道路施工中影响压实的要素

道路施工中影响压实的因素目录前言………………1含水量对压实过程的影响……………………2压实机械对压实的影响………………………2.1压实机械的击实功对压实的影响…………2.2压实机械的频率和振幅对压实的影响……………………3碾压速度对压实的影响………………………4碾压层的厚度对压实的影响…………………5集料的级配与质量对压实的影响……………5.1集料的级配对压实的影响…………………5.2集料的质量对压实的影响…………………6地基或下承层的强度对压实的影响…………TOC\o"1-2"\h\z\u前言压实是通过施加外力使被压实材料提高密实度的过程。多种路面结构材料通常主要是由各种不同粒径的单个颗粒组成。在碾压过程中，主要发生的现象是颗粒重新排列，互相靠近和小颗粒进入大颗粒的孔隙中。产生这些不同过程的结果是增加单位体积内固体颗粒的数量，减少孔隙率，这个过程称作压实。各种细粒土、天然砂砾土、红土砂砾，各种级配集料、填隙碎石以及无机结合料稳定土等路面材料，经过压实后，在单位体积内通常包括固体颗粒、水和空气三部分，常称为三相体。所以在道路施工中影响路基达到规定压实度的主要因素有：集料的含水量、碾压层的厚度、压实机械的类型和功能、碾压遍数以及地基的强度，还有集料的特性和下承层的强度对压实度也有明显的影响。1含水量对压实过程的影响在压实过程中，土或材料的含水量对所能达到的密度起着非常大的作用。锤击或碾压的功需要克服土颗粒间的内摩擦阻力和粘结力，才能使土颗粒产生位移并互相靠近。土的内摩擦阻力和粘结力是随密度而增加的。土的含水量小时，土颗粒间的内摩擦阻力大，压实到一定程度，某一压实功已不再能克服土的阻抗力，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，使土的内摩擦阻力减小，因此同样的压实功可以得到较大的干密度。在这个过程中，单位土体中空气的体积逐渐减小，而固体体积和水的体积则逐渐增加。当土的含水量继续增加到某一限度后，虽然土的内摩擦阻力还在减小，但单位土体中的空气体积已减小到最小限度，而水的体积却在不断增加。由于水是不可压缩的。因此在同样压实功下土的干密度反而逐渐减小。因此，土和材料都只有在一定的含水量条件下才能达到最佳的压实度。这个与最大干密度相适应的含水量通常称作最佳含水量。但是，某一种土或某一种路面材料的最佳含水量和最大干密度不是固定不变的，它随压实功的改变而变。所以在施工现场，用压路机碾压含水量过小的土或级配集料，就易形成越压越松不易压实的现象，如果土的含水量超过最佳值时，经常会发生“弹簧”现象而不能压实。惨最佳含霉水量的塘确定，闷可以用旗击实实塘验和具携体施工娃相接合千来测定蜘。在今个年哥802签1市专用公据路的施寺工中，越我们采桨用击实答实验测蒜出趁了隆4辛％途、兵5闲％刷、啦6困％网、碑7症％恒、箭8替％的含活水量的灭干密度织，通过严含水量腔和干密群度的关木系曲线丈得出最蹈佳的含岛水量和总最大的桑干密度认，然后搅在施工醋中，根爹据压实骑的实际富情况，怎具体来胶进行微奖调，找钢出最佳敲含水量笛的值。自此公路描的集料绪压实的恭最佳含么水量嘉为判6.对8绝％，最休大干密歪度石为京2.2府5g/流cm斩3净。实验迎数据见博表垒1嘴。睁表映1意击实观试验数醋据记录调表野2烤肚压实机变械对压留实的影功响翁所用的横压实机北械对一案定含水粥量下的瞒路基土袜和路面顾材料的亿压实状仓态有很估大的影呀响。博2.1嘴顷顽压实机瑞械的击梦实功对吐压实的嫩影响却压实机恒械中影侄响压实携效果的底主要因光素首先伐是振动还压路机征自身的蛾静质量识和静线今压力。巧在其它攻参数不勺变的情取况下，醉施加于都被压材工料层的破静态和失动态压训力都与粱静质量倚成正比事。试验隙证明振锅动压路初机的压绳实影响扮深度大呢致与振抹动轮的选质量成背正比。候通常静定线压力究增加一着倍，压租实影响谨深度也处可以增巾加一倍坡。隶对同一咳种土或买同一种堵级配集尝料而言叶，击实法功增加计时，最杠大干密最度增加弓，其最怠佳含水猫量减小测。但是俗这促现五象是有枪一定限追度的。出超过这疤个限度含，即使所继续增住加碾压幕的击实筹功，也椒不能明租显降低划最佳含辉水量和舒明显增厌加最大沸干密度甘。所以典在材料旱的含水涉量接近抽压路机优压实时夕的最佳寨含水量长时，需垄要的压危实功最乘小。当播采芳用规定鸡施工方刮法控制巾压实时解，控制锤含水量凯是碾压呆的重点贴。为了巷保证满案意的压灰实结果阀，使土慨在（或哈接近）丰压路机垫的最佳单含水量炕条件下泄得到碾箭压是极惠其重要手的，也滨可以通食过增加酿压实功抛来减小碎最佳含国水量。小这时需偶要考虑爪在干的盲状况下爸碾压比盒较经济余，还是皱加水碾桃压比较尽经济。临在新802毒1殿专用公砌路施工梨中，两茂台不同静型号的蓝压路机篇（吧YZ1毁6膨C项型压路挣机自僚重址16巡T散，狼YZ2舞0亩压路机肠自况重汁20冰T蝴）的压葡实效果浸就是不约同的。纹在含水浇量相同痒的情况章下唇，枪YZ1庙6狡C翁型压路跃机压网实证9艇遍才能胞达善到疯9旧9悲％的压轮实度，生而码YZ2差0敢型压路碗机压饥实办6杜遍即可渣达到同房样的压仔实度。滔2.2湿载组压实机轨械的频扰率和振声幅对压存实的影岭响锋压路机货的振动窜频率和阳振幅对银压实效里果有很挥大影响深。根据欧试验和轮资料知序粘聚力隙不大，蛋颗粒间岂能有相腹对运动战的土的诉压实效录果与振裹动频率疤和振幅物之间的客关系如励图费1定所示压实效果压实效果振动频率振幅1mm振幅2mm图1振动频率和振幅与压实效果关系图东从攀图除1保中可知络：才a潮铅压路机化有一个森振动频剩率的最宣佳值，青一般都悉在盛4竖0业～贼50H跳Z便；汤b配托在整个掀频率范辉围内，槐增大振熊幅可明汽显增加圆压实效拣果；速c展威振动频脊率过高巡，反而巨会降低徒压实效荷果。其迫原因是描振动轮扁在过大尸的振动薄强度作坑用下脱姑离了地爬面，使夫表层受锄到严重鹿不规则献的冲击患和过渡孝碾压。甚振幅为规振动压留路机振膨动轮上矮下移动茅的量。凭振幅越网大，使俯被压土侄或材料傻参加振岔动的质茎量越多姿，从而腥增加压呀实影响忌深度或牙压实厚符度。需贫要注意跨的是，好如果要尺求的压丑实深度登不大，是就无需带使用大绩振幅的辱压实机场械。因暂为过高炼的压实伯能量不件仅不会漫被压实诊的土或喜材料吸鹅收，反缘而会使围已压实钩的薄层惰产生松脏散现象奖。对于朽较厚的峡碾压层虹来说，绳虽然其来上层已帖经压实静到一定锻程度，搂在继续穗碾压过耀程中，股未达到称完全压炊实以前确，其上廊层仍会莲产生松槐散现象燥。为了吧避免这遥种现象子，对于谋厚碾压税层，开闲始时振再幅要大铅，之后坏随压实影度增加拜应逐渐版减小振睡幅。焦用振动皱压路机披碾压路违基土时泼，其振哄幅疮为煎0.是7烫～长1.8惊m粗m孟。振输幅速1.矛0肺～毒1.8很m房m唐属于大翼振幅，馋适用于诚压实厚泄层粘性养土或具胆有大粒街径的材炸料。振汇幅箭0.艰7柱～节1.0席m小m纸属于小思振幅，裁适用于椒压实层而厚较小呆的非粘脸性材料游。示3铸肠碾压速安度对压讲实的影慕响蹲在管使匀用哪种繁形式或蜡质量的尺压路机挤进行碾蜻压，其继碾压速袋度对路阅基土或堪路面材衫料层所那能达到瓜的密度杯有明显床影响，敏而且碾啊压速度盗过快，个还容易比导致被墙压层的议平整度省变差。响碾压速此度影响婆振动轮鲁对单位坐面积内狱材料的孙压实时旨间。碾碰速度低碧时，单尸位面积拣内的振成动次数步比碾压交速度高碗时要多裳，因而匹作用在偶被压材普料上的规能量，放前者多差于后者纺。实际发上，传邮递到被环压材料鬼层内的番能量与易碾压速促度成反进比粮压路机聚的碾压何遍数对榜路基土爸和路面艳材料的快密实度凝的影响幅是众所妖周知的烧。压路矩机对路配基材料设进行碾能压时，境最初的渗若干遍淹碾压，宅对增大姜材料的触干密度镇影响很像大，碾拨压遍数制继续增廉加，干锦密度的膨增长率失就逐渐德减小，抄超过一棒定数值欣后，干独密度实腊际上就模不再增尺加了。掘假定使必碾压材份料层达碧到规定在密实度催所需的裳压实能脏量不变连，则碾吐压速度痕加倍时郊，碾压怠次数大即致也要侨加倍。孩由多次驱实验数属据分析信知压实弓度与碾在压速度或各碾压风遍数的系关系曲僻线如叨图穿2疮所示：图2碾压遍数和碾压速度与压实效果关系图图2碾压遍数和碾压速度与压实效果关系图速度1.5km/h压实度碾压遍数809010046810速度3.0km/h速度6.0km/h狡由上图拢可知：巾a臂唉在相同吹碾压遍嚷数的情赔况下，糠碾压速都度愈高以，所得析的压实想度愈小盼，而且落随着碾汁压遍数澡的增加版，压实刊度之间嘴的差异世也在增革大；胡b拢士为了达钥到相同茎的压实欺度，碾匀压速度盾愈高，答所需要酒的碾压蜜遍数就皮愈多。斗而且随霉着要求润压实度虑的增大彻，碾压陪遍数之边间的差问异也在鞠增大。类综上所纵述，在桶铺层厚盾度一定嘉时，传摧递至填择方内的煤能量与轰下列因载素慎K弃成正低比倚:K=炸根据这托个公式欧，当压伏路机速蛋度是两专倍时，溪碾压遍屿数也要男是两倍迟。且可嘱知速度言越低对抱压实度抛越好，咏但经济誉成本要触增加。附虽然采翼用高碾劫压速度勒要比采少用低碾艇压速度棵的压实邀生产率律高，而暴且比较型经济，观但速度尖过快，舱遍数增蛋加且容吹易导致梅面层的插不平整港（形成弊小波浪垂）。所除以压路陶机有一哭个最佳绳的碾压请速度，犬在滴802术1旷公路用掀的集料弊压实时昂，速度悉一般帆在幸2期～践3km层/题h希为佳。迁4框养碾压层捞的厚度姜对压实半的影响萄试验证裹明，碾粉压应该射有适当莫的厚度海。碾压帆层过厚摆，非但迷该层的月下层的议压实度夸达不到豆要求，翅而且该么层的上镜部的压冻实度，克也要受颤到不良雅的影响逼。碾压予层过薄殊会使下含层过度向碾压而鸦振散，但同时也通影响该罚层的压地实度达胆不到要第求。碾岛压层的蹲厚度应景该与所趣用压路闪机的质探量相适妇应。由博振动压陡路机的减资料显衡示，涛用抬1堆2狮～刺15美t占压路机倚碾压时丛，一般赔应控制闯一层的桐压实厚看度遣为渗1驳5朝～居18c辅m根，最多很不得超爽过型20c储m液。不同裹压路机浑的一层方的压实韵厚度具抱体为多跑少比较餐合适，委应通过陡现场的尝多次碾也压试验星和分层男测定干捷密度来依确定。左压实机胳械对碾寿压层厚舌度的影瓜响如粒图猜3哈所示：808085909510030405060701020厚度Z(cm)压实度图3YZ16C和YZ20压路机对碾压层厚度的影响示意图YZ20型压路机YZ16C型压路机月我们今值年讽用胜YZ1仿6念C棵和畜YZ2叠0锦型压路收机乖在容802射1宪公路施鼠工中经贼过多次叛试验和胶摸索知监：柿YZ1铁6邪C隆型压路形机最适瘦合层厚场为泳2额5握～绩30c撕m榜，认YZ2以0迹型压路仍机最适电合层厚缎为破3香0核～四35c缠m配。拒5特嗓集料的周级配与静质量对特压实的鞭影响遣大家都婆知道在诵公路施京工中，毒集料的默级配与乔质量的畏好坏直拘接决定黎着压实韵的效果芒，对碾蚁压后所博能达到尊的密实炭度有着嚼明显的疤影响。珠5.1袭揪粒集料的途级配对拦压实的碑影响图5不同粒径排列示意图图4相同粒径排列示意图劝实践证虑明，均造匀颗粒凉，单一午尺寸的互集料都割难于碾屈压密实微，因为亭单一尺始寸的集奴料的孔知隙率要辞远远大读于级本闪较好的取集料。冻原因如脖下夺图偏4穗、鸦图结5音图5不同粒径排列示意图图4相同粒径排列示意图○完在碾压丸过程中滨，假定简相同粒日径的颗绞粒都是球球状颗辩粒，这殖些颗粒燕排列得牧最疏松竟时，每矛个颗粒补与其相研邻的颗缓粒畏有哲6液个接触辜点，如剂图碌4饮上所示爆，此时伏有间4涉8米％的孔激隙；排勤列得最脉紧密时赖，每个立颗粒与鸟其相邻挂的颗粒抵共淋有蹦1犁2舰个接触绕点，如箩图输4增下所示罪，此时总有课2馒6抹％的孔竟隙。实锐际上集型料常常款是由不所同粒径朗的砂粒猜组成，枝如果级拳配较好蜂，在压情实过程汤中，会歼使细颗障粒填入悦粗颗粒酸的孔隙困中，集近料的压棉实度自芽然而然敬的就增核加了，灶如么图狡5价所示。瓦在状802梯1弦公路的泡施工中辈就曾经匆发生过夸利用天宅然砾石爹铺筑的寄底基层锤，经碾周压炕6蔽～真7吃遍后，岂进行压乞实度检秆验发现廉少数段授落的压滥实度不草足。于厦是洒水译补充碾咬压，可垂是压了减多遍仍已未能达其到规定令的压实叛度要求粉。后来屡分析其鬼原因，湖发现，壶这些地伴点的砂瓜砾土发犹生了离串析，粗付颗粒过叙多而细工料不足去，也即恢集料的贷级配遭败到了破懒坏，当劣然如果蒙细料过廉分集中奖面粗料迈不足，蛾也会产敬生同样炸的结果士。后来弱我们把稠离析的秆集料清念除，添库加级配在合格的谎集料，横碾压后魄才使压滔实度符库合了要艳求。萄为了提肚高路面桌结构层馋材料的雀强度和枣减少其旅孔隙率秀，增加赴它在使哥用过程吹中的稳参定性，奶对用作叼路面结粱构层的果集料，沫经常要峰求其具陡有良好序的级配坚。特别门是对用嚼作基层吩的集料芒，规范洒上有严遗格的级臂配范围秋。尾集料级善配是通查过筛分妻实验来医测定，夏它通过著测定规挣定粒径蹲的砾料诉的百分野比来确那定级配朝等级是棉否符合开规范规妈定晌。吗802鱼1榜公路的英路基集丰料级配俱筛分数戒据如往表闸2涝所示：躬它符合谋规范上帜的要求躲。歌表虎2拍集料脚筛分试浩验记录辱工程名惠称民888防888滥88孤试样单互位揭888棵888匪88喝试样编队号搂SF-呀01秧试验规贤程也JTJ围0左58-寇200报0发试样地瑞点累K0+跑20稠0醒米处库试赴旁验业电者果郭鑫鑫德试样说翼明扒拟定用沟途婶砂砾土赤用于路患基抓校尤袜核畏冲者借王玉明形试验日径期蜘200腹6经-舟7会-踏22武筛前试箩样质量昨（端g区）拥400纹0披筛孔尺毕寸（矩mm厕）祖每个筛击上的筛智余料质告量（挤g辜）室分计筛甘余驴（染%弯）视累计筛希余谜（另%州）练通朋巾趴过碧（地%皇）僵1友2税平均毕53谨37.夜5湖31.玻5鞠0姜100玻19.辅0创260扬240盲250倦6.2腹5漠6.2涝5携93.耽75骨9.5惭610昏630创620酱15.乏5孝21.艇75朗78.获25饱4.7拐5己640宏680落660法16.财5胶38.动25豆61.跨75家2.3架6念600担600句600良15极53.兰25猾46.没75必0.6短990捡950趴970隶24.应25转77.额5笔22.夕5炉0.0秩75蒸880所870斤875温21.竹87病99.倘37浇0.6贡3妥底常20倘30疑25与0.6付3摄100槽0晓试偿验藏结究果作经检测倘，此砂搜砾土的春级配符尊合俗JTJ筋034垮-20桥0扰0慨中迎砂砾土大用于路遗基的级则配范围臭。香5.2跪阁题集料的窑质量对激压实的喇影响没集料的粮质量主市要指集晨料本身刘的强度日或硬度杰。集料糠，特别榜是用作页路面基午层的集麻料，应恼该具有裕必要的咸硬度。剖集料颗驼粒过软脱，在压少路机碾亲压过程蔽中易被辜压碎，椒从而破确坏集料伟本身的法级配，燥影响集勺料能够凉达到的庸密度和忠强度。纷当然，壁对路面品各个结来构层的著石料提雀出严格场的硬度选要求，辈并不仅萍仅是为氏了防止钢在碾压诵过程中颈被压碎杯，还为涛了提高滋路面在何使用过吸程中抵抹抗行车陈荷载的权能力。恼路面投习入使用首后，经格常受到赌行车荷羡载的作剥用，愈然接近表屯面的结升构层，沫受到的堆行车应遇力的作甘用就愈字大，因球此，对偷所用石暂料的硬惕度要求比也愈高仿。如果以在基层腐中使用纯了质量刮不好的原集料，霜由于面卡层下的傅应力集化中，可描能导致毕集料被仍破坏，训或由于凤集料细剥化而导酷致面层注变形。串6食恶地基或慧下承层傍的强度架对压实恒的影响冻实践证舟明，在搬填筑路运基时，和如果地打基没有姨足够的证强度，耀