第一節(jié) 壓實(shí)度試驗(yàn)檢測(cè)方法

    現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)質(zhì)量用壓實(shí)度表示，對(duì)于路基土及路面基層，壓實(shí)度是指工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大于密度的比值；對(duì)瀝青路面，壓實(shí)度是指現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際達(dá)到的密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的比值。

一、標(biāo)準(zhǔn)密度（最大干密度）和最佳含水量的確定方法

    由于筑路材料結(jié)構(gòu)層次等因素的不同，確定室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)密度的方法也多樣化，有些方法需在實(shí)踐中進(jìn)一步完善。最大干密度是指在標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)曲線（駝峰曲線）上最大的干密度值，該值對(duì)應(yīng)的含水量即為最佳含水量。

    （一）路基土的最大子密度和最佳含水量確定方法

    路基受到的荷載應(yīng)力，隨深度而迅速減少，所以路基上部的壓實(shí)度應(yīng)高一些；另外，公路等級(jí)高，其路面等級(jí)也高，對(duì)路基強(qiáng)度的要求則相應(yīng)提高，所以對(duì)路基壓實(shí)度的要求也應(yīng)高一些。因此，高速、一級(jí)公路路基的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于路床0～80cm應(yīng)不小于95%，路堤80～150cm應(yīng)不小于93％，150cm以下應(yīng)不小于90%；對(duì)于零填及路塹、路槽底面以下0～30cm應(yīng)不小于95% 。

    在平均年降雨量少于150mm且地下水位低的特殊干旱地區(qū)（相當(dāng)于潮濕系數(shù)≤ 0.25地區(qū)）的壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)可降低2％～3％。因?yàn)檫@些地區(qū)雨量稀少，地下水位低，天然土的含水量大大低于最佳含水量，要加水到最佳含水量情況下進(jìn)行壓實(shí)確有很大困難，壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)降低也不致影響路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在平均年降雨量超過(guò)2000mm，潮濕系數(shù)>2的過(guò)濕地區(qū)和不能晾曬的多雨地區(qū)，天然土的含水量超過(guò)最佳含水量5％時(shí)，要達(dá)到上述的要求極為困難，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定處理后再壓實(shí)。

由于上的性質(zhì)、顆粒的差別，確定最大干密度的方法也有區(qū)別，除了一般上的“擊實(shí)法”以外，還有粗粒上和巨粒上最大干密度的確定方法。由于擊實(shí)功的不同，可分為重型和輕型擊實(shí)，兩個(gè)試驗(yàn)的原理和基本規(guī)律相似，但重型擊實(shí)試驗(yàn)的擊實(shí)功提高了4.5倍。擊實(shí)試驗(yàn)中按采集土樣的含水量，分濕土法和干土，法；按土能否重復(fù)使用，也分為兩種，即土能重復(fù)使用和不能重復(fù)使用。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)下列原則進(jìn)行：根據(jù)工程的具體要求，按擊實(shí)試驗(yàn)方法種類中規(guī)定選擇輕型或重型試驗(yàn)方法；根據(jù)土的性質(zhì)選用于土法或濕土法，對(duì)于高含水量土宜選用濕土法；對(duì)于非高含水量土則選用干土法；（除易擊碎的試樣外）試樣可以重復(fù)使用。

振動(dòng)臺(tái)法與表面振動(dòng)壓實(shí)儀法均是采用振動(dòng)方法測(cè)定土的最大干密度。前者是整個(gè)土樣同時(shí)受到垂直方向的振動(dòng)作用，而后者是振動(dòng)作用自上體表面垂直向下傳遞的。研究結(jié)果表明，對(duì)于無(wú)粘聚性自由排水土這兩種方法最大干密度試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果基本一致，但前者試驗(yàn)設(shè)備及操作較復(fù)雜，后者相對(duì)容易，且更接近于現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)碾壓的實(shí)際狀況。因此，使用時(shí)可根據(jù)試驗(yàn)設(shè)備擁有情況擇其一即可，但推薦優(yōu)先采用表面振動(dòng)壓實(shí)儀法。已有的國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果表明，對(duì)于砂、卵、漂石及堆石料等無(wú)粘聚性自由排水上而言，一致公認(rèn)采用振動(dòng)方法而不是普通擊實(shí)法。因此，建議采用振動(dòng)方法測(cè)定無(wú)粘聚性自由排水土的最大干密度。

各試驗(yàn)方法的儀器設(shè)備、試驗(yàn)步驟等詳見(jiàn)《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ 051-93）。

路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗

路基及回填土的壓實(shí)，目的在于提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性，降低路基的透水性和減少因冰凍而引起的不均勻變形，從而保證路面具有足夠的抵抗車輛荷載作用的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性能，提高道路的使用年限。實(shí)踐證明，由于路基壓實(shí)質(zhì)量未達(dá)到要求就急于鋪筑路面，結(jié)果是開放交通后在自然因素和車輛荷載作用下，路基產(chǎn)生沉陷變形而導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞，造成極大的浪費(fèi)。因此路基壓實(shí)質(zhì)量是保證道路施工質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。一、影響壓實(shí)效果的主要因素

1。含水量的影響

土的含水量對(duì)壓實(shí)效果的影響很大，無(wú)論是路基壓實(shí)還是溝槽回填均應(yīng)控制其含水量。嚴(yán)格控制含水量在最佳含水量的±2%的范圍內(nèi)。土在此狀態(tài)下，土粒間引力較小，保持有一定厚度的水膜，起著潤(rùn)滑作用，外部壓實(shí)功較易使土粒相對(duì)移動(dòng)，壓實(shí)效果最佳，且碾壓完成后土體穩(wěn)定。當(dāng)土中含水量過(guò)大時(shí)，孔隙中出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)時(shí)不可能使氣體排出，壓實(shí)功能的一部分被自由水所抵消，減小了有效壓力，壓實(shí)效果反而降低。當(dāng)土中含水量較小時(shí)，土粒間引力較大，雖然干容重較小，但其強(qiáng)度可能比最佳含水量時(shí)還要高，可是此時(shí)因密實(shí)度較低，孔隙多，一經(jīng)飽水，其強(qiáng)度會(huì)急劇下降，進(jìn)而影響路基的穩(wěn)定性。在最佳含水量時(shí)土處于硬塑狀態(tài)，較易獲得最佳壓實(shí)效果，壓實(shí)到最大密實(shí)度的土體，水穩(wěn)定性最好。

2。土質(zhì)的影響

不同性質(zhì)土的壓實(shí)性能是不一樣的，就填土壓實(shí)而言，最適宜的是砂礫土、砂土和砂性土。這些土易壓實(shí)，有足夠的穩(wěn)定性，沉陷小。最難壓實(shí)的是粘土，在潮濕狀態(tài)下這種土不穩(wěn)定，最佳含水量比其他土類大，而最大干密度卻較小，但經(jīng)壓實(shí)的粘土仍具有良好的不透水性。

根據(jù)壓實(shí)試驗(yàn)，在相同的壓實(shí)功作用下，不同的土類具有不同的最佳含水量和最大干密度。在同一壓實(shí)功能作用下，含粗顆粒較多的土，其最大干密度越大，而最佳含水量越小，即隨著粗粒土增多，其擊實(shí)曲線的峰點(diǎn)越向左上方移動(dòng)。在道路施工時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同取土場(chǎng)的不同土類，分別確定其最大干密度和最佳含水量。

3。壓實(shí)功能

對(duì)于同一類土，其最佳含水量隨著壓實(shí)功能的加大而減小，而最大干密度則隨壓實(shí)功能的加大而增大。當(dāng)土偏干時(shí)，增加壓實(shí)功能對(duì)提高土的干密度影響較大，偏濕時(shí)則收效甚微。故對(duì)偏濕的土企圖用加大壓實(shí)功能的辦法來(lái)提高土的密實(shí)度是不經(jīng)濟(jì)的，若土的含水量過(guò)大，此時(shí)增大壓實(shí)功能就會(huì)出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象。另外，當(dāng)壓實(shí)功能加大到一定程度后，對(duì)最佳含水量的減小和最大干密度的提高都不明顯了，這就是說(shuō)單純用增加壓實(shí)功能來(lái)提高土的密實(shí)度未必合算，同時(shí)壓實(shí)功能過(guò)大還會(huì)破壞土體結(jié)構(gòu)，使效果適得其反。

4。壓實(shí)工具及壓實(shí)層厚度

不同的壓實(shí)工具，其壓力傳播的有效深度也不同。夯擊式機(jī)具傳播最深，振動(dòng)式次之，碾壓式最淺。一種機(jī)具的作用深度，在壓實(shí)過(guò)程中不是固定不變的，土體松軟壓力傳播較深，隨著碾壓遍數(shù)增加，上部土層逐漸密實(shí)，土的強(qiáng)度相應(yīng)提高，其作用深度也就逐漸減小。當(dāng)壓實(shí)機(jī)具的重量不大時(shí)，荷載作用時(shí)間越長(zhǎng)，土的壓實(shí)度越高，則密實(shí)度的增長(zhǎng)速度隨時(shí)間而減小;當(dāng)壓實(shí)機(jī)具很重時(shí)，土的密實(shí)度隨施荷時(shí)間增加而迅速增加，超過(guò)某一限度后，土的變形急劇增加，甚至達(dá)到破壞;當(dāng)壓實(shí)機(jī)具過(guò)重，以至超過(guò)土的強(qiáng)度極限時(shí)，會(huì)立即引起土體結(jié)構(gòu)破壞。

壓實(shí)過(guò)程中，壓路機(jī)速度的快慢對(duì)壓實(shí)效果也有影響，當(dāng)對(duì)壓實(shí)度要求較高，以及鋪土層較厚時(shí)，行駛速度要慢一些。碾壓開始宜用慢速，隨著土層的逐漸密實(shí)，速度逐步提高。開始時(shí)土體較松，強(qiáng)度低，適宜先輕壓，隨著土體密度的增加，再逐步提高碾壓強(qiáng)度。當(dāng)推運(yùn)攤鋪土料時(shí)候，應(yīng)力求機(jī)械車輛均勻分布行駛在整個(gè)路堤寬度內(nèi)，以便填土得到均勻預(yù)壓。正式碾壓時(shí)，若為振動(dòng)壓路機(jī)，第一遍應(yīng)靜壓，然后振動(dòng)碾壓，且由弱振至強(qiáng)振。這樣的話，既能使整個(gè)填土層達(dá)到良好、均勻的壓實(shí)效果，還保證了路基的平整度。

每一壓實(shí)土層的密實(shí)度隨深度的增加是呈遞減趨勢(shì)的，在表面5cm范圍內(nèi)的密實(shí)度最高，底部最低。路基填土層的壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)與壓實(shí)機(jī)械類型、土的種類、壓實(shí)度要求有關(guān)，具體應(yīng)通過(guò)做試驗(yàn)段來(lái)確定。如果壓實(shí)遍數(shù)超過(guò)10遍仍達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度要求，則繼續(xù)增加遍數(shù)的效果很小，應(yīng)減小壓實(shí)層厚度，或考慮更改碾壓機(jī)械和施工工藝。

二、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

在道路工程中常用壓實(shí)度來(lái)表示填土壓實(shí)效果的好與不好，壓實(shí)度是工地實(shí)際達(dá)到的干密度與室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)所得的最大干密度的比值（或稱壓實(shí)系數(shù)），并用百分?jǐn)?shù)表示，即：

壓實(shí)度K＝ρd/ρm×100%

ρd－壓實(shí)后的干密度（g/cm3），

ρm－標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)求得的最大干密度（g/cm3）。

試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)又分重型和輕型，擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的選擇應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)或道路等級(jí)來(lái)確定。

三、壓實(shí)質(zhì)量控制與檢測(cè)

在路基施工中，土的最佳含水量和最大干密度是兩個(gè)十分重要的指標(biāo)。壓實(shí)前應(yīng)測(cè)定填土的含水量使之接近最佳含水量。土中含水量過(guò)大時(shí)，應(yīng)作翻曬處理;當(dāng)含水量較小時(shí)，應(yīng)適當(dāng)灑水補(bǔ)充水分，使含水量適宜。石灰穩(wěn)定土和水泥穩(wěn)定土等含有無(wú)機(jī)結(jié)合料的土，成型后本身反應(yīng)還需要一定量的水，在碾壓時(shí)更應(yīng)嚴(yán)格控制含水量。

在工地上，判斷土是否接近最佳含水量可采用簡(jiǎn)易鑒定方法：用手捏土（或灰土等）可成團(tuán)，較費(fèi)勁，手掌無(wú)水印，土團(tuán)自50cm處落在地上散成蒜瓣?duì)�，�?00cm高處落在堅(jiān)實(shí)地面上即松散，出現(xiàn)這些現(xiàn)象即表明土已接近最佳含水量。在實(shí)驗(yàn)室中，盡可能參照工程施工技術(shù)規(guī)范要求，做好最佳含水量的驗(yàn)證檢測(cè)。

在壓實(shí)過(guò)程中，為保證壓實(shí)質(zhì)量，施工現(xiàn)場(chǎng)自檢人員應(yīng)邊施工邊檢查壓實(shí)度以便及時(shí)調(diào)整。當(dāng)壓實(shí)干密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要求值時(shí)，表明壓實(shí)度過(guò)度或土質(zhì)發(fā)生了變化;當(dāng)壓實(shí)干密度小于要求值時(shí)，表明壓實(shí)度不夠。針對(duì)這些情況要找出原因并及時(shí)采取措施以達(dá)到要求的壓實(shí)度。如改變碾壓工藝、增加壓實(shí)機(jī)械的重量或重新做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)等。每一壓實(shí)層均應(yīng)檢驗(yàn)壓實(shí)度，合格后方可填筑下一層。

壓實(shí)度檢驗(yàn)方法，通常采用環(huán)刀法，灌砂法和核子密度儀法等。

①環(huán)刀法，是一種破壞性的檢測(cè)方法，適用于不含骨料的細(xì)粒土。優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單操作方便;缺點(diǎn)是受土質(zhì)限制，當(dāng)環(huán)刀打入土中時(shí)，產(chǎn)生的應(yīng)力使土松動(dòng)，壁厚時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力較大，因此干密度有所降低。

②灌砂法，是一種破壞性檢測(cè)方法，適用于各類土。優(yōu)點(diǎn)是測(cè)定值精確;缺點(diǎn)是操作較復(fù)雜，須經(jīng)常測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)砂的密度和錐體重。

③核子密度儀法，是一種非破壞性測(cè)定方法。能快速測(cè)定濕密度和含水量，滿足現(xiàn)場(chǎng)快速、無(wú)破損的要求，并具有操作方便，顯示直觀的優(yōu)點(diǎn)，但應(yīng)與灌砂法進(jìn)行對(duì)比標(biāo)定后方可使用。

對(duì)于取樣深度要求，用環(huán)刀法檢測(cè)時(shí)，環(huán)刀中部處于壓實(shí)厚度的1/2深度;用灌砂法時(shí)，應(yīng)取整個(gè)土層的厚度;用核子儀檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)根據(jù)其類型，按說(shuō)明書要求進(jìn)行操作。