工程技術標準 》 對各級公路的路基壓實度都作了明確的規(guī)定。 二 影響公路施工壓實度的因素 公路上經?？吹铰访骈_裂、沉陷等病害 ,究其原因 ,病害出現(xiàn)在路面上 ,但病根往往在路基上。公路路基壓實度是保證路面質量的基礎 ,它承受著本身巖土自重和路面重量以及由路面?zhèn)鬟f下來的車荷載 ,屬于一種線形結構物 ,具有路線長 ,與大自然 接觸面廣等特點 。路基施工的質量如何、是否穩(wěn)定 ,主要體現(xiàn)在壓實度上。壓實度的質量 ,直接影響到路面的質量 ,最終影響整個公路的使用效能。 “壓實度 ”是指 :松散土在最佳含水量下通過壓實機械進行碾壓 ,使松散土的穎粒結合嚴密 ,從而形成密實整體。《公路工程技術標準》 (JTJ04197)第 條根據不同公路等級 ,不同填挖類別和不同距路槽底面深度 ,對路基壓實標準作了具體規(guī)定。只要路基達到規(guī)定的壓實度 ,其強度和穩(wěn)定性在一般情況下是可以保證的。然而怎樣才能使路基達到規(guī)定的壓實度 ,對零填及路塹的路基壓實度怎樣處理才適當 ,以及填挖結 合部怎樣處理 ,具體如何施工才能保證路基的穩(wěn)定 ,是值得公路施工人員認真探討的問題。 含水量對壓實過程的影響 壓實的機理是通過錘擊或碾壓克服土顆粒間的內摩擦力和黏結力，使土顆粒產生位移并互相靠近。土的內摩阻力和粘結力是隨著密實度而增加的，土的含水量小時，土顆粒間的內摩阻力大，壓實到一定程度后，某一壓實力不能克服土顆 粒間的抗力，壓實所得的干密度小。當含水量增加時，水在土顆粒間起潤滑作用，使土的內摩阻力減小，因此，同樣的壓實功可以得到較大的干密度。在這個過程中，單位土體積中空氣的體積逐漸減小，而固體體積和水的 體積逐漸增加，當土的含水量達到某一限度后，雖然內摩阻力還在減小，但單位土體中空氣的體積已壓縮到最小限度，而水的體積不斷增加，由于水是不可壓縮的，因此在同一壓實功下，土的干密度反而逐漸減小，土只有在某一含水量下，才能壓實到最大干密度，這個含水量稱為最佳含水量。因此，在現(xiàn)場施工中，細粒土以及天然沙礫土、級配碎石、石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土等多種路基材料都有在一定的含水量條件下才能壓實到最大的干密度。若含水量小，要想達到較大的干密度非常困難；若含水量過大，不但不能得到較大的干密度，而且還會出現(xiàn) “彈簧現(xiàn)象 ”。對于特別干旱或潮濕的地區(qū)，更要注意這一點。 碾壓厚度對壓實的影響 壓實厚度對壓實效果具有明顯影響。相同壓實條件下（土質、濕度與功能不變），由實測土層不同深度的密實度或壓實度得知，密實度隨深度呈遞減，表層5cm最高。不同壓實工具的有效壓實深度有所差異，根據壓實工具類型、土質及土基壓實的基本要求，路基分層壓實的厚度有具體規(guī)定數值。通過大量的實踐證明，碾壓應有適當的厚度，碾壓層過厚，非但下層的壓實度達不到要求，而且碾壓層上層的壓實度也要受到不利的影響。同時，碾壓的厚度隨所用的壓路機的類型而變。 碾壓遍數對壓實的 影響 壓實功能對壓實效果的影響，是除含水量而外的另一重要因素。壓實功能與壓實效果曲線表明：同一種土的最佳含水量隨功能的增大而減小，最大干容重則隨功能的增大而提高；在相同含水量的條件下，功能越高，土基密實度越高。據此 規(guī)律 ，工程實踐中可以增加壓實功能，以提高路基強度或降低最佳含水量。但必須指出，用增加壓實功能的辦法提高土基強度的效果有一定限度，功能增加到一定限度以上，效果提高愈為緩慢。 碾壓方式對壓實質量的影響 路基的施工技術規(guī)范 都要求碾壓時必須 “先輕后重，先慢后快，先邊緣后中間 ”，這是碾壓時的總原則。這種合適的碾壓方式既有利于提高壓實度，又有利于提高平整度。但是，這種方式不是萬能的，遇到特殊情況，碾壓方式要隨之改變。如碾壓碎石穩(wěn)定土時，由于土基中含有一定的碎石，采用高頻低輻，緊跟慢壓就比較好。碾壓過后不但密實而且平整，在有超高路段時，則宜先低后高。壓實是路基施工的最后工序，是保證路基質量、使其物理力學性質和功能特性符合設計要求的重要環(huán)節(jié)。而影響路基壓實質量的因素來自各個方面，既有 自然 因素，又有人為因素，為此要求我們在施工中嚴格控制碾壓施工中的各個環(huán)節(jié)，保證路基壓實質量達到設計要求。 碾壓速度對壓實的影響 在公路施工中，不管使用哪種形式或質量的壓路機進行碾壓，其碾壓速度對路基土所能達到的密度有明顯的影響。碾壓速度低時，單位面積材料的碾壓時間比速度高時要多，因而作用在被壓材料上的能量也大。實際上，傳遞到被壓材料層內的能量與碾壓速度成反比。假定使碾壓材料層達到規(guī)定密實度所需的壓實能量不變，則碾壓速度加倍時，碾壓次數相應加倍，并且碾壓速度過快容易導 致路面不平整。因此，在施工現(xiàn)場應針對具體的碾壓層的材料和所用的壓路機，通過鋪筑實驗路段選擇合適的碾壓速度。另外，對于碾壓層厚和難以壓實的土時，應采用較小的碾壓速度。 壓實機械對壓實的影響 壓實機械對一定含水量的路基土的壓實質量有很大的影響。一般情況下，使用輕型壓路機只能得到較小的密實度， 而 使用重型壓路機可以得到較大的密實度。 振動壓路機比相同重量的普通鋼輪壓路機的壓實效果好得多。 但是壓實機械對土的施加外力應有所控制。若施加壓力過大，就會造成壓實過度，浪費人力物力，嚴重的還會對路基有害。施加外力的一般原則 是：壓路機碾壓時的單位壓力，不應超過土的強度極限。根據土質的不同 ,選擇不同的壓路機。輕型和中型光面鋼輪壓路機可用作預壓 ,普通的中型光