浅谈公路工程路基路面压实施工技术分析

发表时间:2018/10/8   来源:《新材料.新装饰》2018年5月下   作者:刘洪元 刘长杰 付琛
[导读] 公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,实现公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度,减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形,同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。

(临沂市公路局临沭县公路管理局,山东 临沂 276700)
摘要:公路路基的压实并达到合理的密实度,是公路施工的重要工序,实现公路使用寿命和服务质量的重要保证之一。充分压实可以发挥路基土的强度,减少路基在行车荷载作用下产生的永久变形,同时还可以增加路基土的不透水性和强度稳定性,增强道路的使用性能和延长道路的使用寿命。
关键词:公路路基;路面;压实;技术分析

 
        1影响公路工程路基路面压实施工的主要因素
        1.1含水量与干容重
        在压实工作开展之前,掌握施工场地地质结构层的含水量信息是十分必要的,这对于施工过程中的密实度起着决定性的作用。一般而言,土的一些性质(如摩阻力、粘结力)是随着密实度的增加呈线性增长的。如果土中的含水量不高,颗粒间的内阻力就会很大,在达到一定压实程度后,压实功就不能再对土的抗力产生影响,压实所得到的干容重也比较小。但随着含水量的增加,水分在土体之间起到了润滑的作用,其内阻力也会呈现降低的走势,压实功得到的干容重回馈就会增加。与此同时,土体在单位体积不变的情况下,其含有空气的体积不断减小,但固态和液态的体积却在增加。当含水量的值突破某个极限后,即便土的内阻力还在减小,但其含有的空气体积已经达到下限,水的体积则还处于不断增加的态势。受到水不可压缩的限制,同样的压实工作可能会导致干容重不升反降,像干容重和含水量这样的关系,用数学的方法标线出来,就是在坐标系中呈现驼峰性质的曲线图。由此可见,无论是颗粒土、砂砾、配级碎石和砾石,还是石灰和水泥,对于含水量都有比较严苛的要求,在一定含量之下,才能够取得干容重的最大收益,我们把这种含水量称之为最佳含水量。当然在某种特殊情况或者地质条件之下,干容重和含水量的关系并不是一成不变的驼峰曲线,也会受到压实功能的巨大影响,在碾压的过程中,随着压路机的重量和功能发生变化。
        1.2压实功能
        影响路面和路基压实效果的关键因素,除了含水量和干容重等地质条件方面的影响,压力机的压实功能也是关键因素之一。在压路机重量不发生改变的情况下,想得到与实验相同的含水量密度关系,只要增加碾压遍数就可以完成,同时不改变碾压遍数,增加压路机的重量也可以实现。由此可见,通过增加压路机重量,可以降低土体的最佳含水量,使得最大干容重得到提升。这种方法在理论上虽然行得通,但是在实际应用上却还是存在一定的限制,超过极限值,即使增加压路机的重量或者碾压遍数也不会对含水量和干容重产生明显的影响,这就是我们常说的压实功能对施工压实效果的影响。因此应该压实功能方面找到一个平衡的基础上,选择合理的设备和机械,同时做好对碾压层厚度和遍数的应用,和碾压机械、土层性质相互配合,将压实效果协调到最好。
        2公路工程压实的技术措施
        公路压实工作处理的好坏直接影响公路的质量验收和后期使用问题,因此在施工技术和措施方面应该进行深入的研究。通常来讲在施工中,需要重视的是压实的作业过程和对压实施工完成后质量的检测。
        2.1公路路基路面压实的施工作业工序
        首先是施工前,材料、技术和设备的准备工作要充分,做好一切填土和压实工作的前期准备。对施工场地周围的杂草、障碍物进行彻底的清理,材料的选择要符合过奖相关的标准规范要求,特别是路基填充材料,不得以次充好。施工技术人员在开工前要做好击实和液塑等相关试验,充分掌握土体的性质。


包括挖掘机、推土机、装载机、压路机、平地机等工程设备要进行检查检修,保证投入使用的质量。其次,压实工作机械在运行过程中要做好摊铺速度和压路碾压段长度之间的协调处理,基本保持在稳定状态。施工环境空气温度较高、风速较小时,碾压段的长度应该适当拉长,反之在气候条件寒冷但风速较大的地区则不宜一次性碾压过长。第三,如果在压实过程中,出现沥青或者混凝土等材料包裹轮胎的现象,要及时进行处理,通过撒少量水的方法可以实现解决。第四,要注意对已经压好路段的保护工作,以沥青路面为例,没有得到完全冷却的沥青混合路面,不能堆放任何重型的机械、材料和杂物,也不能向上方播撒矿料或者油料等。第五,有些工程地段的压实单凭压路机无法实现,因此应该借助振动夯板等来保证工作顺利的完成。最后,碾压段的长度应该综合考量各个方面的因素,包括沥青的温度、材料的性质、当地的气候条件等都要考虑在内,制定出符合实际情况的施工方案。
        2.2做好公路路基路面压实后的质量检测
        随着科学技术的发展,在施工领域,各种各样的压实检测方法也被开发和利用起来。灌砂法作为检验路基和路面压实质量的经典方法,经过多次的改良,成为一种标准的方法沿用至今。这种方法的基本原理是选取规格质量具有一定要求的均匀砂砾,利用单位质量不变的相关原理,将其在一定的高度做自由落体运动,落在测试对点,在参考含水量等相关的数据信息,根据测试地点的形变情况对路面是否合格做出准确判断。这种方式虽然简单便捷,但并不适用于具有填充石料的路面检测。为了能够更全面有效的针对质量检验,相关部门投入了大量的科研精力,最终研究出了核子密度法。这种方法从研发至今,得到了广泛的好评,特别是在沥青混合料路面的压实质量检测领域,效果更是不同凡响。对于此种检测方法而言,鉴定层的厚度控制在二十厘米以内,通过散射法,确定沥青表面的压实密度,随后利用直接透射法将土基层的材料压实质量确定出来。具体的检测方法步骤:首先按照随机取样的原则确定检测的位置,给机器进行调适预热,将核子仪器按照要求设置在检测地点,做好测试准备。然后,按照方案进行测量,将仪器测量的数据进行读取和抄录。最后,将核子密度仪器防止在专用的防辐射安全仪器箱中,整理现场。
        2.3压实机在选择和使用中的几点注意事项
        (1)压实机的选取应该遵循先轻后重的原则,这样不仅能够适应土体强度的增加,也能最大程度上发挥压实效果。
        (2)压实的速度要进行控制,避免忽快忽慢,尽量先慢后快进行施工,以免土体被机械推走。
        (3)压实机的工作路线要进行合理的规划,一般先进行两侧的施工,在进行中间,以保证路拱。如果弯道部分没有出现超高的现象,可以由低向高方向进行碾压。相邻的轮间距应该重叠在一起三分之一,在确保均匀的情况下,保证没有漏压现象出现。对于机械完成难度较高的压实死角,要辅助人工或者小型机械,进行夯实,不可坐视不管。
          (4)注意随时观测土的含水量和密实程度,如果发生巨大变化,要根据实际情况进行方案的调整,采取相应的措施,保证能够按照规定完成压实的工作。
        3总结
        若想做好公路路面的压实工作,需要从多方面进行努力,其中技术环节是最主要的方面,虽然我国近几年在这个领域已经具有比较乐观的发展,但是由于夯实质量不过关所产生的后续事故和道路病害仍然屡见不鲜,若想公路工程路面和路基的压实技术措施得到根本上的改善,仍然需要在很多方面加以努力,这样才能保证我国公路事业健康稳定的持续发展。
 

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