路基填土质量问题专题会总结
一、路基压实原理:
参考土样送检时进行击实实验的各种条件以及现场路基碾压的经验,个人总结觉得土的压实原理有以下几个条件:合格的具有粘聚力的土,在均匀受力的情况下,上下夹击受力,处于最佳含水率的条件下,受力遍数(碾压遍数或是击打遍数)达到要求,就能达到最高的压实度。
1. 为何要均匀受力?
土颗粒在均匀受力的情况下才能相互作用慢慢聚拢,并持续保持内部作用力也是均匀扩散,一旦受力不均匀,就会造成部分土颗粒聚集板结,部分却仍松散,进一步引起作用力传递速度有快有慢:已经聚集的部位受力多,聚集快,力的传递也快,就板结得更结实;尚未聚集的部分里的传递慢而小,板结得就更慢,聚集的少。类似“富者越富,贫者越贫”,最终就是有的地方压实了,有的没压实
该原理对应的规范工艺:要求土的粒径小于10cm ,无垃圾无杂物;要求先整平后碾压;要求震压时速度不可太快(有助于作用力均匀扩散);碾压轮迹重叠30cm 等
2. 为何强调上下夹击受力?
举例:有一块海绵,将海绵置放在硬木板上,上面加一块5kg 的钢板,海绵受压变小;将同样的海绵置放在充气垫上,上面同样加一块5kg 钢板,海绵同样受压变小。问哪种情况下海绵被压得更紧更小?答案很显然是放在硬木板上的会更小。
这是因为充气垫上海绵收到的上层压力有一部分传递到充气垫上被削减了,类比到我们的路基,就是要保证下层土首先压实度达标,这样进行上层土碾压时,压路机的作用力才能完全作用在上层土上,碾压的“遍数”才真实有效。
所以很多弹软路基无论怎么碾压都无法达到压实度标准就是因为作用荷载经过层层软土传递都被消减完了,底下的软土层根本无法为当前土层提供反作用力。
对应规范:下层土压实度验收合格之前不得进行上层土填筑
3. 为何要最佳含水率?
土在进场前都需要送检,送检的目的最主要就是确定最佳含水率,土在不同含水率情况下经碾压能达到的最大压实度都不同,其承载力也不同,若该土在最佳含水率下碾压达到最大压实度下的承载力能满足设计地基承载力要求,则该土应该就合格。
所以我们选用合格土进场后,要保证它的含水率尽量在最佳含水率附近,这样多次碾压出来压实后它的承载力就是这种土能达到的承载力极限。
对应规范:本项目所用红土最佳含水率为17%左右
4. 为何要受力遍数达到要求?
打个比方,如果有一个足够大的锅盖能盖住我们的路基,压2个小时就能把整个地基压紧,我们当然不用考虑什么碾压遍数,但显然我们做不到这样,而想要土在作用力下聚拢板
结,它有一个持续作用的过程,所以碾压多次就是一种“变相”的持续作用,只有碾压遍数达到要求,作用力的持续时间才能达到要求。
对应规范:压路机静压1-2遍,震压4-6遍
二、常见问题及影响:
1. 土质驳杂:填土时不同土质的土掺杂种类太多
影响:①不同土质在相同碾压遍数下,其压实度与承载力均不同,容易造成压实不均匀,具体表现为形成起拱或是陷窝
②不同土质在化学物理性质上不同,可能无法板结成团
2. 土中含硬块风化岩、垃圾、树根杂草
影响:①土中含上述杂物及硬块风化岩或是泥质粉土,即土在软硬方面不均匀,则易造成压土过程中土受力不匀,局部压实度合格间杂其他局部压实度不合格,具体表现为压实后表面陷窝或是起拱,有裂纹等
3. 含水率过高
由于项目部晚上上土,且取土是从取土场土坑取土,一般情况下土的含水率是高于最佳含水率的,因此,该种土运至现场后,易造成以下影响:
①若不加翻晒直接碾压,则首先承载力不达标,即不在最佳含水率情况下即使碾压工艺合格也无法使路基达到足够压实度
②若不加翻晒直接碾压,表层可以板结光滑,但一经暴晒,表层会迅速水分流失引起收缩开裂,布满裂纹,同时造成路基里外含水率不均匀,表层含水率过低变成松散土甚至起灰,底下含水率过高引起松软反弹,无论怎么碾压都无法压实
③若翻晒以后再碾压,一来翻晒需要时间以及较好的天气支持,在如今已经工期紧张的情况下并不可取;二来翻晒也不能保证使土的含水率均匀的降到最佳含水率的情况,同样容易造成里外含水率不均匀;三则是这种翻晒需要保证土在松散状态下翻晒,只能采用挖掘机作业,推土机无法保证土的松散状态,所以效率低下,成本高昂
4. 虚铺过厚:上土时控制倒土间距不到位,导致虚铺过厚
影响:①由于压路机的作用力在土中传递会不断削减,因此虚铺过厚容易导致的情况是,即使碾压遍数达到要求,仍然无法保证路基压实度达标,换而言之,导致合格压实工艺下,压实的效果降低,在本来压实遍数就不达标的情况下,如果虚铺厚度过高,进一步降低了压路机碾压效果,就等于碾压3遍也许只比得上正常虚铺厚度的碾压2遍的效果
②即使上半部分的土压实度达到要求,下层和底层部分的土也无法达到压实度要求,短时间内压路机没有明显轮印,甚至走后八轮也没有太深的轮印,但是时间长了会有较大沉降。
5. 碾压遍数不够
影响:①直接造成当层土压实度不达标,甚至无法板结
②下层土压实度不够会影响到以后的上层土碾压效果,导致以后上层土碾压遍数即使到
位,压实度仍不达标
6. 雨后路基处理不当:雨后路基排水不及时;积水处经浸泡地基软化在下一次填土前未 进行开挖翻晒换填等处理;经历过雨水的路基有浮土未经碾压直接上土
影响:①雨后排水不及时导致积水对路基侵蚀严重,即使之后再予以开挖翻晒换填等处理,仍然比不上一块整体碾压出来的好路基
②局部软化的地方不经特殊处理,就会造成土路基局部压实度不合格,对之后上层土压实会有影响,容易造成起拱陷窝等
③浮土不经碾压直接上土就无法检查该土层是否有压实度不合格的地方,同时也一定程度上相当于加厚了虚铺厚度,易引起新旧两层土之间存在压实度不达标的软土层。
路基填土质量问题专题会总结
一、路基压实原理:
参考土样送检时进行击实实验的各种条件以及现场路基碾压的经验,个人总结觉得土的压实原理有以下几个条件:合格的具有粘聚力的土,在均匀受力的情况下,上下夹击受力,处于最佳含水率的条件下,受力遍数(碾压遍数或是击打遍数)达到要求,就能达到最高的压实度。
1. 为何要均匀受力?
土颗粒在均匀受力的情况下才能相互作用慢慢聚拢,并持续保持内部作用力也是均匀扩散,一旦受力不均匀,就会造成部分土颗粒聚集板结,部分却仍松散,进一步引起作用力传递速度有快有慢:已经聚集的部位受力多,聚集快,力的传递也快,就板结得更结实;尚未聚集的部分里的传递慢而小,板结得就更慢,聚集的少。类似“富者越富,贫者越贫”,最终就是有的地方压实了,有的没压实
该原理对应的规范工艺:要求土的粒径小于10cm ,无垃圾无杂物;要求先整平后碾压;要求震压时速度不可太快(有助于作用力均匀扩散);碾压轮迹重叠30cm 等
2. 为何强调上下夹击受力?
举例:有一块海绵,将海绵置放在硬木板上,上面加一块5kg 的钢板,海绵受压变小;将同样的海绵置放在充气垫上,上面同样加一块5kg 钢板,海绵同样受压变小。问哪种情况下海绵被压得更紧更小?答案很显然是放在硬木板上的会更小。
这是因为充气垫上海绵收到的上层压力有一部分传递到充气垫上被削减了,类比到我们的路基,就是要保证下层土首先压实度达标,这样进行上层土碾压时,压路机的作用力才能完全作用在上层土上,碾压的“遍数”才真实有效。
所以很多弹软路基无论怎么碾压都无法达到压实度标准就是因为作用荷载经过层层软土传递都被消减完了,底下的软土层根本无法为当前土层提供反作用力。
对应规范:下层土压实度验收合格之前不得进行上层土填筑
3. 为何要最佳含水率?
土在进场前都需要送检,送检的目的最主要就是确定最佳含水率,土在不同含水率情况下经碾压能达到的最大压实度都不同,其承载力也不同,若该土在最佳含水率下碾压达到最大压实度下的承载力能满足设计地基承载力要求,则该土应该就合格。
所以我们选用合格土进场后,要保证它的含水率尽量在最佳含水率附近,这样多次碾压出来压实后它的承载力就是这种土能达到的承载力极限。
对应规范:本项目所用红土最佳含水率为17%左右
4. 为何要受力遍数达到要求?
打个比方,如果有一个足够大的锅盖能盖住我们的路基,压2个小时就能把整个地基压紧,我们当然不用考虑什么碾压遍数,但显然我们做不到这样,而想要土在作用力下聚拢板
结,它有一个持续作用的过程,所以碾压多次就是一种“变相”的持续作用,只有碾压遍数达到要求,作用力的持续时间才能达到要求。
对应规范:压路机静压1-2遍,震压4-6遍
二、常见问题及影响:
1. 土质驳杂:填土时不同土质的土掺杂种类太多
影响:①不同土质在相同碾压遍数下,其压实度与承载力均不同,容易造成压实不均匀,具体表现为形成起拱或是陷窝
②不同土质在化学物理性质上不同,可能无法板结成团
2. 土中含硬块风化岩、垃圾、树根杂草
影响:①土中含上述杂物及硬块风化岩或是泥质粉土,即土在软硬方面不均匀,则易造成压土过程中土受力不匀,局部压实度合格间杂其他局部压实度不合格,具体表现为压实后表面陷窝或是起拱,有裂纹等
3. 含水率过高
由于项目部晚上上土,且取土是从取土场土坑取土,一般情况下土的含水率是高于最佳含水率的,因此,该种土运至现场后,易造成以下影响:
①若不加翻晒直接碾压,则首先承载力不达标,即不在最佳含水率情况下即使碾压工艺合格也无法使路基达到足够压实度
②若不加翻晒直接碾压,表层可以板结光滑,但一经暴晒,表层会迅速水分流失引起收缩开裂,布满裂纹,同时造成路基里外含水率不均匀,表层含水率过低变成松散土甚至起灰,底下含水率过高引起松软反弹,无论怎么碾压都无法压实
③若翻晒以后再碾压,一来翻晒需要时间以及较好的天气支持,在如今已经工期紧张的情况下并不可取;二来翻晒也不能保证使土的含水率均匀的降到最佳含水率的情况,同样容易造成里外含水率不均匀;三则是这种翻晒需要保证土在松散状态下翻晒,只能采用挖掘机作业,推土机无法保证土的松散状态,所以效率低下,成本高昂
4. 虚铺过厚:上土时控制倒土间距不到位,导致虚铺过厚
影响:①由于压路机的作用力在土中传递会不断削减,因此虚铺过厚容易导致的情况是,即使碾压遍数达到要求,仍然无法保证路基压实度达标,换而言之,导致合格压实工艺下,压实的效果降低,在本来压实遍数就不达标的情况下,如果虚铺厚度过高,进一步降低了压路机碾压效果,就等于碾压3遍也许只比得上正常虚铺厚度的碾压2遍的效果
②即使上半部分的土压实度达到要求,下层和底层部分的土也无法达到压实度要求,短时间内压路机没有明显轮印,甚至走后八轮也没有太深的轮印,但是时间长了会有较大沉降。
5. 碾压遍数不够
影响:①直接造成当层土压实度不达标,甚至无法板结
②下层土压实度不够会影响到以后的上层土碾压效果,导致以后上层土碾压遍数即使到
位,压实度仍不达标
6. 雨后路基处理不当:雨后路基排水不及时;积水处经浸泡地基软化在下一次填土前未 进行开挖翻晒换填等处理;经历过雨水的路基有浮土未经碾压直接上土
影响:①雨后排水不及时导致积水对路基侵蚀严重,即使之后再予以开挖翻晒换填等处理,仍然比不上一块整体碾压出来的好路基
②局部软化的地方不经特殊处理,就会造成土路基局部压实度不合格,对之后上层土压实会有影响,容易造成起拱陷窝等
③浮土不经碾压直接上土就无法检查该土层是否有压实度不合格的地方,同时也一定程度上相当于加厚了虚铺厚度,易引起新旧两层土之间存在压实度不达标的软土层。