浅谈路基压实效果

表 1 各种土压实前后的毛细水高度
土 类
毛细水上升高度 / m
未经压实的土
接近最大密实度的土
砂 土
012～016
011
低液限粘土
013～016
012
粉 土
018～115
015
中液限粘土
115～210
014
高液限粘土
115～210
014
2 影响路基压实度的因素
在施工现场碾压细粒土路基时 ,影响路基压实 度的主要因素有土的含水量 、碾压层厚度 、压实机械 的类型和功能 、碾压遍数和地基的强度 。
211 含水量对压实的影响
通过室内击实验室绘制的密实度 (干密度) 与含 水量之间的关系曲线 。
在压实过程中 ,土的含水量对所能达到的密实 度起着十分重要的作用 。锤击或碾压的功需要克服 土颗粒间的内摩阻力和凝聚力 ,才能使土颗粒产生 位移并互相靠近 。土的内摩阻力和凝聚力随密实度 的增加而增加 。土的含水量小时 ,土颗粒间的内摩 阻力大 ,压实到一定程度后 ,某一压实功不能克服土 的抗力 ,压实所得的干密度小 。当土的含水量逐渐 增加时 ,水在土颗粒间起着润滑作用 ,使土的内摩阻 力减小 ,因此同样的压实功可以得到较大的干密度 。 当土的含水量继续增加到超过某一限度后 ,虽然土 的内阻力还在减小 ,但单位土体中的空气体积已减
然而 ,用增加压实功能的办法来提高土的密实 度是有限度的 ,当压实功能增加到一定程度后 ,土的 密实度增加较缓慢 ,在经济效益和施工组织上不够 合理 。相比之下 ,严格控制最佳含水量 ,要比增加压 实功能收效大得多 。
3 结 论
根据压实原理 ,正确运用压实的特性 ,按照不同 的要求 ,选择适应不同土质的压实机具 ,确定最佳压 实厚度 、碾压遍数和碾压速度 ,准确地控制最佳含水 量 ,在我们的施工生产中便能够取得好的压实效果 , 从而提高路基的强度和稳定性 。
路基是路面的基础 ,其应具有足够的强度及稳 定性 。这不仅要通过设计予以保证 ,而且还要通过 施工得以实现 。路基的施工质量直接影响路面的使 用品质 ,以致影响交通运输的安全 。因此 ,应充分重 视路基施工 。
为使路基具有足够的强度和稳定性 ,必须对路 基予以压实 。在没有经过压实的路基上是不能辅筑 路面的 ,这是因为未经压实的路基 ,在自然因素和行 车荷载的作用下 ,必然要产生较大的变形或破坏 。 因此 ,路基的压实是路基施工中极其重要的环节 ,亦 是提高路基强度与稳定性的根本措施之一 。
(3) 亚砂土和亚粘土的压实性能较好 ,而粘性土 的压实性能较差 。
213 压实功对压实的影响
对于同一类土 ,其最佳含水量和最大干密度随 压实功而变化 。通过试验得到的不同压实功能下的 ρd - ω关系曲线表明 : 同一种土的最佳含水量随压 实功的增加而减小 ; 最大干密度则随压实功能的增 加而提高 。此外 ,在相同含水量条件下 ,压实功能愈 高 ,土的干密度愈大 。根据这一特性 ,在施工中如果 土的含水量低于最佳含水量 ,加水又有困难时 ,可采 用增加压实功能的办法来提高其压实度 ,即采用重 碾或增加碾压次数 。
收稿日期 :2004 - 03 - 11
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考虑沉 降 影 响 后 , 路 堤 的 实 际 计 算 高 度 为 =
参数 1 :
11425 m 。
稳定计算方法 : 有效固结应力法 、沉降修正系
路面竣工时 ,地基沉降 = 01126 m 。
数 :112 、沉降计算的分层厚度 : 015 m 、分层沉降输
工后沉降基准期结束时 ,地基沉降 = 01162 m 。
出点距中线距离 :01000 m 。
路面竣工后 ,基准期内的残余沉降 = 01036 m 。
固结度计算采用方法 :微分方程数值解法 。
最终地基总沉降 = 11200 ×01135 = 01162 m 。
参数 2 :
路面竣工时 ,由于地基沉降引起路提填筑面积
1 土基压实的意义
路基土体是三相体 ,土粒为骨架 ,颗粒之间的孔 隙为水分和气体所占有 ,基于它们都各具特性 ,构成 了土体的各种物理性质 ,如渗透性 、粘滞性 、弹性 、塑 性和力学强度等 。土的物理力学性质随着三相组成 不同而变化 ,土基压实就是用某种工具或机械增加 土体单位体积内固体颗粒的数量 ,减少孔隙率 ,从而 提高土基的强度和稳定性 。
表 1 距路基中线各处的沉降
层底深/ m
层厚/ m
自重应力/ KPa (孔隙比)
附加应力/ KPa (孔隙比)
固结度 最终沉降量/ m 层当前沉降/ m
01500
01500
413 (11108)
3019 (11022)
01949
01025
01024
11000
01500
1218 (11084)
3019 (01998)
得愈紧密 ,单位体积内固体颗粒就愈多) 越小 ,所产 生的辙槽等变形就愈大 。因此 ,压实使土基的塑性 变形明显减少 。
113 压实使土的透水性降低 ,毛细上升高度减小
土体经过压实后 ,土粒之间的孔隙减少 ,其密实 度愈大 ,内部的孔隙就愈小 ,外界水分进入土体的通 道被堵塞 ,阻力增加 ,因此降低了土的渗透性 ,减少 了毛细水上升高度 ,同时提高了土体的抗冻性 。各 种土压实前后的毛细上升高度见表 1 。
E = - 1231 gω + 8166ρd + 8317 由此式可以看出 ,干密度越大 ,土的强度愈高 ; 含水量对土的强度影响也很大 ,含水量越高 、土的强 度越低 。
112 压实使土基的塑性变形明显减少
路基压实不足 ,在行车荷载作用下 ,在路面上会 发生辙槽 、沉陷等变形 ,而且密实度 (指单位体积内 固体颗粒排列紧密的程度 ,通常用干密度表示 ,排列
稳定计算目标 :给定圆心 、半径计算安全系数 、 增量 = 51255 m2 。
圆心 X 坐标 : - 21000 m 、圆心 Y 坐标 1000 m 处各层的沉
径 :351000 m 。
降见表 1 。
(2) 路面竣工时及以后的沉降计算
最下面分层附加应力与自重应力之比 = 01763 > 0115。
到最小限度 ,而水的体积却在不断增加 ,由于水是不 可压缩的 ,因此在同样的压实功下 ,土的干密度反而 逐渐减小 。在干密度与含水量关系曲线上与最大干 密度对应的含水量称为最佳含水量 。即在相同压实 功的情况下 ,能使土体达到最大干密度时的含水量 。 某种土在一定的压实功作用下 ,只有在最佳含 水量时 ,才能压实到最大干密度 。在施工现场 ,用某 种压路机碾压含水量过小的土 ,要达到高的压实度 是困难的 ;如土的含水量超过最佳含水量过多 ,要达 到较大的压实度同样是困难的 。对含水量过大的土 进行碾压时 ,经常会发生“弹簧”现象而不能压实 。 大量的试验及工程实践表明 : (1) 含水量是影响压实 效果的决定性因素 ; (2) 在最佳含水量时 ,最容易获 得最佳压实效果 ; (3) 压实到最大密实度的土体水稳 性最好 。
111 压实使土的强度大大增加
由于大 多 数 土 没 有 明 显 的 弹 性 极 限 , 其 应 力 ———应变曲线也不是呈现直线形状 ,土的应力与应 变的比值称为形变模量 。因此土的强度亦可用形变 模量表示 。
例如 :对液限为 60 % ,塑性指数为 28 %的粘性 土进行一系列室内形变模量试验后 ,用数学加工法 整理数据 ,得到该组土的形变模量 E (M Pa) ,含水率 ω( %) 和干密度ρd (g/ cm3) 之间的回归方程式
2004 年 第 8 期 (总第 126 期)
黑龙江交通科技 HEILONGJ IANG J IAOTONG KEJ I
No . 8 ,2004 ( Sum No . 126)
浅谈路基压实效果
姜文阁1 ,邢邵华2
(呼伦贝尔市公路勘察设计院 ;21 黑龙江成达交通设施有限责任公司)
摘 要 :对土基的压实意义及影响路基压实效果的因素进行阐述 ,以提高路基施工质量 。 关键词 :路基压实 ;含水量 中图分类号 :U41611 文献标识码 :C 文章编号 :1008 - 3383 (2004) 08 - 0034 - 02
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第 8 期 浅谈路基压实效果 · 3 5 ·
212 土质对压实的影响
试验表明 ,各种不同土的最佳含水量和最大干 密度是不相同的 。
(1) 土中粉粒和粘粒愈多 ,土的塑性指数愈大 , 土的最佳含水量就愈大 ,同时其最大干密度愈小 。 因此 ,一般砂性土的最佳含水量小于粘性土的最佳 含水量 ,而最大干密度则大于粘性土的最大干密度 。
(2) 各种不同土的最佳含水量和最大干密度虽 然不同 ,它们的击实曲线的性质是基本相同的 。
01851
01025
01022
11500
01500
2113 (11061)
3019 (01975)
01762
01025
01020
21000
01500
2918 (11037)
3018 (01953)
01687
01025
01018
21500
01500
3319 (01971)
3018 (01881)
01630
01027
01019
31000
01500
3717 (01957)
3018 (01874)
01597
01025
01017
31200
01200
4014 (01947)
3018 (01869)
01587
01010
01006
收稿日期 :2004 - 03 - 09
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