公路路基填筑材料与压实度的关系探讨

引言

公路作为现代交通运输领域中极为重要的基础建设项目，其路基质量会直接对公路的使用时长以及车辆行驶安全方面产生影响。在路基施工作业过程中，路基填筑材料的挑选以及压实度的把控是关键。各种各样的填筑材料，具备不同的物理和化学特性，物理和化学特性，进一步决定材料在被压实操作时所呈现出的具体状况，从而对压实度能否达成造成影响。全面且深入地探究公路路基填筑材料和压实度之间存在的关联，对于恰当选取填筑材料、改进压实工艺、提升公路路基工程项目的质量而言，有着十分重要的实际价值。

1、公路路基填筑材料种类划分以及性质特点

1.1 土类填筑材料

在公路路基施工中，土类填筑材料是较为常用的等材料。依据土的颗粒组成情况、塑性指标等因素，能够将其划分成不同的类型。黏性土有着相对较高的塑性指数，其颗粒十分细小，黏聚力较大，透水性却比较差。在对黏性土进行压实操作的过程中，必须要严格把控其含水量。若是含水量过高，土粒和土粒之间的孔隙就会被水所填满，在压实期间水分就很难排出去，使得压实度难以得到提升；而若是含水量过低，土粒之间的摩擦力会很大，不容易被压实。例如，如粉质黏土类型的土，当其含水量处于最优含水量上下 2% 这个区间之内时，借助恰当的压实机械以及合适的压实遍数，能够取得相对良好的压实成效。砂土与粉质黏土不同，其颗粒较为粗大，透水性相当强，黏聚力却比较小。砂土的压实主要是依靠颗粒之间的嵌挤效应来达成，在压实的进程中需要较大的压实能量，并且适宜选用振动压实机械，利用机械的振动让颗粒重新进行排列，从而提升砂土的密实程度。

1.2 砂石类填筑材料

在填筑材料中，砂石类材料是主要类型，其主要涵盖如碎石、砾石、砂等物质等材料，上述材料有其突出的特点，拥有较高的强度以及良好的透水性。碎石与砾石的颗粒相对较大，对于级配状况理想的碎石土而言，其颗粒之间会相互进行嵌挤，从而形成一种骨架结构，骨架结构可以承担较大的荷载。在进行压实作业的过程中，压实度的情况主要是由颗粒的级配状况和所选择的压实机械决定。若是级配具有合理性，能够让颗粒之间填充得更为密实，进而让孔隙率有所降低。连续级配的碎石在经过压实处理后，其密实度以及强度方面，要比单一粒径的碎石更加优越。粒径相对较小的砂类材料，在路基填筑作业中通常被当作辅助性材料运用，或者用来对土类材料的透水特性以及压实方面的性能予以改善。没有杂质的中粗砂在经过振动压实处理后，能够取得程度较高的压实度，在排水状况良好的情形下，能够切实地增强路基的稳定程度。

1.3 工业废渣类填筑材料

伴随环保观念的普及以及资源的全面利用，工业废渣等的材料于在公路路基填筑中得以应用，如粉煤灰、煤矸石、矿渣等都较为常见。粉煤灰具备质地轻盈、孔隙众多的特点，其颗粒细微，比表面积较大。在压实操作期间，需要把控好含水量与压实的工艺，恰当比例的含水量能够让粉煤灰颗粒之间形成一定的黏合力量，从而有利于压实。并且，粉煤灰的压实程度还和压实机械的种类以及压实所做的功存在关联，运用重型振动压路机开展分层压实工作能够切实提升其压实程度。煤矸石在经过破碎以及筛分处理后能够充当路基填筑的材料，其压实特性和煤矸石自身的岩性、颗粒的级配等因素存在关联。针对质地十分坚硬、颗粒级配较为合理的煤矸石而言，运用恰当适宜的压实手段，能够获取颇为良好的压实成效，并且还能够削减对天然材料的依靠程度，让工程造价得以降低。

2、压实度受填筑材料特性的影响

2.1 颗粒级配所产生的影响

填筑材料的颗粒搭配状况会直接对其压实表现产生影响。具备优良的颗粒搭配时，材料在进行压实操作的进程中，大颗粒与小颗粒会彼此填充，进而削减孔隙所占的比例，提升其紧密程度。就土类型的材料而言，当颗粒搭配中粗颗粒和细颗粒的比例平衡时，细颗粒能够填充到粗颗粒之间的空隙中，构建稳固的架构，更易于达成较高的压实程度。例如，具有良好颗粒搭配的砂性土经过压实后，其强度以及稳定的状态要优于颗粒搭配不佳的土。就砂石类材料而言，具有连续级配特性的碎石或者砾石，在开展压实操作的进程当中，其颗粒能够更为有效地进行嵌挤，进而构建起紧凑的骨架架构。相较于单一粒径的或者具备间断级配情形的材料，连续级配的碎石或砾石能够达成更高程度的压实。工业废渣类材料同样会受到颗粒级配因素的作用。比如，当粉煤灰和其他材料混合开展填筑作业时，倘若拥有合理的颗粒组合，就可以让其压实性能得到改善，使得路基的整体质量得以提升。

2.2 含水量所产生的影响

填筑材料的压实度会受到诸多因素的影响，其中含水量是极为关键的因素之一。不同类型的填筑材料对应特定的最佳含水量，在达到这个最佳含水量的条件下，借助与之适配的压实功，能让填筑材料得到最大的干密度，实现最佳压实度。以土类材料为例，当土类材料的含水量低于其最佳含水量数值时，土粒与土粒之间产生的摩擦力会比较大，由于较大摩擦力的存在，土颗粒不太容易移动，想要将土类材料压实变得比较困难。而若是土类材料的含水量过高，土粒之间原本存在的孔隙就会被水大量占据，在对土类材料进行压实操作的过程中，被孔隙占据的水分很难从材料中排出，容易出现弹簧现象，一旦出现弹簧现象，直接会造成土类材料压实度的下降。砂石类材料尽管具备较好的透水性，但其压实效果也会受到含水量的影响。恰当的含水量能够在颗粒的表面形成一层水膜，发挥润滑的功效，让颗粒更加轻松地移动、重新排列，进而提升压实的程度。若是含水量过高，会使材料过于松散，导致难以

压实的情况出现。

2.3 塑性指数所产生的影响

衡量土类材料塑性大小的指标乃是塑性指数，此指数对土类材料的压实度存在明显影响。具有较高塑性指数的黏性土，其颗粒表面会吸附数量可观的水分子，在对黏性土进行压实操作的进程中，水分子会阻碍颗粒之间相对移动，进而让压实操作的难度明显增加。土所具备的黏性强弱同塑性指数大小呈现正相关关系，塑性指数越大，土的黏性就越强，实施压实操作所需要的压实功也就越大。并且，当需要达到相同压实度时，塑性指数越大的土，其含水量的控制范围就更为狭窄。具备较低塑性或者完全没有塑性的土类物料，如砂土材料，其压实进程所受到塑性指数的作用影响相对较小，更能够轻易地达成较高程度的压实状态。

3、不同填筑材料压实度的控制要点

3.1 土类填筑材料压实度管控

针对土类的填筑材料而言，在开展施工操作之前，借助击实试验明确该填筑材料的最佳含水量数值以及最大干密度数值，将此作为开展压实度管控工作的参考依据。在实施路基填筑作业的进程中，需要严谨地把控填土的含水量，让填土的含水量能够趋近于最佳含水量的标准。若填土的含水量处于过高的状态，可以运用翻晒处理、添加具有吸水功能材料等方式，降低填土的含水量；若是填土的含水量处于过低的状况，则需要对填土进行洒水操作以使其达到湿润的效果。具有黏性特质的土壤比较适宜运用静压式的压路机来进行分层的碾压操作，每一层的厚度不要超出30 厘米；而砂性土壤则能够采用振动压路机，借助振动的作用让颗粒达到密实的状态。在实施压实作业的进程中，要及时地对压实的程度进行检测，从而保证其符合预先设计的标准要求。

3.2 砂石类型填筑材料压实度的把控

砂石类填筑材料压实度把控的重点在于确保颗粒的级配处于合理状态，以及压实机械能够发挥有效作用。在开展施工之前，需对砂石材料实施筛分试验，对级配加以调整，从而让其达到设计所规定的要求。在进行填筑的过程中，要对每层的松散铺填厚度予以控制，通常厚度不宜超过40 厘米，借助振动压路机来开展压实工作，振动频率以及振幅应当依据材料的特性还有压实的厚度进行相应的调整。在压实操作期间，需把控碾压的速率，防止速率过快对压实成效造成不良影响。

3.3 工业废渣类填筑材料压实度控制工作

在进行工业废渣类填筑材料的压实度控制工作时，要综合考量工业废渣类填筑材料的特性以及周边的环境因素。在开展施工操作前，要对废渣材料实施完整的物理化学性能检测，从而详细了解该废渣材料的颗粒组成状况、具体的含水量数值以及所含有害物质的含量等相关指标。对于粉煤灰等填筑材料而言，可以将其与其他可用的材料进行混合运用，以此对其自身的压实性能予以改良。在进行压实作业的过程当中，需严格把控每层填筑的厚度，通常情况下，每层填筑厚度不应超出25 厘米，并且要借助重型振动压路机开展分层压实操作，具体的压实遍数需依据试验段所获取的数据确定。

3.4 新型复合材料压实度的把控

伴随材料科学的进步，新颖的复合材质在公路路基的填筑进程中展现出自身的优势。，新颖的复合材质是由两种或者两种以上具备不同特性的材料，借助物理抑或化学的方式复合制作而成，同时具备多种材料的长处，如较高的强度、较强的稳定性、颇为优良的环保性能等。在开展新型复合材质的路基填筑工作前，要对其实施全方位的性能检测，涵盖密度、强度、水稳定性、抗冻性等相关指标，要通过室内的测试明确其最为适宜的配合比以及压实的具体参数。在施工进程中，把控新型复合材料的拌合均匀状况是关键之所在。运用专门的拌合设施切实依照配合比例开展材料的混合操作，保证各个组分能够充分地交融汇合，杜绝离析现象的出现。鉴于新型复合材料也许具备独特的流变特性，要依据其特性挑选适宜的压实机械设备与压实工艺方法。比如，对于具备一定弹性特质的复合材料，能够采用组合形式的压实机械设备，借助振动压路机实施初步的压实作业，让颗粒初步实现嵌挤，之后再运用轮胎压路机进行揉搓式压实，进一步提升其密实程度。在压实操作进程中，对每层材料的松铺厚度实施控制时不应使其过厚，该厚度可管控在 20 至 25 厘米间，并且要实时对材料的含水量开展监测工作，让其维持在合适的区间。在施工全部结束后，运用先进的检测手段，例如，探地雷达可以探测地下情况的工具、能够依靠电磁波原理进行检测的设备等，同时将传统的灌砂测量方法、环刀测验方法结合起来，对由新型复合材料构建而成的路基压实的程度开展综合性的检测工作。借助多种不同检测方法所得到的结果进行对照比较，以此保障检测得出的结果具备较高的准确性。

4、结论

公路路基的填筑材料和压实度有紧密的联系，由于各种不同类型的填筑材料在物理化学性质方面存在差别，所以其在压实环节会展现出各异的规律。颗粒级配、含水量以及塑性指数等等材料的特征，会对压实度产生重大的作用。处在公路路基开展施工的阶段，针对不同的填筑材料，要施行对应的压实度把控要点，凭借合理地挑选压实机械、管控含水量和填筑的厚度、让压实工艺更优质等措施，保证路基能够达成理想的压实效果。

参考文献

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