试述公路路基现场压实度的控制

樊灵燕

摘要：

本论文从对路基压实的重要意义的阐述及对影响压实效果因素的分析，结合本人几年来的工作经验，总结和论述了公路路基不同填料的现场压实度的控制，和施工常见的压实度问题的处理。从而全面的阐明了公路路基现场压实度的控制方法。 关键词：

压实效果 压实机理 控制指标 控制方法 一、引言

当前，我国公路建设正向高速公路、国省干线以及县乡农村公路等多层面全方位的展开。随着交通运载工具技术性能的提高，人们对公路设施的服务水平，服务功能的要求也越来越高。多年前单纯的“要想富，多修路”的理念被延伸至“多修路，修好路，力创优良路”的更深一层次的理念。因此，作为公路建设者，我们对公路施工质量的要求也越来越严格。

路基是公路的主体，是路面的基础，与路面共同承受行车荷载作用，没有稳固的路基就没有稳固的路面。路基强度和稳定性差，将引起路面沉降变形和破坏，增加养护维修费用，更影响到行车舒适、安全和公路服务水平；路基稳定与否，对路面工程影响较大，关系到公路的正确投资；因此路基工作的质量对公路质量和运营具有十分重要的影响。

一条公路在精心设计的前提下，如何能保证其施工质量呢，其中路基的压实工作就是确保路基强度和稳定性、保证路面达到应有使用年限的根本技术措施之一，它是路基施工的一个重要的工序，也是提高公路质量的一项经济有效的措施。 二、压实的重要意义

五十年代，公路施工部门几乎没有压路机械，公路路基施工通常

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是依靠自然的沉陷和行车的碾压来提高路基的密实程度和强度。到了80年代后，随着交通量的不断增大和重车的不断增多，自然沉陷形成的路堤的密实度已无法满足汽车交通对路基的密实度和强度的要求了。因此必须对路基和路面的各结构层进行人工压实。人工压实是指人为的增加单位体积内固体颗粒的数量，减少土体内空隙率的过程。于是重型压实机械成了路基施工必不可少工具，分层碾压也成为路基施工必不可少的施工工序。压实可使路基和路面各结构层的材料具有足够的密实度，可以充分发挥路基土和路面材料的强度，可以减少路基、路面在行车荷载下产生的变形，还可以增加路基土、路面材料的不透水性和强度稳定性。高标准的人工压实还大大加快了公路建设的进度，使公路能早日的投入使用，经济效益得到了明显的提高。 三、压实的机理

土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的空隙被水和空气所占据，压实本身的目的就是使土进行重新组合，彼此挤紧，孔隙缩小，土的单位质量提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。大量的试验和工程实践反复证明了：路基压实后，其强度大大增加，塑性变形减少，渗透系数减少，毛细水作用及隔温性能等均有明显改善。 四、影响压实效果的主要因素

影响压实效果的因素主要有：含水量、压实功、碾压层的厚度、碾压遍数、土的颗粒组成、地基的强度。

1、含水量对压实过程的影响

在压实过程中，土的含水量对土能达到的密实度起着非常重大的作用。在相同的压实功下，当含水量小时，土体的干容重小，当含水量适中时，土体的干容重大，当含水量大时，土体的干容重却小。因此，很多路用材料都只有在一定的含水量下才能压实到最大干容重。这个与干容重相适应的含水量称最佳含水量。

2、压实厚度及压实遍数对压实效果的影响。

压实厚度对压实有着明显的效果，它取决于压实机械的选择、碾压遍数、土的质量和含水量。压路机的碾压遍数对同一种材料的干容重影响较大，存在着定性关系，当碾压遍数增加时，干容重也随之增

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加；当碾压遍数继续增加时，干容重的增长率就逐渐减小；碾压遍数超过一定数值以后，干容重就不在增加。因此在路基施工时，需要确定每层填土的厚度和压路机的碾压遍数，才能保证达到要求的密实度。按施工技术规范要求，不同土质规定了不同的松铺厚度限值。施工中，一般通过现场试验的方法确定适合的压实厚度。

3、压实功能对压实效果的影响

压实功能对压实效果的影响是除含水量以外的另一个重要的因素。通过试验，可以说明土的最佳含水量和最大干容重是随压实功而变化的。对同一种土或同一种继配集料而言，土的含水量一定时，击实功越大，土的最大干容重也越大。在工地施工时，我们可以增加压实功能来提高路基的强度和降低最佳含水量，但是用增加压实功能的方法来提高路基的强度是有一定限度的，当压实功能增加到一定限度时，压实效果的提高就越趋于缓慢。当含水量不足，洒水困难时，增加压实功能，这时压实效果较好，如果含水量过大，此时如果增加压实功能就会出现“弹簧”现象，压实效果反而较差。

4、不同类型的土对压实效果的影响。

不同类型的土质对压实效果的影响也很大，因为不同土质其含水量和最大干容重数值不同，就填筑路基而言，现场所能达到的压实度随土类的不同而变化，凡是粗粒土和中粒土，都能达到较高的压实度。细粒土所能达到的压实度较低，但砂性土能达到较高的压实度。土的塑性指数越大，能达到的压实度越小。

5、地基强度对压实效果的影响。

实践证明，在填筑路堤时，如果地基没有足够的强度，路堤的第一层是难于达到较高的压实度。因此在路基填筑前，我们要对原地基进行填前碾压，或采取一些处理措施使原地基具有足够的强度。

因此，要提高土基的压实度，其首要关键还是控制最佳含水量，在此前提下采用分层填筑，控制有效的土层厚度，其次才是适当的增加压实功能，确定一定的碾压遍数，做好原地基的处理才能有效的提高压实效果。

五、机具的选择、操作

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压实机械的选择对在一定含水量下的路基土的压实状态有很大的影响。使用轻性的压路机只能达到较小的密实度，使用较大的压路机能达到较大的密实度。振动压路机比相同重量的静碾压路机压实效果要好很多，它不但密实度大，有效的压实深度也大。重型的光轮压路机和轮胎式压路机比较容易使粘性土达到较高的压实效果，但使用振动压路机碾压压实效果较差；振动压路机最适宜碾压砂和砂性土，且容易达到100%的压实度，重型的光轮压路机碾压砂和砂性土也能达到较好的压实效果。轮胎式压路机对重粘土和其他粘性土压实效果较好。

六、各种类型路基现场压实度的控制 （一）土方路堤的现场压实度控制

1、通过试验确定最大干容重和最佳含水量

通常确定土的最大干容重的方法是击实试验法，对于粗粒土和巨粒土的最大干密度确定方法有振动台法和表面振动压实仪法。

2、各种指标的控制

1）气候：路基土方施工时应做好路基土含水量的控制，需选择适宜的天气。雨天，土体含水量过大，压实效果不能达到要求，因此不宜进行土方路基施工。

2）土质：路基填土应因地制宜，在不增加工程投资的情况下采用级配好的填料；在路基施工中，如果土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，仍然很难达到压实度标准。路基填土通常采用粗粒土，这种土的级配良好，加之本身的性质，一般只要机械碾压合理、松铺厚度适中，比较容易达到规范的要求。

3）含水量：土的最佳含水量是由土的击实试验确定的。含水量的大小直接影响着土的压实度，含水量越大，干密度越小。在施工中，要根据具体的情况掌握土体的碾压含水量，一般将含水量控制在与最佳含水量相差正负±2%的范围内，压实效果比较理想。如果气温比较高，可将含水量控制的略大些，但土的含水量过大，压实度必

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然小，会造成路基稳定性降低，有时甚至出现弹簧土。如果使用较大吨位的压路机时，含水量可略小于室内重型击实试验法的最佳含水量，但含水量过小就难于碾压，压实度也难以达到规范要求。当土的实际含水量超过最佳含水量的±2%时应均匀加水或将土翻开晾晒，使其达到上述要求范围内后，迅速碾压。需要加水的可在取土前一天浇洒在取土坑的表面，或直接浇洒在刚填筑的路堤上。

4）松铺厚度：为保证路基的强度和稳定性，使路面有一个必要的稳固土基，在填筑土质路堤时，应将填土分层压实。每一压实层均应检验压实度，合格后方可填筑上一层。《公路路基施工技术规范》中明确要求必须根据道路的设计断面分层填筑、分层压实。采用机械压实时，分层的最大松铺厚度，高速公路和一级公路不应超过30cm。其他公路按土质类别、压实机具功能、碾压遍数等，经过试验确定，但最大松铺厚度不宜超过50cm。在路基施工中，填土的松铺厚度往往不被施工单位重视，过厚碾压的现象普通存在。由于超厚填土，造成虽然路基填土上层符合要求，但开挖后下层仍比较松散，这就为以后路基的稳定埋下隐患。因此施工时要加强施工管理，做好填土厚度的控制。

5）碾压的控制：《公路路基施工技术规范》给出了土质路堤的压实度标准，特别注意的是，修建高级路面时，其压实度标准应采用高速公路、一级公路的规定值。目前，二级以上公路均设计为高级路面，由于高级路面的路基压实度高于一般公路，所以对碾压过程的控制就更加严格。

一般在碾压过程中采用先轻后重、先慢后快、先静后动、先弱振后强振、先外侧后中间的碾压方法。碾压速度控制在1.5~2.5km/h，碾压遍数控制在4~6遍。若碾

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压遍数超过10遍，压实度才能达到要求，应考虑减少填土厚度。

（二）填石路堤的现场压实度控制

填石路堤是指填料的石料含量在70%以上的路堤，它与一般填土路堤不同，主要是石料粒径大，强度高，填筑和压实都有特殊的要求。因此填石路堤压实度的控制和土方路堤的压实度控制不同，不能用土质路基的压实度来判定路基的密实度。其判定方法虽然目前还没有规范统一的规定，但填石路堤施工前，一定要安排填石路堤试验段，以试验段的试验成果做为施工依据，进行压实度控制。试验的总体思路：通过试验取得的施工工艺参数，最终取得技术经济指标、质量控制参数，其工作原理是采用重型振动压实机械分层碾压，压实时继续用小石块和石屑填缝，直到压实层顶面稳定，不得有波浪、松动的现象，不再有下沉轮迹（以沉降量小于5MM为标准），可判断为密实状态，既每层土在压实终了时以一定压实功下的变形沉降量控制压实度。通过试验填石路堤压实到所要求的紧密程度所需的施工工艺、碾压程序及遍数等参数已经确定，施工时应严格按试验段成果进行施工。

施工时应做好如下控制：

1、 必须有满足施工要求的120以上推土机、挖掘机等机械。压实机具的组合以18~21吨静碾与40T以上振动压路机相配合为宜 2、 填石路堤压实时应先压两侧（即靠路肩部分）后压中间，压实路线纵向应相互平行，相互重叠40~50CM，反复碾压。前后相邻段应重叠100~150CM。填石路堤压实机械的注意事项与土基相同。压实机具的行使速度、重轻次序、碾压遍数。碾压遍数按试验段成果确定。 3、 必须有满足施工要求的局部整平、大粒径石料剔除、或人工解小的工人。

4、 填料的控制：填石路堤石料强度不应小于15Mpa，其粒径最大不宜大于层厚的三分之二。用强风化石料和软质岩石填筑路堤时，应按土质路堤施工的要求测定填料的CBR值是否符合要求，当填料的CBR值不符合要求时，不得做为填料使用。

5、 填石路堤应分层填筑，分层压实，厚度不宜大于50CM。逐层填

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筑时，应安排好石料的运输路线，专人指挥，按水平分层，先低后高，先两侧后卸料，并用大型推土机摊平。个别不平之处应配合人工用细石块、石屑找平。

6、 严格控制布料的间距、推运距离、松铺厚度，最大粒径。当最大粒径大于层厚的三分之二时，应进行人工解小。

7、 初压、人工局部挖除大粒径填料、局部补铺细料找平、复压，在此过程中应严格控制平整度碾压工艺及遍数。 （三）土石路堤的现场压实度控制

土石路堤和石方路堤顾名思义，其填料分别是以土石和石方为主体的不同路堤，他们的界定是以石料的含量来区别的。一般是以含粒径6CM以上石料为30%~70%之间时被界定为土石路堤，而粒径6CM以上石料达70%以上界定为石方路堤。土石路堤压实度的控制与土方和石方路堤都不同，采用的是它们两种路堤的双重控制方法。当粗颗粒大于50%时按填石路堤压实方法来控制，当粗颗粒小于50%时，按填土路堤压实度方法来控制。土石混合材料中所含石料强度大于20 Mpa时，石块的最大粒径不应超过层厚的2/3，超过时应清除；当所含石料为软质岩时，石料最大粒径应不大于层厚，超过时应打碎。土石路堤的压实度可采用灌砂法或水袋法检测，当采用灌砂法或水袋法有困难时，采用填石路堤紧密程度状态的判断方法确定压实是否符合标准。其标准干容重应根据每一种填料的不同含石量的最大干容重作出标准干密度曲线，然后根据试坑挖取试样的含石量，从标准干容重曲线中查出对应的标准干密度。 七、现场压实度的评定

为了更好的控制路基现场压实度，我们不仅要掌握压实的控制方法和技术，还必须要重视如何在施工现场正确的评定路基的压实度。要正确的评定路基土的压实度，首先要正确的确定压实度检验的位臵，准确的测定现场容重、含水量以及利用数理统计的方法评定现场压实度。

八、 施工中常见压实问题的控制及处理。

（一）、土质路堤压实度不足的控制。1、正确选择合理组合压实机

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械，确保压实遍数，保证碾压均匀性。2、压路机进退有序，碾压轮迹重叠、摊铺路段搭接超压符合规定要求。3、当下层因雨松软或干燥起尘时，应进行处理后方可填筑。4、优先选择继配好的粗颗土等作为路堤填料，填料CBR值应符合要求；多雨潮湿地区，当填料的稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18的粘性土，用作二级以上公路路床时，应采取晾晒、掺加石灰粉等措施后碾压； （二）、路基边缘压实度不足的控制及处理。1、路基施工时应按路基施工的要求进行超宽填筑。2、控制碾压工艺，保证机具碾压到边，控制碾压顺序，确保轮迹重叠宽度和段落搭接超压长度。4、提高路基边缘带压实遍数，确保边缘带碾压频率高于或不低于行车带。当路基填筑宽度不足时，应及时纠正坡脚线，返工至满足规范要求的宽度，但应注意补宽时要开蹬填筑，严禁贴坡，然后控制碾压顺序和遍数。

（三）、路基压实超过规定碾压遍数，压实度仍不够的方法控制。1、压实应根据现场“试验路”提供的松铺厚度和碾压遍数进行，若压实遍数超过10遍时，应考虑减少填土厚度或更改压实机具类型。2、各种压路机的碾压行驶速度开始时宜用慢速，最大速度不超过4KM/小时；碾压时直线段由两边向中间，小半径曲线段由内侧向外侧纵向进退式进行；横向接头对振动压路机一般重叠0.4~0.5M。对三轮压路机一般重叠后轮宽的1/2，前后相临两区段纵向宜重叠1.0~1.5M。3、标准击实试验样品应与路基实际用土颗粒组成等技术指标一致，否则，现场取土重新做击实试验。4、路基施工前，应在前层软基、“弹簧”、翻浆等病害处理完毕以后方可施工。 （四）、路基压实度“超密”的控制及处理。1、路基施工时不同类型的填料应分层填筑，不可混填；2、标准击实所用土样应与路基填筑用土一致，当取土坑土质发生变化时应及时进行标准击实试验，确定适宜的最大干密度。3、采用的压实设备应与击实标准类型匹配。4、施工中检验填筑层压实度时，应注意试坑不同位臵含水量的偏差，选取有代表性的土样，测试其含水量，确定压实度。5、审核检验试验人员资质，严格按试验检验规程操作，正确确定测试层位，消除

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检验、试验操作的误差。当发现“超密”时，应校核试验仪器，核查填料类型，增加检验试验频率，如仍查不出原因，应重新做击实试验，并用“试验路”进行验证。

（五）、压实过程中填筑表层蠕动、推移、起皮、不能成型的控制。1、严禁不同类型的土壤混填，避免超粒径高塑性粘土块混入填土中，一旦发现，应及时铲除。2、对混入的高塑性超粒径块的填料，用稳定土拌和机粉碎拌和均匀后在填筑碾压；土中含水量不足时应加水至接近最佳含水量。

参考文献： 〈〈公路工程质量问题及防治措施〉〉

〈〈公路路基施工技术规范〉〉 〈〈公路路基路面现场测试规程〉〉 〈〈公路压实和压实标准〉〉

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