（1.广东蓬江建筑设计院有限公司，广东，529100）
（2.广东省水利水电科学研究院，广东，广州，510635）
【摘 要】为了确保公路路基压实度达到规定要求，提高施工进度。本文从压实原理出发，对施工含水率、压实机械性能、土料级配等影响土质公路路基压实度的主要因素逐一分析，提出应对措施。理论上，压实功能越大，压实效果越好，但这是建立在单次压实效果相同的前提下，因此，要取得好的压实效果，单位面积冲量往往比压实功能更值得重视。
【关键词】公路；压实度；压实原理；路基；含水率；干密度
1．前言
压实度是反映土方填筑质量最重要的指标，JTG F10-2006《公路路基施工技术规范》 [1]对各级别的公路路基（路堤和路垫）压实度作了具体要求。对路基土进行压实，提高其强度和稳定性，降低其透水性，目的是使路基有足够承载能力，降低沉降量，减少不均匀沉降，减少因冰冻而引起的不均匀变形，提高公路的使用寿命。
2．土的压实原理及击实试验标准
2.1土的压实原理
土的压实原理，是以外力克服土颗粒间的摩擦阻力和粘聚力，使土颗粒产生滑动而重新排列得更紧密。随着含水率增大，毛管张力渐失，且因自由水增加使土颗粒间摩擦力减小，压实时土颗粒易于移动，重新排列得更紧密。在压实过程中，土体排出空气使土体积变小，干密度增大。但是，随着含水率继续增大，土中自由水及密封于土体中的气泡所占的体积越来越大，限制了压实的作用，干密度降低[2]。因此，在规定的压实功能和单位面积冲量[3]情况下，有一个能使土体压实得最紧密（最大干密度）的含水率，这个含水率称为该土的最优含量水率。
2.2击实试验标准
土的最大干密度和最优含水率是与规定击实功能和单位面积冲量等条件相对应的，任一因素发生变化，最大干密度和最优含水率都将改变。随着压实功能增大，土的最大干密度增大，但当压实功增加到一定程度时，最大干密度的增速趋缓，标准击实试验标准大致定在压实功与最大干密度关系曲线较明显的转节点，这是经济合理的压实标准。由于标准击实不能满足较高等级的公路工程对路基的要求，因此，必须提高压实标准，采用重型击实试验标准来确定设计指标。
3．影响路基压实度的主要因素
影响土质路基施工质量的因素主要有土料性质、土料含水率、压实功能（如机械性能、压实次数及压实机械行进速度、铺土厚度）等。
3.1含水率的影响
土料含水率对压实度的影响十分显著。土的含水率过大，土体不易压实，会造成路基稳定性降低，有时甚至出现弹簧土。土的含水率过小，压实时土颗粒间阻力大，也难以获得好的压实效果，其干密度大小取决于压实功能和单位面积冲量。
3.2 土料级配的影响
粉粒、粘粒含量高的土，尤其是高液限土，很难获得较大的干密度。因其持水能力强，往往具有较高的天然含水率，如不能较好地控制施工含水率，很难获得满意的压实度。砂、砾含量高的土料较容易得到较大的干密度，但其击实试验最大干密度也比较大，所以，施工中也应控制好施工含水率，选择适当的压实机械，合理的铺土厚度和压实次数。
一般地，级配好的土料比级配均匀的土料更易得到较大的干密度，但土料的压实度是对其最大干密度而言，因此，获得相同压实度所作的努力不会有很明显的差别。
3.3 压实厚度的影响
压实厚度对压实效果具有明显影响。就目前常用的压实机械来说，压实后的土层厚度在20～30cm为宜，粉粒、粘粒含量高的土，压实后土层厚度应小一些，粗粒土含量大的土，压实后的土层厚度可大一些。土层的平整度对压实效果的影响很大，如果土层凹凸不平，凹下去的部分受到的压实功就小，压实度低。
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3.4 压实次数的影响
压实功能对压实效果的影响，是除含水率外的另一重要因素。一般地，在相同含水率的条件下，压实功越大，土的压实度越大。因此，工程实践中可以适当增加压实次数，以获得较大的压实度。必须指出，用增加压实次数的方法提高路基压实效果有一定限度，一般不应超过13次。无限度地增加压实次数或会致土体被剪坏，那时增加压实次数，干密度无法提高甚至降低。[4]
3.5 压实机械行进速度的影响
要取得好的压实效果，就必须提高单次压实效果。压实机械前进速度过快，土体受力的时间太短，土的塑性变形较小，单次压实作用低。压实机械前进速度过快还容易导致压实面不平整（形成小波浪）。速度较慢时，土体有充分时间完成塑性变形。当然，压实机械行进速度并非越慢越好，过慢的速度，压实效果与所用的时间已不成比例，影响施工进度。因此，必要时可针对具体土料及压实机械，在试验路段确定机械行进速度。
3.6 压实机械性能的影响
压实机械对路基压实效果影响很大。使用轻型压实机械只能得到较小的压实度，这是增加压实次数无法解决的，就如马路上的行人和小车，走多少次也不会将路面压下去，因为其单位面积冲量太小，不足以使土颗粒发生位移而重新排列得更紧密。加振压实有助于提高单位面积冲量，提高压实效果，粗粒土含量越高，加振压实效果就越显著。
4．确保路基质量的措施
4.1 因地制宜地选择回填材料
路基除了要有足够的承载能力支承路面及交通荷载外，还不能有过大沉降和不均匀沉降。因此，路基土料不宜用纯粘土。高液限土，或塑性指数大于26的土，不得作为路基填土。特殊土料，如淤泥、有机土、生活垃圾等应禁止使用。对于因施工条件限制需采用盐渍土、黄土、膨胀土作填料时，应严格遵照《公路路基施工技术规范》。此外，土料的最大粒径一般不应大于150mm，且不得大于压实后土层厚度的2/3。[1][4]
4.2 控制施工含水率
除无粘性土外，施工含水率的控制是保证路基压实度的关键。[5]由于施工压实机械的压实性能、铺土厚度、压实次数等因素与击实试验不同，所以，土料的最优含水率一般不是最佳施工含水率。就目前常用的压实机械而言，最佳施工含水率通常低于土料标准击实的最优含水率。压实度要求较高的工程，最佳施工含水率通常与重型击实试验所得的最优含水率更接近。
4.3 正确选择压实机械
一般情况下，压实机械质量越大，尤其是大质量的振动式压路机，压实效果越好。但是，如果土层持荷能力特别低（如软土路基等），则应损择适当的机械，避免压实作用力超过土体的极限强度，致土体结构破坏。当施工面狭窄时，则采用中小型压实机械，但须降低铺土厚度。
4.4 压实厚度的控制
为使路基结构均匀，应就路基横断面全宽水平分层填筑。原地面不平的，应由最低处分层填起。辅土厚度与土料的工程性质、含水率、压实机械性能等因素有关。一般地，铺土厚度在25 cm～40 cm，压实后土层厚度在20～30cm比较合适。应该指出，铺土厚度越小，越易获得较高的压实度，但铺土厚度过小，可能影响路基的整体性。
4.5 压实操作
压实操作应在能获得设计要求的压实度的前提下，提高施工进度。
铺土前应先将下一土层刨毛，以改善土层间的结合，提高路基整体性能。压实应力应不超过土体的强度极限。一般采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的压实方法。
压实机械行走方向应平行于路基轴线，采用进、退错距法压实。碾迹搭接宽度20cm左右。使用小型机械对狭窄施工面进行夯实时，应采用连环套打法，夯迹双向套打，夯迹搭接宽度不小于1/3夯径。分段、分片压实时，相邻作业面应有一定的搭接宽度，平行于路基轴线的搭接宽度应不小于0.5m，垂直于路基轴线的搭接长度应不小于3m。
无粘性土宜泡水振压，无条件泡水时，应充分冲水振压。
5．结语
在路基施工中，工程建设各方应牢固树立全员质量意识，应将理论知识与工程经验相结合，严格施工管理。对有一定规模的工程，应做现场压实试验，确定最佳施工含水率、铺土厚度、压实次数等。磨刀不误砍柴工，通过现场压实试验获得合理的施工参数，既可确保施工质量，又能在保证质量前提下提高施工进度。
论文作者:吴锡俭, 吴国永,肖景华
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：压实论文; 路基论文; 含水率论文; 厚度论文; 密度论文; 土层论文; 机械论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;