如何确保填土路基填筑中压实的工程可靠性

高填方路基沉降量如何观测~

沉降是公路工程中最常见的病害之一，河南正在建设的焦（作）郑（州）高速公路有大面积的可液化地段，为保证工作质量，作者通过对高填方路基施工过程中和完成后的沉降观察分析，力求从中找出路基的沉降规律，为减少或消除路基沉降引起的质量病害和指导路基、路面施工提供依据。
路基沉降是公路在建设和使用过程中最常见的病害之一，多年来，由于对路基沉降的原因和机理没有足够的了解和深刻的研究，致使路基沉降在公路建设中普遍存在并引起桥头跳车、路基沉陷、路面早期破损等多种质量病害，直接影响到公路的使用质量和社会效益。为了更好地了解和掌握路基沉降的原因、搞清路基填筑材料、填筑高度与路基沉降的关系，焦郑高速公路指挥部根据工程需要，在焦郑高速公路建设过程中选取了1#点(K0+100)、2#点 (K10+135)、3#点(K31+000)三个有代表性的位置分别对路堤填筑材料本身和原地基进行沉降观察研究。
沉降观测设置的方式
高填土沉降试验包括两个方面内容：
1、观察高填土路基的自身沉降（含不同的填土高度（约3m）和不同的压实区域路基自身的沉降）。
2、观察高填土路基基底在路基填土重力等作用下的沉降。
其设置方式为：在不同的观察位置竖直埋置一根导管（用ф6cm钢管制作），导管下端设置砼底座(30#普通砼，几何尺寸为0.5×0.5×0.2m，在导管内竖直放一根自由导杆(外径2 cm钢管)，导杆下端和另一砼底座(30#普通砼，几何尺寸为1.0×1.0×0.2m）相连，并与所要观察的位置平齐，结合填土高及便于观察和操作等实际情况，导管和导杆采用逐节连接方式进行加长，每节长度一般按3m或2m进行选择。2m导管和导杆主要用在最上一节。导管和导杆上端伸出路面顶适当高度以便于工程竣工后跟踪观察。
根据各观察点的路基填筑高度和地质情况，分别按照上述设置原则进行观察点设置。
1#观测点(路基高8.0m)分别在原地基、路基高3.4m处、6.5m处（93% 压实区顶面）、7.2m处（95%压实区顶面）、8.0m处（97%压实区顶面）及路面顶设置共计六个不同高度和不同压实区观察点，分别编号为：1#--A、 1#-B、1#-C、1#-D、1#-E、1#-F。
2#观测点(路基高10.5m)分别在原地基、路基高3.0 m处、6.0 m处、9.0 m处（93%压实区顶面）、9.7 m处（95%压实区顶面）、10.5 m处（97%压实区顶面）及路面顶设置共计七个不同高度和不同压实区观察点，分别编号为：2#-A、2#-B、2#-C、2#-D、2#-E、2#-F和2#-G。
3#观测点(路基高6.2m)分别在原地基、路基高4.7 m处（93%压实区顶面）、5.4 m处（95%压实区顶面）、6.2 m处（97%压实区顶面）及路面顶设置共计五个不同高度和不同压实区观察点，分别编号为：3#-A、3#-B、3#-C、3#-D、3#-E。
观察方法与要求
观察包括安装或接杆时的观察以及定期沉降观测。当导杆和导管安装或接杆后对导杆顶要进行水准观察。在施工期间每填土约1.0米高或间隔10天观察一次，非施工期或完工后每间隔一月观察一次。
观测要求
每次设置及观察要有具体负责人员到现场安排进行；在沉降观测点附近设置便于长期观察的水准点，并严格控制其水准高程；有关观察的设备、仪器在每次观察时要进行校核检查，以确保每次检查数据的准确性；每个观测点的每次观察要统一由专人负责收集、整理，记录要准确、详细。
施工情况
路基填筑施工严格按技术规范要求进行，同时将各压实级区分别进行提高，即90%→93%，93%→95%，95%→97%。土方填筑采用分层填筑，每层压实厚度不超过20cm，填筑材料为低液限粉土和低液限粘土，每层填土压实前需平地机整平，以确保填土压实的均匀性。1#观察点地基采用强夯处理，地质条件有所改善，2#观察点地基上铺设有50cm厚砂砾石垫层作为隔离层，3#观察点地基只进行碾压后直接进行路基填筑。
观察数据分析和结论
路基沉降随着路基填筑高度的增加和时间的延长而增大，路基在填筑过程中，路基沉降速度较快，竣工后的路基沉降相对较缓慢。
路基沉降全部是地基沉降，路基填方本身基本不发生压缩沉降，可以不计。说明路基各区域压实标准的选择可以保证工程的施工质量。地基沉降与地质条件和填土高度（即地基单位面积受力）有关。地质条件越好，填筑高度越低，沉降越小，反之，路基沉降越大。通过观察可以发现，3个沉降观察点的地基沉降值不同，以2#点沉降值为最大，究其原因，主要是因为其地质条件较差，地基承载力小，且路基填筑高度大，其地基虽经过砂砾垫层加固处理但并不能使其地质条件有根本的改善。对于1#点，虽然其地质条件较差，但因其地基经过强夯处理后地质条件发生了根本的变化，使其地基承载力有了较大的提高，因而地基沉降相对较小。而3#点本身地质条件相对较好，因而3#点地基沉降也相对较小。
通过对沉降曲线图的观察分析可以看到，路基沉降在路基填筑初始阶段较慢，当路基填筑达到一定高度时，沉降随着填筑高度的增加迅速增大，当路基填筑即将竣工和竣工后，路基沉降又呈缓慢增加形式，直至路基完全稳定下来，见沉降曲线图。分析原因如下：路基在初始填筑过程中，由于原地基具有一定的承载力可以承受一定高度填土产生的压力，在地基容许承载力范围内，地基沉降呈现出类似弹性变化的形式，即地基沉降随着填土高度的增加而增加。当填土增加到一定高度时，即土方填筑产生的压力等于地基承载力时，地基受力处于极限状态。当填筑高度继续增加，地基承载力进入强化阶段，原地基土体结构被破坏，地基土颗粒在外力作用下重新排列形成新的结构，使地基承载力得到增强。地基土结构的变化，是该阶段地基发生明显沉降的根本原因。
随着路基填筑结束，虽然地基所受填土产生的土压力趋于稳定，但由于多种因素(施工、行车、自然因素等)影响并通过实际观测资料证明，路基在竣工后还不能立刻稳定下来，需要经过约八个月至一年时间，才能使路基逐渐趋于稳定。但路基不会完全稳定下来，还会发生很缓慢的沉降。
为确保路基本身不发生压缩沉降，路基施工时，宜选择低液限粘土或低液限粉土作为路基填料。填料要分层进行，每层压实厚度宜控制在10～20cm范围内。
路基沉降一般在路基完成后八个月至一年才能逐渐趋于稳定。因此为减少或消除地基沉降引起的质量隐患，在路面组织施工时要充分考虑地基持续沉降而带来的质量病害
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填土路堤的施工方法有两种：
1.水平分层填筑法：按设计断面分成水平层次逐层向上填筑，(环球网校监理工程师频道为您整理)每填筑一层，需经压实符合规定后，再填上一层土。
2.纵向分层填筑法：纵坡大于12%的路段应沿纵坡分层，逐层碾压密实。
路堤定义：
路堤是指路基顶面高于原地面的填方路基。是交通运输工程道路建设中常见的一种道路横断面形式。
路堤结构路基填料的选择与密实度控制在路基设计、施工中最为重要。
路堤沉降路堤在其自重及列车荷载作用下会产生压密沉降，另外，在列车动荷载的长期重复作用下会产生累积沉降。路基的过量沉降会造成路基病害、增加线路养护维修工作量、影响正常行车，因此如何减小和控制路堤沉降是路基工程要解决的重要问题。主要通过对填料的控制、提高压实标准等手段加以解决。

摘 要:文章分析了路基填土压实的原因及影响压实度的主要因素,并提出了合理的建议和处理措施,以提高路基填土压实质量,保证公路工程施工整体质量。
　　关键词:填土路基;压实;质量控制
在工作实践中,我们都知道,路基工程的质量好坏直接关系到路面的行车效果,它决定着整条路的使用寿命,而填土路基的压实施工是路基工程施工的重点,路基的好坏决定于它的强度,而压实度是控制强度的主要指标,所以填土路基的压实是整个路基工程的重点,是保证公路工程质量的重要指标。
　　1 路基土体一般是由土粒、水分和空气组成的三相体
　　它们具有各自的特性,相互制约共同存在于统一的土体中,而土体中三相在体积和重量上的比例关系,即是评价土的工程性质又是影响压实性能的重要因素。土的技术指标主要有:ρω湿密度、ρd干密度、ω含水量等。试验表明:ρd越大,土体越密实,强度也得到提高,用压实机械对填土路基的碾压即改变三相组成比例,减少水孔隙率,增加单位体积内固体含量,即,使土体达到:①连接的土粒重新排列靠近,单位重增加,黏结力增大,提高土体强度;②通过压实使土粒外表的水膜减至更薄,增加内聚力,提高抗剪强度;③通过压实将土壤中空气挤出,减少水孔隙率,增加密实度,提高土体的水稳定性和减少因冻胀而引起的不均匀变形。
　　2 影响路基压实的因素
　　2.1 含水量对压实的影响
　　由土的三相分析中可知,土中含水量的变化,较大程度上影响土的性质的改变,对所能达到的密实度起着非常重要的作用,随着含水量的增加,土所处的状态发生变化,即可由半固态→硬塑态→较塑态→液态的过程转变,不同状态的土对外力的抵抗能力是不同的,处在半固体状态的土,含水量小,可塑性很小,压实困难,遇水则强度急剧下降,作为路基填土硬塑状态的土基容易通过压实获得最佳密实度和较好的水稳定性;处于较塑状态的土,由于含水量偏高,土基难以压密,在碾压过程中可能会产生弹簧现象,变形较大。当含水量达到最佳含水量时,可以达到最大干密度。
　　2.2 土质对压实的影响
　　就填筑路堤而言,最适宜的是砂砾土、砂土及砂性土,这些土容易压实,有足够的稳定性和水稳定性,最难压实的土是黏土,黏土的特点是液限大,最佳含水量比其他土类大,而最大干密度较小,但经压实的黏土仍具有良好的不透水性。土粒愈细最佳含水量的绝对值愈高,最大密度的绝对值则较低。砂砾土的颗粒较粗,呈松散状态,水分易散失。因此,含水量对砂土没有多大实际意义。
　　2.3 压实功能对压实的影响
　　所谓压实功能即压实土壤所消耗能力之大小。根据试验表明,压实功能愈大,土的最大干密度也愈大,而土的最佳含水量愈小。压实功能的调节主要靠机械重量和碾压次数的增减来实现。当土的含水量不变时,对同一黏土来说,则压实功能愈大,所得的干密度也愈大。所谓压实土壤的最佳含水量是在一定的压实功能下对某种土而言的,根据这一特性,在施工中如果土的含水量低于w,加水又有困难时,可采用增加压实功能的办法来提高密实度。而当压实功能增加到一定程度后,土的密度增加不显著,这说明功能达到一定限度后,采用增加压实功能的办法来提高土的密实度,其效果不大,亦不经济,此时应采取换土或其他措施,来达到提高密实度的要求。

　2.4 压实工具及压实层厚度
压实机械按压实过程的工作原理和对土基所起的作用可分为碾压、夯实和振动捣实三类。通常,光面滚筒式压路机对黏性土的薄层压实最为有实效;单位使压路滚具有足够单位压力,常用作路基或基坑土方初压工作,特别对湿度较大颗粒大小不等的黏性土壤效果最好,对于松散细小而均匀的砂土类则完全不起作用,也不常用;轮胎式压路机能适应不同土壤条件的压实,使用范围较广,压实效果好;夯实用的机具如爆破夯、夯击极等,它适应于工作面较狭窄的边角地带、桥涵接头处填土的压实;振动捣实主要是采用振动压路机,它对非黏性土的压实效果最好。
　　不同的压实机具,其压力传播的有效深度也不同,夯击式机具压力传播最深,振动式次之,碾压式最浅。一种机具的压实的作用深度,在压实过程中不是固定不变的,土体松散,压力传播较深,当上部土层逐渐密实,强度相应提高后,其作用深度就逐渐减少,当压实机具的重量不大时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,则密实度的增长速度随时间而减少;当压实机具很重时,尤其超过其一时间限度后,土的变形急剧增加,甚至达到破坏,所以当路基具有一定强度后,不应用振动大型压路机压实。此外,碾压速度越高,压实效果越差。因此施工时应按照这些特性,根据不同的土质选择机具,确定每层压实厚度、碾压遍数及行驶速度等。
　　3 压实施工中应注意的问题
　　(1)高速公路和一级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35 t~50 t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振并遵循先轻后重,由内向外(弯道)由边向中(直线),纵向进退等原则。
　　(2)严格控制压实层厚,保证压实效果的均匀。
　　(3)涵洞两侧的填土与压实和桥台背后与锥坡的填土与压实应对称或同时进行,且涵顶填土50 cm内应采用轻型静载压路机压实,保证不破坏涵顶构造,且不允许重型机械在涵顶50 cm填土以内经过。
　　(4)高填方路堤的基底应按照设计要求的基底承压强度进行压实,设计无要求时,压实度不宜小于90%,若地基松软,应进行地基改善加固处理,若基底处于陡峻山坡或谷底时,应进行挖台阶处理,并严格分层压实。若场地狭窄时,宜采用小型的手扶式振动压路机或振动夯进行,当场地较宽广时宜采用自重为12 t以上的振动压路机碾压。
　　(5)不同性质的土应分别填筑压实,不得混填。禁止直接使用液限大于50,塑性指数大于26的土,以及含水量超出规定的土。
　　(6)零填及路堑路床的压实,高速公路、一级公路,压实度≥95,其他公路≥93,换填大于30 cm时,应按上列数据的90%标准执行。
　　(7)填土压实的含水量误差值控制在±1%~±1.5%之间,这样可减少压实功率。
　　(8)压实过程中应控制好横坡及平整度,特别是94区、96区路基,因为路基的平整度将影响到路面的平.。　
(9)认真进行试验段施工,认真总结试验段各项指标。
　　4 结束语
　　路基是公路的承重层,填土方路基的压实质量是路基压实施工的重点,它对于公路整体的质量好坏,以及下一部路面的施工都有着深远的意义。我们在施工及监理工作中,必须得按规范和设计要求办事,认真仔细地做好每一项工作,保证路基的压实质量,为下一步的工作做好准备,提供有力的保障。 转贴

　　(1)高速公路和一级公路路基填土压实宜采用振动压路机或35 t~50 t轮胎压路机进行。采用振动压路机碾压时,第一遍应不振动静压,然后先慢后快,由弱振至强振并遵循先轻后重,由内向外(弯道)由边向中(直线),纵向进退等原则。
　　(2)严格控制压实层厚,保证压实效果的均匀。
　　(3)涵洞两侧的填土与压实和桥台背后与锥坡的填土与压实应对称或同时进行,且涵顶填土50 cm内应采用轻型静载压路机压实,保证不破坏涵顶构造,且不允许重型机械在涵顶50 cm填土以内经过。
　　(4)高填方路堤的基底应按照设计要求的基底承压强度进行压实,设计无要求时,压实度不宜小于90%,若地基松软,应进行地基改善加固处理,若基底处于陡峻山坡或谷底时,应进行挖台阶处理,并严格分层压实。若场地狭窄时,宜采用小型的手扶式振动压路机或振动夯进行,当场地较宽广时宜采用自重为12 t以上的振动压路机碾压。
　　(5)不同性质的土应分别填筑压实,不得混填。禁止直接使用液限大于50,塑性指数大于26的土,以及含水量超出规定的土。
　　(6)零填及路堑路床的压实,高速公路、一级公路,压实度≥95,其他公路≥93,换填大于30 cm时,应按上列数据的90%标准执行。
　　(7)填土压实的含水量误差值控制在±1%~±1.5%之间,这样可减少压实功率。
　　(8)压实过程中应控制好横坡及平整度,特别是94区、96区路基,因为路基的平整度将影响到路面的平.。　
(9)认真进行试验段施工,认真总结试验段各项指标。

测压实度，弯沉……

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五原县18711922631： 如何预防路基填土压实度达不到要求? ？
嵇霞小牛： 路基填土压实度达不到要求预防措施:(1)材料优先选择级配较好的粗粒土等作为路基填料.(2)施工1)应使土的含水量在最佳含水量附近(±2%)时进行压实.2)填土应水平分层填筑,分层压实,通常压实度厚度不超过20cm,路床顶面最后一层的最小压实厚度不小于8cm.3)填土的压实遍数,应按压实度要求,经现场试验确定.

五原县18711922631： 如何保证路基最佳压实度 - ？
嵇霞小牛： 分层填筑的厚度满足工艺试验要求、填料含水率在最佳含水率+、-2%范围内、压实遍数满足工艺试验要求.

五原县18711922631： 影响路基压实的因素有什么?施工中控制 - -------------是首要关键? - ？
嵇霞小牛： 影响路基压实的因素主要有地基或下承层的强度、土料的选择,松铺厚度、压实机械、压实遍数、土的含水量. 施工中控制土的含水量是首要关键 1、分层压实,控制填土的含水量,确保压实度达到设计要求. 2、选用合适的压路机、确保压实遍数合理 3、填土松铺厚度不宜过大 4、对上一层表面浮土或松软层进行处治 5、采用不符合要求的填料,填土颗粒不能过大,颗粒之间空隙不能过大

五原县18711922631： 土方路基工程施工中常见的质量控制关键点有哪些 - ？
嵇霞小牛： 1.施工放样与断面测量; 2.路基原地面处理,按施工技术合同或规范规定处理,并认真整平压实; 3.使用适宜材料,必须采用设计和规范规定的适用材料,保证原材料合格,正确确定土的最大干密度和最佳含水量; 4.每层的松铺厚度.横坡; 5.分层压实,控制填土的含水量,确保压实度达到设计要求.

五原县18711922631： 影响路基压实效果的因素和对策 - ？
嵇霞小牛： 影响土方压实的主要因素: 1,含水量 土中含水量对压实效果的影响比较显著.回填土含水量过大、过小都难以夯压密实.为此,要求回填土应有最佳的含水量,也就是当土壤在这种含水量的条件下压实时,能获得最大的密实度,而且所需的夯...

五原县18711922631： 简述压实填土的设计要点内容? - ？
嵇霞小牛： 分层填土 一、施工准备 1、材料 ⑴回填土:且优先利用基槽中挖出的优质土.回填土内不得含有有机杂质, 粒径不应大于 50mm,含水量应符合压实要求. ⑵石屑:不应含有有机杂质. ⑶填土材料如无设计要求,应符合下列规定: 1)碎石、...

五原县18711922631： 施工怎样才能保证做到分层填筑、分层压实、分层检测? - ？
嵇霞小牛： 在施工前,根据填方路段高程,绘制形象分层图,根据试验段的压路机的种类确定每层的压实厚度,标明每个桩号应填多少层才能完成路基填筑,并建立相应的报验台帐,每层一报验,合格后划掉一层,同时记入台帐,随时都可以看到路基填筑的形象进度.

五原县18711922631： 填方压实的施工要求是怎样的? ？
嵇霞小牛： 填方压实的施工要求 (1)填方的边坡坡度,应根据填方高度、土的类别、使用期限及其重要性确定. (2)填方宜采用同类土填筑 (3)基坑(槽)回填前,应清槽,检查基础的结构混凝土达到一定的强度后方可回填. (4)填方应按设计要求预留沉降量. (5)填方压实工程应由下至上分层铺填,分层压(夯)实,分层厚度及压(夯)实遍数.

五原县18711922631： 工程上如何控制填土的压实质量 - ？
嵇霞小牛： 基填土的压实与填筑质量控制_建筑/土木_工程科技_...压实——利用机械能将土中的水和空气排出的 过程....如何选择安全的航班 正确使用机上氧气面罩...

五原县18711922631： 填土路基施工要求有哪些 - ？
嵇霞小牛： 1.土路基 有计划地集中力量,组织快速施工,分段开挖,切忌全面开花或战线过长.挖方地段要留好横坡,做好截水沟.坚持当天挖完、填完、压完,不留后患.因雨翻浆地段,坚决换料重做.对低洼处等不利地段,应优先安排施工. 路基...