浅谈公路工程压实均匀度控制

来源:用户上传      作者: 石雅琼　付君华　刘君胜

　　[摘要]本文通过对产生公路工程压实不均匀的各种因素的分析，提出解决此问题的具体方法，并通过在施工中加以控制，保证道路的整体强度及稳定性，从而保证压实度真正具有“有效性”。
　　[关键词]路基压实度 均匀性 材料 施工工艺 路面结构
　　
　　道路的整体强度及其稳定性，确保了路基路面结构综合效应的发挥，使其具有满足不同荷载作用与车速的要求的功能，在一个确定的平整度和表面粗糙度的幅度范围内，为现代化的道路交通运输提供必要条件。对于路基路面施工工艺流程与方法的有效控制，是形成上述功能的过程，是对路基路面的材料选择、结构设计、使用品质确定等方面的具体保证。粉性土遇水后呈流态，丧失了承载力，使其工程特性变得很差。在水文地质条件不良地区应用时，必须进行人工稳定，而这种稳定土路基路面施工质量的关键环节是压实。对施工压实度的控制首先要在分析压实工艺特性的基础上作好压实工序中的定量控制；其次，路基路面施工中极可能出现稳定土在拌和、摊铺、压实工序上混合料剂量及均匀性方面的问题，故我们应十分重视稳定土施工的均匀度，保证压实度的“有效性”。
　　
　　一、控制路基路面压实度均匀性意义
　　
　　在确定的配合比情况下，压实度给我们一个综合的定量控制指标，它以室内或现场的标准实验为基础，但施工中存在着压实度不均匀，又可用压实度偏差来判别。相同的路基路面材料在不均匀的压实作用下可形成不同的物理力学指标，在道路结构工作寿命期间发生着向不良状态发展的动态变化，易导致各类道路病害现象，这反映出道路结构的稳定性与耐久性受压实合理性的控制。在路基顶面以下50cm深度范围，必须严格进行压实度控制，其中最小压实度控制，是检验压实工作有效性的限度，即要求不均匀的压实度，均不能低于最小压实标准，欲获得均匀合理的压实度必须采用合适的压实含水量及科学的拌和方法，碾压方法等。
　　
　　二、控制路基路面压实含水量的分析
　　
　　控制路基路面压实含水量是保证压实度及均匀性的前提条件。压实含水量必须在碾压前做现场抽样没定施工中含水量散失一般比最佳压实含水量偏大，粉性土含水量大时对压实的敏感性大，其最佳压实含水量应较压实试验的最佳含水量偏低，如果稳定土中掺有粉煤灰时，应考虑粉煤灰自身含水量对稳定土含水量的影响。以上几种情况各有不同的施工压实工艺控制的实际意义，用大于最佳压实含水量W实，即偏大的控制施工压实含水量，有制于稳定土的压实。现场可采用“混合料液限控制法”控制碾压前的含水量。
　　
　　三、控制路基路面材料拌和均匀性分析
　　
　　不同掺量稳定土的对照试验结果表明：外掺料所含比例的变化，对稳定土的物理力学性能有很大的影响。施工中可用单位面积定量上应当足以保证大致均匀，特别是利用拖拉机牵引铧犁多次翻拌，稳定土拌和机拌和时，其强制破碎拌和作用及大面积连续作业，可使均匀度达到很高水平。实际施工中采用计算单位面积上所用外掺剂质量或体积，按所计算数量布料的方法进行控制。厂办法施工稳定土的均匀度能得到较好保证，路拌法施工虽然强制破碎拌和作用以大面积连续作业可使均匀度达到很高水平，但人为影响较大。一般存在两种可能，拌和深度浅，土料在稳定土中含量过高；拌和深度过大，使应有的素土层之外的土料掺入而降低了外掺剂剂量。但前者危害性大，因为素土夹层完全不具有稳定土的水稳性，并形成结层中的一个弱薄层。控制犁拌深度时必须遵循“宁深勿浅”原则，并控制外掺剂剂量。
　　
　　四、控制路基路面材料配比均匀性分析
　　
　　施工中产生外掺剂量的浮动，对于压实含水量不会突破其允许值范围，固此，原则上不会影响可达到的压实标准。但在路基路面混合料中，土与外掺料容重上有较大差异，当土的含量增大时，压实后混合料的干容重会有较大上升，这种与标准击实时的土含量有差值的因素，形成压实度虚涨假象。施工中如果机械地在现场测定干容重，而不相应控制拌和后的混合料比例。容易造成虽达到了标准击实下压实度值，但现场混合料压实的实际上效果并未达到实际应有压实标准，因而如何抽查压实前的外掺料剂量应引起足够的重视。一般可以留出标准击实时混合料土样，并做出不同剂量变化前后几个样本，用现场“比较法”加以粗略控制。由定性的观点看，现场抽查混合料的活性氧化物含量也是必要的，这样可在控制混合料配比均匀度的同时，也控制材料的物理化学性质。混合料剂量与活性氧化物含量的不均匀对稳定土强度和稳定性的影响，较干容重上的假象而形成压实不足要小，严格控制后更重要。
　　
　　五、轻重型击实标准对压实均匀度的影响
　　
　　由轻型击实与重型击实对同一配比试件试验结果表明：试件的物理力学指标在不同的击实标准下而大幅度变化，试件的压缩模量前者低20%~45%，水稳性也相应变化，由此可理解为：在重复荷载交通情况下，轻型击实会造成产生较大残留变形的条件，同时，相应压实功能和遍数的不均匀易形成不同的压实效果，导致道路结构工作寿命中，可能出现严重的不平整度的变化是必然的。反之，若以重型击实标准控制压实度，可将此类影响降低到最小限度。
　　
　　六、控制路基路面结构层厚度与宽度均匀性分析
　　
　　关于道路结构压实度与宽度的均匀性，应由压实效果及其产生的影响来评价，这实际上反映结构层的板体作用大小对道路整体形变与稳定性的影响，尤其粉性土质对水的抗侵蚀能力低，只有具备相当理想的压实度和良好的整体板体性后才得以稳定，才能实现对地表水的防渗封闭和对地下水的隔断作用，否则，某一局部强度不足，将扩至一片到整个道路产生破坏。因而在宽度上必须具有足够的余地，以保证整个道路断面工作状态正常，并且要做到路面与路肩的良好衔接，起到全断面对水分的隔封闭作用，为确保路缘部分的压实度，决定其偏差标准为土20mm是可行的。
　　
　　七、结论
　　
　　通过对稳定粉性土的路基路面施工均匀度控制的研究，得如下结论：
　　(1)工程实际中客观存在压实度偏差。
　　(2)压实度不均匀在其低值方面是形成道路稳定性丧失而导致破损的根源。
　　(3)保证压实度均匀性可通过有效合理地控制施工含水量来实现。
　　(4)犁拌深度及混合剂量上的失控对施工不均匀度及其有交压实度的形成产生影响。
　　(5)不同击实标准产生不均匀度的可能性不同 。
　　(6)保证厚度宽度的均匀性是构成道路整体板性的主要因素。
　　综上所述，在稳定粉性土路基路面施工中必须控制压实度以确保工程质量，而同样重要的是在施工各个环节的工艺方法上应从均匀性的角度出发予以精心处置，这是形成道路良好使用品质的必要保证。所以，压实度的均匀性控制不能单纯地理解为对压实过程的控制，这是一个系统工程，应在进行科学分析后，采取合理措施加以解决，使公路质量得以进一步提高。
　　(作者单位：①②许昌市招标投标交易中心；③许昌公路工程一处)

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