影响路基土压实度的因素及控制

影响路基土压实度的因素及控制

王静

宁夏圣道建设发展有限公司 宁夏 银川 750000

摘要：本文深入探讨了路基土压实度的影响因素，包括土质类型、压实机械、压遍数与碾压参数、松铺厚度、含水量、标定罐与贮砂筒因素、施工管理以及环境条件等。同时分析了压实度超过百分百的可能原因，如试验误差、土质变化、设备与方法不匹配等。针对这些影响因素和原因提出了一系列控制措施，包括改善土质条件、采用合理的压实工艺、控制最佳含水量、提高试验准确性以及优化施工管理及环境条件。这些措施旨在提高路基土压实度的质量，确保路基的强度和稳定性，提高路基承载能力，

关键词：压实度；影响因素；控制措施；施工管理

引言：路基土压实度在道路工程中具有举足轻重的地位，压实效果不仅关系到路基本身的性能，对建成后整个路面结构的性能也十分关键，路面的很多病害都是由于路基压实不足造成的。如：纵向开裂、路面凹陷、结构性车辙。压实度对于确保路基的整体承载能力和延长道路的使用寿命起到决定性作用。但在具体施工过程中，路基土压实度常受到诸多因素的干扰，从而造成压实度不符合标准或超标。本文将深入剖析影响路基土压实度的各种要素，并研究相应的管控策略，以及对提升路基施工品质有所助益，为相关工程实践提供有价值的指导和借鉴。

一、路基土压实度的影响因素

（一）土质类型

路基土压实度的影响因素中，土质类型是一个关键因素。不同的土壤材料具有不同的物理力学性质，如颗粒大小、颗粒形状、粘聚性和内摩擦角等，这些性质将直接影响材料的压实效果。例如砂砾土、砂土和砂性土由于颗粒较大，易于重新排列，因此更容易达到较高的压实度。相反黏土等细粒土由于颗粒细腻，含水量对其压实效果影响显著，较难达到理想的压实状态。不同等级的道路对填料有不同的要求。因此在选择路基填土时，应充分考虑土质类型对压实度的影响，优先选择易于压实的土壤，以提高路基的稳定性和承载能力。

（二）压实机械

压实机械对路基土压实度具有很大影响，不同类型的压实机械，其施加给土壤的压力、振动频率和幅度各不相同，因此压实效果也会有所差异。重型压路机能够提供更大的压实能量，使土壤颗粒更加紧密排列从而提高压实度，可压实粘性大的土；而轻型压路机则适用于压实低粘性土和非粘性土,可用作预压；振动压路机的压实效果相对较好，密实度大，有效压实深度也大，适合压实粘性小的土、砂砾土。因此在选择压实机械时，需根据土壤类型和施工要求来合理选择，以达到最佳的压实效果，避免过度压实导致土壤结构破坏。

（三）压遍数和碾压速度、碾压振动频率、振幅

碾压遍数、碾压速度以及碾压的振动频率和振幅，都是影响路基土压实度的重要因素。最初的碾压，土的干密度增加比较快；随着碾压遍数继续增加，干密度的增长逐渐会减小；碾压遍数超过一定次数后，干密度就不再增加了。适当的压遍数能够使土壤颗粒更好地重新排列，填充空隙，提高压实度；但若碾压遍数过多会造成土壤结构破坏，反而降低其承载能力。碾压速度和振动频率、振幅方面，较慢的碾压速度可以让压路机对土壤施加更持久的压力，并且不容易导致路面不平整(形成小波浪)，有助于提高压实质量。而适中的振动频率和振幅则能有效促进土壤颗粒的重新排列，进一步增加土壤的密实度。[1]因此在实际施工中需要综合考虑这些因素，以达到最佳的压实效果。

（四）松铺厚度

松铺厚度是影响路基土压实度的重要因素之一，松铺厚度过大会导致压实功无法完全传递到压实层底部，使得底层的填料松散，压实度难以达到要求。相反松铺厚度过小，则无法形成有效的板体，影响路基的整体性。根据《公路路基施工技术规范》，松铺厚度控制在30cm以内时，压实效果最佳，因此合理控制松铺厚度对于确保路基的压实度和整体稳定性至关重要。

（五）含水量

含水量是影响路基土压实度的关键因素之一，在一定的压实功作用下，土壤存在最优含水量，此时土壤可以达到最大干密度，即最佳的压实效果。当含水量适中时，水在土颗粒间起润滑作用，减小土粒间的阻力，使土粒易于移动挤紧从而提高密实度。若含水量过高，土的孔隙被水占据，水的体积不变不能排出，由于水的密度较低会导致路基出现翻浆现象，从而形成弹簧状使密实度降低。当含水量过低时，土粒间的润滑作用不足，压实功难以克服土粒间的摩擦力，导致土中的空气无法排出，土颗粒无法紧密排列，因此难以达到最大密实度。合理控制土壤的含水量是确保路基土达到最佳压实效果的关键，在实际施工中应密切关注土壤含水量的变化并采取相应的措施进行调整，以获得理想的压实度。

（六）标定罐深度、贮砂筒中砂面高度及砂的总重、砂的颗粒级配组成

标定罐深度、贮砂筒中砂面高度及砂的总重、砂的颗粒级配组成均对路基土压实度的测量有重要影响，《公路土工试验规程》（JTG3430-2020）中提到的标定罐深度每减少2.5cm，砂的密度约降低1%，显著影响压实度测定值，因此，现场试验的挖洞深度应尽量与室内标定罐的深度保持一致。贮砂筒中砂面高度影响砂的下落速度和密实程度，进而影响量砂密度。砂总重的一致性则能确保检测数据的准确性。颗粒级配组成影响砂的密度和试验的重现性，使用粒径0.3~0.6mm的砂具有最佳的重现性。

（七）施工管理

施工管理是影响路基压实度的重要因素之一，一个科学、合理的施工管理计划，不仅能确保施工流程的顺畅进行，更能有效提升路基土的压实效果从而保障路基的稳固与安全。在路基施工中，需要加强施工管理和监督，确保施工人员严格按照已审核批复的施工方案和规范要求做技术交底进行施工。同时，还需要对施工过程进行实时监控和检测，及时发现问题并采取相应的处理措施。

（八）环境条件

环境条件对路基土压实度的影响不容忽视，会对路基压实度产生一定影响。例如，温度、湿度、风速等因素会影响土壤的物理力学性质，进而影响其压实效果。

首先温度是一个关键因素，在路基碾压过程中，温度升高可使被压土中的水粘滞度降低，从而在土粒间起润滑作用，易于压实。然而气温过高时，水分蒸发太快反而不利于压实。温度过低（如低于0度）时，部分水结冰会增大阻力，也影响压实效果。其次，地下水环境也是重要的影响因素，土壤含水量会根据天气和环境的变化而改变，进而影响压实效果。例如当土层内部含水量减少时，土壤粘接力会增大，影响压实。环境条件中的温度和地下水环境都会对路基土压实度产生显著影响，因此，需要根据实际情况合理安排施工进度，尽量在温度、湿度等环境条件较好的情况下进行施工。同时，还应采取相应的保护措施，减少环境因素对路基施工的不利影响。

二、压实度超过百分百的原因分析

（一）试验误差

压实度超过百分百的原因之一是试验误差，这些误差来源于多个方面。现场检测压实度时，如果取样层位偏上或偏下，由于路基填筑层在铺筑、碾压、成型过程中不同层位存在施水偏差，即使是同一个取样试坑，不同层位的含水量也有偏差，这将直接影响试验结果。例如在进行含水量的选取时，如果砂土不均匀或者选取时间过长而使水蒸发，都会导致在相同湿密度的前提下干密度偏大，从而使压实度“过百”。设备的精度、校准情况等因素也导致测量结果的偏差，进而影响压实度的准确性。试验误差是导致压实度超过百分百的一个重要原因，需要在实际操作中严格控制试验条件，提高试验的准确性。

（二）土质变化

土质变化是导致压实度超过百分百的另一个重要原因，在实际施工中，土质变化可能由于多种因素引起。如果路基填料不均匀，不同部分的土壤性质和含水量可能存在较大差异。这会导致在压实过程中，某些区域的土壤更易于压实，从而使得压实度测量值偏高。土壤中粗颗粒和细颗粒的比例变化会影响其压实性能。例如当粗颗粒含量增加时，土壤的最佳含水量会降低，这导致在相同的压实条件下，土壤的干密度增大，进而造成压实度“过百”。[3]土质变化对路基土压实度有显著影响，为避免因土质变化导致的压实度问题，施工单位应密切关注填料的质量和均匀性，取土场土样开挖一段时间后土质会有变化，应重新取样试验，并根据实际情况调整压实工艺。

（三）设备与方法不匹配

设备与方法不匹配是导致压实度超过百分百的一个常见原因，这种不匹配体现在多个方面。不同类型的土壤需要不同类型的压实机械，压实设备的类型与击实标准不匹配，影响压实效果。压实方法应根据土壤类型、厚度和含水量等因素进行调整，如果采用了不恰当的压实方法，都导致压实效果不佳或者过度压实。综上所述，压实度超百现象是由于多种因素作用的结果，施工单位应根据实际情况进行调整、选择合适的压实机械和方法，避免过度压实导致的压实度超标问题。

三、路基土压实度的控制措施

（一）改善土质条件

路基土压实度的控制措施中，改善土质条件是关键一环。选择适当的路基填料，在选定填料时，应取样做液限、塑限、比重、筛分、CBR值、自由膨胀率等试验。根据规范要求，液限大于50%，塑性指数大于26%，自由膨胀率大于45%的土不能直接作为填料。对淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐植物质的土是禁止使用的。对不符合要求的土质进行换填改良，如通过添加石灰、水泥等材料提高其强度和稳定性。严格控制填料的颗粒级配和含水量，确保土壤在最佳状态下进行压实。这些措施能有效提升路基土的压实效果，保证路基的稳定性和承载能力。

（二）合理的压实工艺

合理的压实工艺是确保路基土压实度达标的重要措施。选择适合的压实机械，如普通型（重型）光面钢轮、平碾、羊足碾或振动碾，根据土壤类型和施工条件进行匹配。控制压实遍数和碾压速度，如轻碾预压实后再用重碾压实，行驶速度一般不超过2-3km/h。遵循逐层递进、轻重分层等压实原则，确保每一层都达到规定的压实度。通过这些合理的压实工艺，可以有效提高路基的承载力和稳定性。

（三）控制最佳含水量

控制最佳含水量是确保路基土压实度达到要求的关键因素之一，为了有效控制最佳含水量可以采取多种措施。在施工前应对路基土进行详细的测试和分析，确定其最佳含水量，这有助于了解土壤在何种水分条件下能够达到最佳的压实效果。在施工过程中要动态监控土壤的含水量，如果发现含水量偏离最佳值，应及时进行调整。例如若含水量过低，可通过洒水或闷料来提高含水量；若含水量过高，则可采取晾晒或掺入适量石灰等方法来降低含水量。在土壤含水量接近或达到最佳含水量时进行压实作业，可以确保土壤颗粒间的摩阻力减小从而提高压实效果。

[4]通过精确测试、动态监控和选择适当的压实时机，可以有效控制路基土的最佳含水量，进而提高路基的压实度和稳定性。

（四）提高试验准确性

提高试验准确性是确保路基土压实度测量精确的重要环节，为了达成这一目标可以采取多种措施。在取样过程中应确保取样的层位准确，避免由于取样偏差导致的数据失真。取样数量和位置也应科学规划，以反映整体路基的压实情况。进行含水量等试验时应严格按照试验规程操作，避免由于操作不当引入误差。例如在测量含水量时应确保砂土均匀且测量时间不宜过长，以防水分蒸发影响结果。定期校准测量设备，确保其精度和准确性。同时做好设备的日常维护和保养，防止因设备故障导致的测量误差。[5]通过精确取样、规范试验操作以及设备校准与维护等措施，可以有效提高路基土压实度试验的准确性。

（五）优化施工管理及环境条件

优化施工管理及环境条件对于确保路基土压实度至关重要，具体可以采取多种措施。加强施工管理，制定严格的施工规范和质量控制标准，确保施工过程符合规范要求。密切关注环境条件，特别是温度和湿度变化，及时调整施工方案以适应不同的气候条件。为施工人员提供专业培训，提高其技能水平和质量意识，确保施工质量和压实度的达标。

总结

路基土压实度是道路工程质量的基石，受多种因素综合影响。本文通过对各种影响因素的深入分析，揭示了压实度变化的内在规律。同时针对压实度超过百分百的问题做了原因分析并提出了切实可行的控制措施。通过改善土质条件、优化压实工艺、精确控制含水量、提高试验准确性以及加强施工管理和环境条件监控，可以有效提升路基土的压实质量，确保道路的稳定性和承载能力。这些控制措施对于指导实际施工具有重要意义，有助于提高道路工程的质量和耐久性。

参考文献

[1] 成正伟高启聚.不同压实度下路基土抗剪强度参数和CBR试验研究[J].路基工程, 2022(5):70-75.

[2] 唐康皿,张天天.公路工程土质路基压实控制要点分析[J]. 2021(2020-17):148-149.

[3] 王锴,邹连慧,魏海斌.盾构影响下的路基土气态水迁移研究[J].土木工程, 2023, 12(8):1129-1136.

[4] 熊万希.影响土方路基压实度因素与检测技术分析[J].河南科技, 2022(011):041.

[5] 徐彬.路基施工中影响压实度的因素及控制方法[J].城市建设理论研究（电子版）, 2022(13):97-99.