壓路機壓實度的影響因素及檢測分析

1、壓路機壓實度的影響因素及檢測分析摘要：壓實度是填土工程的質(zhì)量控制指標(biāo)。壓實度不達標(biāo)是造成路面破損，使用狀況差，通行能力差，交通事故多的主要原因。 文章主要就影響壓實的因素進行了詳細的分析，并提出了一些控制方法。從含水量、擊實功、顆粒級配、回填土樣成分、碾壓層的厚度和碾壓遍數(shù) 以及檢測過程等幾個方面對影響壓實度的因素進行了分析，從多角度分析了影響壓實度因素，并針對性的提出了提高壓實度的控制措施。壓實度是保證路基質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其壓實質(zhì)量好壞直接影響到路基質(zhì)量的好壞以及道路質(zhì)量，因此，壓實度常被用作路基施工中主要控制指標(biāo)之一，弄清影響壓實度的因素是提高壓實度的關(guān)鍵。公路上經(jīng)常看到路面開裂、沉陷等病

2、害，究其原因，病害出現(xiàn)在路面上，但病根往往在壓實上。公路壓實度是保證路面質(zhì)量的基礎(chǔ)，它承受著本身巖土自重和路面重量以及由路面?zhèn)鬟f下來的車荷載，屬于一種線形結(jié)構(gòu)物，具有路線長，與大自然接觸面廣等特點。路面施工的 質(zhì)量如何、是否穩(wěn)定，主要體現(xiàn)在壓實度上。壓實度的質(zhì)量 ，直接影響到路面的質(zhì)量，最終影 響整個公路的使用效能。本文將對影響壓實度因素進行分析，以便在施工中排除不利因素， 充分壓實，從而增加道路的使用性能、延長道路的使用壽命。關(guān)鍵字：公路；影響因素；壓實度；控制Summary:The degree of compact on is the filli ng of quality con tr

3、ol. The degree of compact ion of non-complia nee is caused by road damage, poor usage, poor access, the main reas on for many accide nts. This paper mainly on the factors affect ingcompact ioncarried out a detailed an alysis，and made a nu mber of con trol methods. From the moisture content，compacti

4、on power，particle size distributi on，backfill sample compositi on，thick ness and rolled rolled several times and the detect ion process， and several other aspects of the factors affect ing the degree of compact ion was analyzed from the perspective of a multi-factors affecting the degree of compacti

5、on， and to focus on to improve the degree of compact ion of the con trolmeasures. Degreeof compact ion is an importa nt part of en suri ng the quality of the roadbed， the quality of its direct impact on compacted sugared and road quality is good or bad quality， so the degree of compact ion is often

6、used as a roadbed con struct ion in one of the main con troltarget，un dersta nd the impact compact ion factor is the key to improvethe degree of compacti on.Often see on the road surface crack ing，subside nee and other diseases， reas on，disease appeared on the road，but ofte n the root cause of the c

7、ompacti on. Degree of compact ion is to en sure road quality road base，which bear the weight and the road itself，the weight of rock and passed dow n by the road the car load，bel ongs to a lin ear structure， with a long line， con tact with n ature and wide features. How the quality of road con struct

8、 ion，is stable，mainly on the degree of compact ion.Degree of compacti on quality，direct impact on the quality of the road，and ultimately affect the efficiency of use of the road. This paper will analyze the factors affect ingthe degree of compact ion， in order to exclude the n egative factorsin the

9、con struct ion，full compact ion，thereby in creas ing the use of the road performa nee，exte nd the life of the road.Keywords: highway; factors; compact ion; con trol耳I言3J I I1 J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J J JV第一章壓實度的影響因素及標(biāo)準(zhǔn) 41.1影響壓實效果的主要因素 41.1.1含水量4.1.1.2 土質(zhì)5.1.1.3 壓實功能5

10、.1.1.4碾壓層的厚度和碾壓遍數(shù) 61.1.5集料級配對壓實的影響 71.1.6振頻和振幅7.1.2 壓實標(biāo)準(zhǔn)7第二章壓實度的檢測分析 92.1 壓實度試驗檢測方法92.1.1 標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）和最佳含水量的確定方法 92.1.2 現(xiàn)場密度試驗檢測方法 102.1.3核子密度濕度儀法 142.1.4 鉆芯法測定瀝青面層密度 162.1.5 落錘頻譜式路基壓實度快速測定儀 161.1.6 壓實度檢測結(jié)果評定 172.1.7 試驗檢測中應(yīng)注意的問題 182.2 壓實度的控制措施 182.2.1因地制宜地選擇回填材料 182.22 控制最佳含水量 182.2.3正確選擇壓實機具 192.2.

11、4壓實厚度的控制 19第三章壓實度連續(xù)檢測方法的驗證 20結(jié)論 26致謝 27參考文獻28引言隨著社會的飛速發(fā)展，社會對公路工程質(zhì)量要求的提高，公路建設(shè)項目管理水 平、質(zhì)量監(jiān)控體系、監(jiān)管辦法和機械化施工水平也隨之提升。只有對路基、路面 結(jié)構(gòu)層進行充分壓實，才能保證路基、路面的強度、剛度及路面的平整度，并可以 保證及延長路基、路面工程的使用壽命。壓路機是一種以特質(zhì)鋼輪或光面輪胎為作業(yè)裝置的壓實施工機械，作用是增加工作面的密實度，從而提高工作面的結(jié)構(gòu)強度和剛度，增強抗?jié)B透能力和氣候穩(wěn) 定性，降低或消除沉陷，最終達到提高工程承載能力、延長使用壽命、降低維修費 用的目的。 用于高等級公路、鐵路、機場跑

12、道、大壩、體育場等大型工程項目 的填方壓實作業(yè)，可以碾壓沙性、半粘性及粘性土壤、路基穩(wěn)定土及瀝青混凝土 路面層。壓路機的發(fā)展，將有助于提高我國高等級路面的質(zhì)量，從而帶動國 民經(jīng)濟的發(fā)展。它直接影響著鋪筑路面的平整度和密實度等，從而影響路 面質(zhì)量和使用壽命。公路上經(jīng)?？吹铰访骈_裂、沉陷等病害，究其原因，病害出現(xiàn)在路面上，但病根 往往在路基上。公路路基壓實度是保證路面質(zhì)量的基礎(chǔ) ，它承受著本身巖土自重 和路面重量以及由路面?zhèn)鬟f下來的車荷載，屬于一種線形結(jié)構(gòu)物，具有路線長，與 大自然 接觸面廣等特點。路基施工的質(zhì)量如何、是否穩(wěn)定 ，主要體現(xiàn)在壓實度 上。壓實度的質(zhì)量，直接影響到路面的質(zhì)量，最終影響整

13、個公路的使用效能。壓實度是指：松散土在最佳含水量下通過壓實機械進行碾壓，使松散土的穎粒 結(jié)合嚴(yán)密,從而形成密實整體。壓實度是保證路基質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，其壓實質(zhì)量 好壞直接影響到路基質(zhì)量的好壞以及道路質(zhì)量， 因此，壓實度常被用作路基施工 中主要控制指標(biāo)之一，弄清影響壓實度的因素是提高壓實度的關(guān)鍵。 本文將對影 響壓實度因素進行分析，以便在施工中排除不利因素，充分壓實，從而增加道路 的使用性能、延長道路的使用壽命。第一章 壓實度的影響因素及標(biāo)準(zhǔn)1.1影響壓實效果的主要因素通過機械壓實可使土顆粒重新排列彼此擠緊，孔隙減小，增加內(nèi)聚力，從 而提高土體的強度和水穩(wěn)定性。影響壓實效果的主要因素有：1.1.1

14、 含水量含水量對壓實效果的影響很大，無論是溝槽回填還是路基壓實均應(yīng)控制 含水量。嚴(yán)格控制含水量在最佳含水量的土 2%勺范圍內(nèi)。土在此狀態(tài)下，土粒 間引力較小，水膜較厚，起著潤滑作用，外部壓實較易使土粒相對移動，壓實 效果最佳。土中含水量過大時，孔隙中出現(xiàn)了自由水，壓實功能不可能使氣體排出， 壓實功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實效果反而降低。含 水量較小時，土粒間引力較大，雖然干容重較大，但其強度可能比最佳含水量 時還要高?？墒谴藭r因密實度較低，孔隙多，一經(jīng)飽水，其強度會急劇下降。 含水量是影響壓實效果的決定因素，在最佳含水量時土處于硬塑狀態(tài)，較易獲 得最佳壓實效果；壓實到最大密

15、實度的土體，水穩(wěn)定性最好。一.含水量對壓實過程的影響在壓實過程中，土或材料的含水量對所能達到密實度起著非常重大的作用， 錘擊或碾壓的功需要克服土顆粒間的內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力，才能使土顆粒產(chǎn)生位 移并互相靠近。土的含水量小時，土顆粒間的內(nèi)摩阻力大，壓實到一定程度后， 某壓實功不能克服土的抗力，壓實所得干密度小。當(dāng)土的含水量逐漸增大時， 水在土顆粒間起著潤滑的作用，使土的內(nèi)摩阻力減小，因此同樣的壓實功可以 得到較大的干密度。在這個過程中，單位土體中空氣中的體積逐漸減小而固體體積和水和體 積逐漸增加時，當(dāng)土的含水量繼續(xù)增加到超過某一限度后，雖然土的內(nèi)摩阻力 還在減小，但單位土體中的空氣體積已減小到最小限

16、度，而水的體積卻在不斷 增加。由于水是不可壓縮的，因此在同樣的壓實功下，土的干密度反而逐漸減 小, 土的干密度與含水量的這一種緊密關(guān)系， 就形成了駝峰形擊實曲線。因此, 細顆粒土以及天然砂礫土、紅土砂礫、級配碎石、級配礫石、石灰穩(wěn)定土等多 種路面材料，都有在一定的含水量下才能壓到最大干密度。在施工現(xiàn)場，用某種壓路機碾壓含水量過小的土或級配集料，要達到高的 壓實度是很困難的，如土的最佳含水量超過最佳值過多，要達到較大的壓實度， 同樣是困難的，因此在干旱和潮濕，地區(qū)，實際施工中往往不得不降低對壓實度的要求。對含水量過大的土、砂礫土，無機結(jié)合料穩(wěn)定土等路面材料進行碾 壓時，便常會發(fā)生“軟彈”現(xiàn)象而不

17、能壓實。二.擊實功對最佳含水量和最大干密度的影響某一種土或路面材料的最佳含水量和最大干密度是隨壓實功而變化的。為了 說明這個問題，我們曾經(jīng)做了一些比較試驗，圖上的三條曲線是對同一種土用 不同擊實功進行擊實試驗后得出的，在此擊實功下的土的最大干密度為 1.385g/cm3，最佳含水量為 32% 曲線2的總擊實功為1.480 g/cm3，最佳含 水量為27.7%,曲線3單位擊實功為1.765 g/cm3，在此擊實功下的最大干密 度為1.560 g/cm3，最佳含水量為25.3%。因此表明擊實功愈大，土的干密度 也愈大，而土的最佳含水量愈小。在工地用壓路機碾壓時，同樣是這種規(guī)律，如果我們保持壓路機的

18、重量不 變，而增加碾壓遍數(shù)或增加壓路機的重量，不改變碾壓遍數(shù)，都可以得出室內(nèi) 相同性質(zhì)的含水量與干密度關(guān)系。1.1.2 土質(zhì)不同類型土的壓實性能是不一樣的，就填土壓實而言，最適宜的是砂礫土、 砂土和砂性土，這些土易壓實，有足夠的穩(wěn)定性，沉陷小。最難壓實的是粘土， 在潮濕狀態(tài)下這種土不穩(wěn)定，最佳含水量比其它土類大，而最大干密度卻較小， 但經(jīng)壓實的粘土仍具有良好的不透水性。根據(jù)壓實試驗，不同的土類具有不同的最佳含水量和最大干密度，由圖1-1所示：含水量（%>圖1-1不同土類的擊實曲線圖1 、亞砂土； 2、亞粘土； 3、粘土在同一壓實功能作用下，含粗粒越多的土， 其最大干密度越大，而最佳含水量

19、越小，即隨著粗粒土增多，其擊實曲線的峰點 越向左上方移動。在城市道路施工時，應(yīng)根據(jù)不同地段的不同土類，分別確定其 最大干容重和最佳含水量。摘自路基工程M.1.1.3 壓實功能同一類土，其最佳含水量隨壓實功能的加大而減小，而最大干容重則隨壓實功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時，增加壓實功能對提高干容重影響較大，偏濕時則收效甚微。因此，對偏濕的土企圖用加大壓實功能的辦法來提高土的密實度 是不經(jīng)濟的。若土的含水量過大，此時增大壓實功能就會出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。 另 外，當(dāng)壓實功能加大到一定程度后，對最佳含水量的減小和最大干容重的提高都 不明顯了，這就是說單純用增大壓實功能來提高土的密實度未必合算，壓實功能過大

20、還會破壞土體結(jié)構(gòu)，結(jié)果適得其反。不同的壓實工具，其壓力傳播的有效深度也不同。 夯擊式機具傳播最深，振 動式次之，碾壓式最淺。壓實工具的選擇可參考表表1-1 壓實工具的選擇可參考表機械名稱適用土類壓實要求備注木夯細粒土和沙土夯壓夯用于管頂以上50cm范圍 內(nèi)蛙式打夯機6-8t光 輪壓路機細粒土、砂土礫石土各種填土夯夯相連用于平整用于工作男面狹隘的槽溝回填碾壓重疊1/2后輪12-18t光輪壓路機細粒土、砂土礫石土最常使用碾壓重疊1/2后輪振動壓路機各種填土常用、壓實非粘 性土最好重疊 40-50cm一種機具的作用深度，在壓實過程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較 深，隨著碾壓遍數(shù)增加，上部土層逐

21、漸密實，土的強度相應(yīng)提高，其作用深度也 就逐漸減小。當(dāng)壓實機具的重量不大時，荷載作用時間越長，土的密實度越高， 則密實度的增長速度隨時間而減少；當(dāng)壓實機具很重時，土的密實度隨施荷時間 增加而迅速增加；超過某一限度后，土的變形急劇增加，甚至達到破壞；當(dāng)機具 過重，以至超過土的強度極限時，會立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。1.1.4碾壓層的厚度和碾壓遍數(shù)壓實的快慢對壓實效果也有影響，對壓實度要求較高，鋪土層較厚時，行 駛速度要慢些。碾壓開始宜用慢速，隨著土層的逐步密實，速度逐步提高。開始 時土體較松，強度低，宜先輕壓，隨著土體密度的增加，再逐步提高壓強。所以 推運攤鋪土料時，應(yīng)力求機械車輛均勻分布行駛在整個

22、路堤寬度內(nèi)，以便填土得到均勻預(yù)壓。正式碾壓時，若為振動壓路機，第一遍應(yīng)靜壓，然后由弱振至強振。壓實土層的密實度隨深度遞減，表面 5cm的密實度最高，填土分層的壓實 厚度和壓實遍數(shù)與壓實機械類型、土的種類、壓實度要求有關(guān)，應(yīng)通過試驗確定。 如果壓實遍數(shù)超過10遍仍達不到壓實度要求，則繼續(xù)增加遍數(shù)的效果很小，應(yīng) 減小壓實層厚。為了說明碾壓層的厚度對所能達到的壓實度的影響，我們曾在施工工地曾用國產(chǎn)1215t壓路機在土路基上做過試驗。路基土（粉質(zhì)亞粘土，其最大干密度為 1.930 g/cm3,） 次性填筑很厚， 壓實厚度達40 cm,然后測其干密度為上部5 cm,含水量10.4%，干密度1.87 g/

23、cm3, 壓實度97.0%,下部20 cm，含水量8.9%,最大干密度1.75 g/cm3，壓實方90.8%。 所得結(jié)果表明檢查的深度尚有不足，如在靠近層的底部再取一個樣測定其干密 度，將更能說明問題，雖然如此，由此兩個試驗結(jié)果可以看出，碾壓應(yīng)該有適當(dāng) 的厚度，碾壓層過厚，非但下層的壓實度達不到要求，而且層的上部的壓實度也 受到不利的影響。壓路機碾壓遍數(shù)對路基土地或路面材料的密實度的影響是眾所周知的，碾壓遍數(shù)與土和集料的干密度間有著一個定性關(guān)系。也就是說，用同一壓路機對同一材料進行碾壓時，最初若干遍的碾壓對增高材料的干密度影響很大，碾壓遍數(shù)繼續(xù)增加，干密度的增長率就逐漸減小，碾壓遍數(shù)超過一定數(shù)

24、值后，干密度實際上就不再增加了。路基施工時，首先要確定每層要填土的厚度以及壓路機的碾壓遍數(shù)，以保證達到的密實度。1.1.5集料級配對壓實的影響集料的級配對碾壓層所能達到的密實度有明顯的影響，實踐證明，均勻顆粒 的砂及單一尺寸的礫石和碎石，都難于壓實。在規(guī)定的級配范圍內(nèi)，即級配比較均勻，對于控制壓實來講是很重要的，我 們在檢查基層、底基層時發(fā)現(xiàn)，粗集料過多或細集料過多，都達不到壓實的標(biāo)準(zhǔn)， 因此，在級配集料基層或底基層的施工中， 使所用的集料的級配與室內(nèi)試驗確定 標(biāo)準(zhǔn)干密度時，所用的集料級配相同是很重要的， 在集料發(fā)生離析的情況下，添 加所缺的料并進行適當(dāng)?shù)陌韬褪切枰模?施工過程中，只有嚴(yán)格的控制級配才能 確定是否達到了規(guī)定的壓實狀態(tài)。1.1.6振頻和振幅振頻和振幅是振動壓路機壓實作業(yè)的重要性能參