公路路基必须具有足够的强度和稳定性,影响农村公路路基稳定性的客观因素主要有:地形、地质、气候、水文和水文地质等,影响路基稳定性的人为因素有:行车荷载的作用、路基设计、施工和养护是否正确等。
1路基的压实
1.1土基压实的意义和作用
压实使土的强度大大提高,使土基的塑性变形明显减小,使土的透水性降低,毛细上升高度减少。压实是改善土体工程性质的一种经济合理措施。
1.2影响压实的主要因素
1.2.1含水量土壤含水量对压实效果的影响比较显著。当含水量较小时,由于粒间引力使土壤保持着比较疏松的状态或凝聚结构,土壤中空隙大都互相连通,水少而气多,在一定的外部压实功能作用下,虽然土壤空隙中气体易被排出,密度可以增大,但由于水膜润滑作用不明显以及外部功能不足以克服粒间引力,土粒相对移动不容易,因此压实效果比较差;含水量逐渐增大时,水膜变厚,引力缩小,水膜起润滑作用,外部压实功能容易使土体相对移动, 压实效果渐佳;土中含水量过大时,空隙中出现了自由水,压实不能使气体排出,压实功能的一部分被自由水所抵消,减小了有效压力,压实效果反而降低。然而,含水量较小时,土粒间引力较大,虽然干密度较小,但其强度可能比最佳含水量时还要高。可是此时因密实度较低,空隙多,一经饱水,其强度会急剧下降。因此,在最佳含水量情况下压实的土水稳性最好。
最佳含水量和最大干密度是两个十分重要的指标,对路基设计和施工很有用处。
1.2.2土类在同一压实功能作用下,含粗粒越多的土,其最大干密度越大,而最佳含水量越小。
1.2.3压实功能同一类土,其最佳含水量随压实功能的加大而减小,而最大干密度则随压实功能的加大而增大。当土偏干时,增加压实功能对提高干密度的影响较大,偏湿时则收效甚微。故对偏湿的土企图通过加大压实功能的办法来提高土的密实度是不经济的,若土的含水量过大,此时增大压实功能就会出现“弹簧”现象。另外,当压实功能加大到一定程度后,对最佳含水量的减少和最大干密度的提高都不明显,这就是说单纯用增大压实功能来提高土的密度未必合算,压实功能过大还会破坏土体结构,效果适得其反。
1.2.4压实土的厚度在相同土质和相同压实功能的条件下,压实效果随压实厚度的递增而减弱。试验证明,表层压实效果最佳,越到下面压实效果逐渐减小。因此,对不同压实机械和不同的土质压实时控制的厚度不同。
2填方铺筑压实的控制
要控制好路基压实质量,首先应充分认识影响压实的各种因素,然后根据现场实际情况采取各种技术措施,充分发挥现场压实机械的工作效益,使所施工的路基达到压实标准的要求。在施工过程中,进行质量监理时,重点应注意检查以下几方面:
2.1确定不同种类填土最大干密度和最佳含水量
用于填筑路基的沿线土石材料,其性质往往有较大的变化。在路基填筑施工前,必须对主要取土场采集代表性土样,进行土工试验,用规定方法求得各个土场土样的最大干密度和最佳含水量,以便指导路基土的施工。
2.2检查控制填土含水量
由于含水量是影响路基土压实效果的主要因素,故需检测欲填入路基中的土的含水量。用透水性不良的土做填料时,应控制其含水量在最佳含水量的±2%之内。
2.3分层填筑,分层压实
土压实层的密度随深度递减,表面5cm的密度最高。填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类和压实度要求有关,应通过试验来确定。一般认为,对于细粒土,用12~25t光轮压路机时压实厚度不超过20cm,用22~25t振动压路机时(包括激振力),压实厚度不超过50cm。
2.4全宽填筑,全宽碾压
填筑路基时,应要求从基底开始在路基全宽范围内分层向上填土和碾压,尤其应注意路堤的边缘部分。路堤边缘往往压实不到,处于松散状态,雨后容易滑坍,故两侧可采取宽填40~50cm,压实工作完成后再按设计宽度和坡度予以刷齐整平。
2.5加强测试检验及压实控制
检查压实度一般采取灌砂法、环刀法、蜡封法、水带法和核子密度仪法。环刀法适用于细粒土,灌砂法适用于各类土,采用核子仪时应先进行标定,并与灌砂法作对比试验,找出相关的压实度修正系数。尤其是当填土种类发生变化时,必须重新标定,方能保证压实度检测的准确可靠性。
填筑路基时,应分层碾压并分层检查压实,并要求填土层压实度达到要求后方能允许填筑上一层填土,只有分层控制填土的压实度,才能保证全深度范围内的压实质量。