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【摘要】：路基是公路工程的重要组成部分，是路面的基础，它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载，没有坚固、稳定的路基，就谈不上有稳固的路面。本文分析了影响路基整体强度及稳定性的因素，并提出了路基强度稳定性的防范措施。
【关键词】：路基强度稳定
中图分类号： U213 文献标识码： A
路基是公路工程的重要组成部分, 是路面的基础, 它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载, 没有坚固、稳定的路基, 就谈不上有稳固的路面。因而, 保证路基强度和稳定性是保证路面强度和稳定性以及增强公路整体强度的前提, 反过来, 只有稳固的路基, 没有结构合理、密实、稳定的路面也是不行的, 理论和试验及工程实践证明, 技术方面的主要措施是对路基进行必要的碾压和技术处理, 使其达到要求的密实度后, 路基的强度和稳定性就有了可靠的保证。
一、关于路基强度稳定的意义和作用
1.路基压实在公路整体强度中有着极为重要的意义和作用。JTJ 001- 97 公路工程技术标准按路基填挖类别和路槽底面以下深度对路基压实度标准作了具体规定, 一般情况下, 达到规定的压实度值, 路基的强度和稳定性是有保证的。然而, 土基怎样压实, 影响压实效果的主要因素有哪几类, 如何才能使路基施工达到规定的压实度, 是公路工程施工中长期研究和探讨的问题。
2.土是三相体, 由三部分组成, 土粒骨架, 土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领, 路基在车轮荷载作用下, 承压力由路基顶部到底部逐渐减小, 所以, 采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高, 在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准, 以确保路基各层填料符合设计要求, 为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度, 还必须采用轮重不小于4 t 的轮胎压路机和振动力不小于25 t 的振动压路机进行压实, 以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求, 在雨季施工中,被雨水浸泡过的土, 一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员, 管理人员检验认可才能使用, 另外, 在合理使用路基填料方面, 对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的, 不容许将CBR 值较大的填在CBR 值较小的土层下面,也不容许将CBR 值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时, 除按规范规定的距离取样外, 还应找薄弱环节取样试验, 以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度, 这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力, 使路基填土的压实度达到均匀一致。
3.土在压实过程中, 因土料受到瞬时荷重式振动力的作用, 使土料重新排列、组合、彼此调整位置挤紧, 较小颗粒被挤入较大颗粒之间的孔隙中, 颗粒位置转移稳定, 孔隙缩小, 土的单位重量提高, 形成密实整体, 从而致使强度增加, 稳定性提高。土基压实后, 土基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等都有相应的改善。
二、关于 影响路基压实整体强度的主要因素
1.图纸影响，土的性质对压实效果影响很大，土质不同，γ和W数量不同。液限、粘性较高的土，W 就高，γ就低。砂土因其颗粒较大，呈松散状，水分易于散失，对W 的概念没有多少实际意义，打通、朔州地区就有部分地方属此类土，然而，没有足够的水分，砂土的厚实是很困难的，亚砂土和亚黏土的压实性能较好，黏性土的压实性能较差。在施工中，应对不同土质进行分析试验，选取有代表性的土样进行标准击实（或重锤），以求得各类土的最大干容量γ 和最佳含水量W 作为控制土基压实的基本数据。当土的含水量W＜W （最佳含水量）时，密实度（以土的干容量γ 表示） 岁W 的增加而增加，当W 达到W时，密实度达到最大值（以γ表示最大干容量），当W＞W 时，γ则随W 的增加而减小。人们往往在施工中，一般只要满足规范中规定的压实度要求就可以了。根据JTJ 071-98 公路工程质量检验评定标准对路面增加了弯沉值控制指标，路面弯沉值大小除了取决于路面自身的强度外，路基强度状况也起着重要的作用，实际上能保证路基压实度的含水量变化幅度即最佳含水量的正、负增量范围是较大的，在这个范围内，使最佳含水量的增量保持适当的负值，则不仅可以满足压实度要求，还能提高路基强度，进而达到减小路面厚度或延长路面使用寿命之目的。试验证明含水量W 在最佳含水量W 的±2%左右时，均能达到所要求的压实度，但当含水量比最佳含水量降低约2%时，会谈模量E 增加幅度极大，反之，E 降低较大，这充分说明含水量对路基强度（回弹模量）的影响甚大，而且很敏感。
2.压实功能的影响，压实功能（主要指压实工具的质量，压实次数，作用
时间等）对压实效果的影响是另一个重要因素。同一种土的最佳含水量随压实效果的增加而增加，在相同含水量条件下，压实功能越大则密实度越高，我们在大涞线、大张线和109 线拓宽及路基提高工程上都得到了明显的体验。当然，如土的含水量过大，增大压实功能则必将出现“弹簧现象”，既达不到压实效果，又造成返工浪费。同时还应注意增加压实功能时，其单位压力不应超过土的强度极限，否则会立即引起土基破坏。
3.压实厚度影响，在相同压实条件下（土质、湿度、功能不变），土基的密实度随深度而递减，而不同压实工具的有效压实深度各有不同。这就是规范要求分层压实的道理。因而，对路基填土分层的最佳厚度应根据压实工具类型、土质，对土基压实的基本要求等因素通过铺试试验段确定。根据往年的施工实践得出，人工夯实土层虚铺厚度不宜超过20cm；12～15t 光轮压路机不宜超过25cm；25t 振动压路机不超过30cm。近几年，高速公路开始兴建，由于高速公路土方量大而集中，工期紧，大吨位压路机应运而生，压实厚度也随着加厚，虚铺厚度一般接近50cm，采用合理的机械组合也能使虚铺厚度适当提高。另外，还有压实遍数、压实机具及碾压速度等，都会对路基压实产生印象。
三、关于路基强度稳定性的措施
公路路线及其附近的水文、地质和筑路材料的调查、试验及合理使用, 是保证路基强度和稳定性的基本条件。水文地质调查主要有当地气温和降雨量的大小、地面水位的深度、流向等, 以便采取相应措施加以治理和选择合适的填料。根据沿线水文调查, 搞好排水设施, 尤其是搞好互通内的排水系统设计, 使路基范围内的水排至路基范围之外, 减少水对路基稳定性的影响。土质调查主要与挖方路基顶部和填方原地面以下的土质类别, 对于软土、沼泽等地带提出治理方案。筑路材料调查主要对沿线挖方及附近的各类土壤进行全面调查, 摸清可作填料的质量和数量。各项调查都要认真细致, 如做不准调查, 将强度较差的材料填到路基顶部, 强度高的材料就有可能得不到充分利用, 既造成浪费又影响路基的强度。
公路土基压实对整个公路整体强度的影响很明显, 当然, 影响路基强度和稳定性的原因是多方面的, 有内因、外因、大自然、各種荷载累积作用等。在今后的道路修筑中要加以重视, 公路路基整体强度及稳定性才会有可靠的保证。
参考文献：
［1］ 邓学均． 路基路面工程［M］． 北京: 人民交通出版社， 2006。
［2］ 公路土工试验规程( JTJ051 － 93) ［S］． 北京: 人民交通出版社，1993。
［3］ 沙庆林． 公路压实与压实标准［M］． 北京: 人民交通出版社，2001。
［4］ 公路路基设计规范( JTG D30 － 2004) ［S］． 北京: 人民交通出版社， 2004。
［5］ 公路路基施工技术规范( JTJ033 － 95) ［S］． 北京: 人民交通出版社， 1995。
【关键词】：路基强度稳定
中图分类号： U213 文献标识码： A
路基是公路工程的重要组成部分, 是路面的基础, 它和路面共同承担着行车作用传递来的荷载, 没有坚固、稳定的路基, 就谈不上有稳固的路面。因而, 保证路基强度和稳定性是保证路面强度和稳定性以及增强公路整体强度的前提, 反过来, 只有稳固的路基, 没有结构合理、密实、稳定的路面也是不行的, 理论和试验及工程实践证明, 技术方面的主要措施是对路基进行必要的碾压和技术处理, 使其达到要求的密实度后, 路基的强度和稳定性就有了可靠的保证。
一、关于路基强度稳定的意义和作用
1.路基压实在公路整体强度中有着极为重要的意义和作用。JTJ 001- 97 公路工程技术标准按路基填挖类别和路槽底面以下深度对路基压实度标准作了具体规定, 一般情况下, 达到规定的压实度值, 路基的强度和稳定性是有保证的。然而, 土基怎样压实, 影响压实效果的主要因素有哪几类, 如何才能使路基施工达到规定的压实度, 是公路工程施工中长期研究和探讨的问题。
2.土是三相体, 由三部分组成, 土粒骨架, 土颗粒间的孔隙被水分和气体所占领, 路基在车轮荷载作用下, 承压力由路基顶部到底部逐渐减小, 所以, 采用路基填料的土的强度由下到上逐渐提高, 在许多国家的施工规范中都明确规定了路基各层填料的强度和压实标准, 以确保路基各层填料符合设计要求, 为了使填筑到路基各层的土真正达到所要求的强度, 还必须采用轮重不小于4 t 的轮胎压路机和振动力不小于25 t 的振动压路机进行压实, 以确保路基整个压实面的密实度都能达到规定的要求, 在雨季施工中,被雨水浸泡过的土, 一律不准用来填筑路基。所有的路基填料都要经过施工技术人员, 管理人员检验认可才能使用, 另外, 在合理使用路基填料方面, 对于不同强度的土所填路基的部位也是有一定要求的, 不容许将CBR 值较大的填在CBR 值较小的土层下面,也不容许将CBR 值较小的土填在路基顶面。在检测路基填料的含水量和压实度时, 除按规范规定的距离取样外, 还应找薄弱环节取样试验, 以确保路基填方都能达到规定的压实度和强度, 这也是施工规范中规定要用轮胎压路机和平地机配合振动压路机进行压实的原因。因为轮胎压路机是受压力控制而自动调整轮胎的高度和压力, 使路基填土的压实度达到均匀一致。
3.土在压实过程中, 因土料受到瞬时荷重式振动力的作用, 使土料重新排列、组合、彼此调整位置挤紧, 较小颗粒被挤入较大颗粒之间的孔隙中, 颗粒位置转移稳定, 孔隙缩小, 土的单位重量提高, 形成密实整体, 从而致使强度增加, 稳定性提高。土基压实后, 土基的塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等都有相应的改善。
二、关于 影响路基压实整体强度的主要因素
1.图纸影响，土的性质对压实效果影响很大，土质不同，γ和W数量不同。液限、粘性较高的土，W 就高，γ就低。砂土因其颗粒较大，呈松散状，水分易于散失，对W 的概念没有多少实际意义，打通、朔州地区就有部分地方属此类土，然而，没有足够的水分，砂土的厚实是很困难的，亚砂土和亚黏土的压实性能较好，黏性土的压实性能较差。在施工中，应对不同土质进行分析试验，选取有代表性的土样进行标准击实（或重锤），以求得各类土的最大干容量γ 和最佳含水量W 作为控制土基压实的基本数据。当土的含水量W＜W （最佳含水量）时，密实度（以土的干容量γ 表示） 岁W 的增加而增加，当W 达到W时，密实度达到最大值（以γ表示最大干容量），当W＞W 时，γ则随W 的增加而减小。人们往往在施工中，一般只要满足规范中规定的压实度要求就可以了。根据JTJ 071-98 公路工程质量检验评定标准对路面增加了弯沉值控制指标，路面弯沉值大小除了取决于路面自身的强度外，路基强度状况也起着重要的作用，实际上能保证路基压实度的含水量变化幅度即最佳含水量的正、负增量范围是较大的，在这个范围内，使最佳含水量的增量保持适当的负值，则不仅可以满足压实度要求，还能提高路基强度，进而达到减小路面厚度或延长路面使用寿命之目的。试验证明含水量W 在最佳含水量W 的±2%左右时，均能达到所要求的压实度，但当含水量比最佳含水量降低约2%时，会谈模量E 增加幅度极大，反之，E 降低较大，这充分说明含水量对路基强度（回弹模量）的影响甚大，而且很敏感。
2.压实功能的影响，压实功能（主要指压实工具的质量，压实次数，作用
时间等）对压实效果的影响是另一个重要因素。同一种土的最佳含水量随压实效果的增加而增加，在相同含水量条件下，压实功能越大则密实度越高，我们在大涞线、大张线和109 线拓宽及路基提高工程上都得到了明显的体验。当然，如土的含水量过大，增大压实功能则必将出现“弹簧现象”，既达不到压实效果，又造成返工浪费。同时还应注意增加压实功能时，其单位压力不应超过土的强度极限，否则会立即引起土基破坏。
3.压实厚度影响，在相同压实条件下（土质、湿度、功能不变），土基的密实度随深度而递减，而不同压实工具的有效压实深度各有不同。这就是规范要求分层压实的道理。因而，对路基填土分层的最佳厚度应根据压实工具类型、土质，对土基压实的基本要求等因素通过铺试试验段确定。根据往年的施工实践得出，人工夯实土层虚铺厚度不宜超过20cm；12～15t 光轮压路机不宜超过25cm；25t 振动压路机不超过30cm。近几年，高速公路开始兴建，由于高速公路土方量大而集中，工期紧，大吨位压路机应运而生，压实厚度也随着加厚，虚铺厚度一般接近50cm，采用合理的机械组合也能使虚铺厚度适当提高。另外，还有压实遍数、压实机具及碾压速度等，都会对路基压实产生印象。
三、关于路基强度稳定性的措施
公路路线及其附近的水文、地质和筑路材料的调查、试验及合理使用, 是保证路基强度和稳定性的基本条件。水文地质调查主要有当地气温和降雨量的大小、地面水位的深度、流向等, 以便采取相应措施加以治理和选择合适的填料。根据沿线水文调查, 搞好排水设施, 尤其是搞好互通内的排水系统设计, 使路基范围内的水排至路基范围之外, 减少水对路基稳定性的影响。土质调查主要与挖方路基顶部和填方原地面以下的土质类别, 对于软土、沼泽等地带提出治理方案。筑路材料调查主要对沿线挖方及附近的各类土壤进行全面调查, 摸清可作填料的质量和数量。各项调查都要认真细致, 如做不准调查, 将强度较差的材料填到路基顶部, 强度高的材料就有可能得不到充分利用, 既造成浪费又影响路基的强度。
公路土基压实对整个公路整体强度的影响很明显, 当然, 影响路基强度和稳定性的原因是多方面的, 有内因、外因、大自然、各種荷载累积作用等。在今后的道路修筑中要加以重视, 公路路基整体强度及稳定性才会有可靠的保证。
参考文献：
［1］ 邓学均． 路基路面工程［M］． 北京: 人民交通出版社， 2006。
［2］ 公路土工试验规程( JTJ051 － 93) ［S］． 北京: 人民交通出版社，1993。
［3］ 沙庆林． 公路压实与压实标准［M］． 北京: 人民交通出版社，2001。
［4］ 公路路基设计规范( JTG D30 － 2004) ［S］． 北京: 人民交通出版社， 2004。
［5］ 公路路基施工技术规范( JTJ033 － 95) ［S］． 北京: 人民交通出版社， 1995。