浅谈土方路基压实影响因素及质量控制
一、土方路基压实的意义
路基在施工过程中通过挖、运、填等工序，土料原始天然结构被破坏，呈松散状态，为使路基具有足够的强度和稳定性，必须进行人工压实使其呈密实状态。利用压实机具对土基进行压实时，使三相土体中土的团块和土的颗粒重新排列，互相靠近、挤紧，使小颗粒土填充于大颗粒土的空隙中，使空气逸出，从而使土的空隙减小，单位体积的重量提高，形成密实整体，内摩擦力和粘聚力大大增加，是土基强度增加，稳定性提高。所以土基的压实工作是路基施工过程中的一个重要工序，是保证路基强度和稳定性的根本措施之一。
通过室内试验和老路基的调查均说明，土体经过压实后，使土基的物理力学性质得到极大的改善。压实良好的土基强度高、抵抗变形的能力大，可以避免自然沉降或在重型汽车作用下土基产生进一步压实和沉陷；压实可以明显地减少土体的透水性，减少毛细水的上升高度和饱水量，增加其水稳定性，能在一定程度上防止冬季结冻期间土体的水分积聚和春融期土基软化，从而为路面的正常工作和减薄路面厚度创造有利条件。
在路堑挖方地段，由于天然土体埋深状态的不同，土体虽未经扰动，但其密实度不一定符合路基的要求，因此要进行压实，达到规定的密实度。
筑路材料绝大部分是松散的原材料，都需要在现场摊铺压实成型，使材料具有满足要求的密实程度，才能具有足够的强度和稳定性，因此，土基和各种路面材料层都需要进行良好的压实，达到规范规定的要求压实度，压实的质量决定着土基和各种路面材料层强度和稳定性的高低。
二、影响压实效果的因素
根据试验研究结果，土的压实过程和压实的效果受多种因素的影响，对于具有塑性的土，影响压实效果的因素有内因和外因两方面，内因主要是含水量和土的性质，外因指压实功能、压实机具和压实方法等。 1.含水量对压实的影响
通过击实试验，我们知道干密度是作为表征土密实度的指标，在同等压实功作用下，一定含水量之前土的干密度随含水量增加而提高，这主要是因为水在土颗粒之间起润滑作用，土颗粒间阻力减小，压实时土粒易于移动挤紧，空隙减小，干密度得以提高。干密度达最大值后，
含水量再继续增大，土中空隙被过多的水所占据，含水量愈大占据的体积愈多，压实时不能压缩，更不易被挤出，而水的密度较土颗粒低，因此土的干密度随含水量增加而降低。压实时如控制土的含水量为最佳含水量时，则压实效果最好，耗费的压实功最轻。
试验结果说明，只有在最佳含水量时，压实到最大干密度的土体，在遇水饱和后其密度和强度下降的幅度最小，因此其水稳定性最好。这是由于在最佳含水量时压实到最大干密度的土体其剩余空隙最小，当受水浸时其吸水量最小，密实度下降也最小。
现行路面设计方法中是以弹性模量（回弹模量）作为土基的强度指标，但在土基压实时不用强度指标来控制压实，而采用干密度来控制土基的压实工作，主要是因为低于最佳含水量时土的强度指标可能达到较高值，但一旦浸水强度就随之有所降低。
因此，含水量是影响压实效果的决定性因素，在最佳含水量时，最容易获得最佳的压实效果。 2.土质对压实的影响
土质不同对压实效果影响也大，一般说来，不同的土类有不同的最佳含水量及最大干密度，分散性较高的土（液限含水量较高），其最佳含水量值较高，而最大干密度值较低。这是因为土颗粒愈细，比表面积愈大，颗粒表面的水膜愈多，另外还由于粘土中含有水性较高的胶体物质所致。对于砂土，因其颗粒粗呈松散状态，水分易散失，所以最佳含水量的概念对他没有多大的实际意义。 3.压实功能对压实的影响
压实功能指压实作用的大小，如压实机具的重量、碾压次数、锤或夯板的重量和落差、锤击次数等。压实功能对压实效果的影响是除含水量以外的另一重要因素。由试验可得，同一种土，压实功能愈大，土的最大干密度也愈大，而对应的土的最佳含水量愈小。在相同含水量条件下，压实功能愈高，土的密实度愈大。
施工中用增加压实功（增加碾压遍数）以提高土基密实度的办法，其作用有一定的限度，即当压实功增加到一定程度后，土的密实度并不随压实功的增加而有显著提高，且不经济。因此，在施工现场应严格要求，使土的含水量尽可能接近最佳含水量，以便更经济地达到要求的压实密度。
4.压实工具和压实方法对压实的影响
压实工具不同，压力传布的作用深度也不同。夯击式机具作用深度最大，振动式次之，静力碾压式最浅。压实后土体表层密实度最高，随深度增加土的密实度递减。因此，随压实度工具的不同，分层压实时的土层厚度也不同，一般松土厚度不宜超过0.2-0.3m。
压实时荷载作用时间愈长，土的密实度愈高，但密实度的增长速度随时间加长而减小。因此，
压实机具应低速行驶，以获得较好的压实效果。 三、压实施工和质量控制 1.压实施工
压实施工中正确选择压实机具并组织合理的操作，对土基压实的技术经济效果影响很大。常用的压实机具可分为静力碾压式、夯击式和振动式三种类型。静力碾压式包括普通的二轮压路机和三轮压路机、轮胎压路机等；夯击式包括各种夯锤、夯板、夯机等；振动式为振动压路机。
实际施工时，应按要求的压实度根据试压结果组织施工。
不同的压实机具对不同土质的压实效果不同。正常条件下，对于砂性土以振动式机具效果最好，夯击式次之，碾压式较差；对于粘性土，则与碾压式和夯击式较好。此外，压实机具的单位压力不应超过土的极限强度，否则会引起土基破坏。利用机械化施工时，应尽量利用土方机械在新填土层上往复行驶以压实土基。 在组织压实操作时，还应注意以下各点：
1）采用的压实机具应先轻后重，以便能适应土体强度的增长。 2）碾压速度应先慢后快，以免松土被机械推走。
3）组织压实机具合理的工作路线，直线段一般应先两侧后中间，以便保持路拱，在弯道部分设有超高时，由底的一侧开始逐渐向高的一侧碾压。相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一（或15-20cm），保证压力均匀不得漏压，对于压不到的边角，应辅以人工或小型机具夯实。
4）经常注意检查土的含水量和密实度，并视需要采取相应调整措施，以达到符合规定压实度的要求。
2.压实工作的控制和检查
为保证达到规定的压实度，在压实施工过程中应经常进行压实工作的控制和检查，以便适时调整压实工作。可按以下步骤进行。
1）确定压实后要求达到的干密度。针对施工用的土类在室内用规定的击实试验法求出最佳含水量和最大干密度γ，然后根据道路等级、路基填挖情况、填筑的层位、地区的自然条件按规范确定要求达到的压实度K值，既压实后要求达到的干密度为Kγ/100。
2）合理选择压实机具，根据土质和压实机具的效能，通过试压确定每层填土的松铺厚度及碾压遍数。
3）压实过程中严格控制土的含水量接近最佳含水量。含水量过大时，应将土摊开晾晒至合
适的含水量时在进行碾压；含水量过低时，需均匀加水至合适含水量时在进行碾压。 4）检查土的压实密度
密实度的测定，按规范规定，一般采用环刀法和灌砂法，一般土的最大干密度介于1.6-1.9g/cm3之间，压实度每差1%，反映在干密度的绝对值上只差0.018 g/cm3左右。因此在工地施工检查压实密度时，必须按照规范进行检测，当密实度符合设计要求时，再进行下一层的施工。 四、过湿土的压实问题 1.过湿土
在潮湿多雨季节或地势低洼路段，土的天然含水量往往较高，有时可能超过最佳含水量很多。用各种压实机具压实时，由于是短时间荷载或振动荷载，只能通过将土体中的空气挤排出去而起到压实作用，欲通过压实使土中的空气体积为零，实际上是不可能的，而土中过多的水在荷载作用下被挤出而使密实度增大，需要很长时间（1年到6年或更长时间），这是土的固结过程，不是施工碾压短时间内能完成的。因此，过湿土在初步碾压使土的团块互相靠近后，再继续碾压，不仅不会明显增加土的密实度，反而会使土体内部产生剪切破坏，出现“弹簧”现象，此时，压实机具愈重，碾压遍数愈多，“弹簧”现象愈严重，使压实工作无法正常进行。 2.处理措施
晾晒是最简单的处理过湿土的方法，条件允许时可以采用。即将土料翻拌晾晒，使水分蒸发，待含水量合适时再整型压实。
在湿土中掺加生石灰粉，可以使土的含水量减少，使压实工作能正常进行并达到要求的压实度，同时可以使土的物理力学性质得到改善，是一种简单易行且经济有效的方法。 将生石灰粉掺入湿土后，可使土的含水量有较大程度的降低，其原因有三方面：一是干生石灰粉和湿土的混合；二是生石灰粉的水化吸水作用；三是水化过程发热蒸发和拌和过程中水分的蒸发。因此，湿土含水量降低的程度，与掺入生石灰粉的数量和质量、施工季节、空气的湿度和温度、风速、拌和机具种类、拌和次数和时间等因素有关。
湿土在掺入生石灰粉后，可以改变土的塑性性质，土颗粒成团变粗，土的塑性范围变宽，其塑限提高，改变了土的状态，使土的压实性质有了较大的改善。
采用掺生石灰粉的办法来解决过湿土的压实问题，转化为经生石灰粉处理的石灰土的压实问题，施工时最佳含水量和最大干密度等控制标准已转化为石灰土的相应指标，而石灰土与原素土比较，最佳含水量提高，最大干密度降低，强度和稳定性有较大提高。可以采用掺加不
同剂量生石灰粉的方法，使原过湿的素土含水量降低到相应石灰土压实时的最佳含水量或压实时适宜的含水量，从而解决过湿土的压实问题。
当土的天然含水量超出素土最佳含水量很多时，可采用分层掺加生石灰粉，自下而上“先稳压后加密”，逐层提高压实度，使路基的压实度达到要求的标准。
综上所述，路基压实在施工过程中是一个非常重要的环节，因此，我们要特别重视路基压实的施工。