路基施工关键技术.ppt

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1、路基施工关键技术崔育其第一部分路基压实质量控制第一章压实的重要意义第一节概述技术方面：不重视路基路面的压实，往往是造成路面局部沉陷或过早破坏的主要原因之一。管理层面：严格施工管理、质量控制，路基、路面的强度高，整体承载能力强且稳定性好。第二节压实的物理过程对含粘性土的细粒土进行碾压时产生的物理现象包括：1、使大小土块重新排列和互相靠近。2、使单个土块颗粒重新排列和互相靠近。3、使土块内部的土颗粒重新排列和互相靠近。4、使小颗粒进入大颗粒的空隙中。5、压实：增加单位体积内固体颗粒的数量，减少空隙率（或空气率）。各种土经过压实后，单位体积内通常包括固体颗粒、水和空气三部分

2、，常称为三相体。在此三相体中，水和单个土颗粒是不可压缩的，空气在土体内也是不可压缩的。因此，要使单位体积内的固体颗粒增加，只有采取措施使土体内的空气和水排出。用机械碾压就是施工现场所采用的主要措施。某一含水量时，土的理论最大密实度就是土中空气等于零，土接近于两相体。天然砂常常是由不同粒径的砂砾所组成，在压实过程中，细颗粒填入粗颗粒间的孔隙中，使砂的密实度增加。因此，单一径砂的密实度通常最小。由各种不同径粒组成的砂可能达到的密实度经常大于单一粒径砂的密实度，最佳级配的砂可能达到的密实度最大。第三节三相体和密实度的表示法密实度是指单位体积内固体颗粒排列紧密的程度，排列的越

3、紧密，单位体积内的固体颗粒就越多。密度：土或路面材料的单位体积质量或固体体积率大小。如单位体积质量中包括所含水分的质量，则称作湿密度。如单位体积质量中不包括所含水分的质量，则称作干密度，湿密度和干密度的单位通常是kg/m3或g/m3。土或路面材料的湿密度可以用公式（1-1）计算：由于某种土或路面材料颗粒的密度是个定值，因此，土或路面材料的干密度愈大，其固体体积也愈大。单位土体积内固体颗粒多了，颗粒与颗粒间的孔隙必然缩小，也即土体的空隙率缩小。空隙率是用公式（1-5）计算的，并以百分率表示：水的体积用公式（1-6）计算：因此用公式（1-7）计算土中的空气体积率为：水的体

4、积率（%）与孔隙率的比值，称为土的饱和度。当两者的比值等于1（即100%）时，土中的孔隙全部被水占有，土体的饱和度等于100%。此时土中的空气体积等于零。干密度不能作为衡量压实质量高低的指标，用压实度表示压实的好或不好，压实度是指土或路面材料压实后的干密度与该土或该材料的标准干密度之比，并常用百分数表示。用规定击实试验法得到的土或材料的最大干密度通常就是它的标准干密度。因此，压实度是用公式（1-8）计算的：第四节压实与土和材料强度的关系一、土的强度在室内，用相同的击实试验和强度试验，可以发现，不同含水量条件下的各个试件的干密度和强度是不同的。(击实试验采用的是轻型击实

5、试验法)，由图1-5和图1-6可以看到，无论是含水量与干密度关系线还是含水量强度关系又有一个峰值。此两图清楚的表明了压实对土的强度的影响。在室内，使用不同击实功将同一种土在相同含水量下制成试件，并使试件压实到不同的干密度（或压实度），各个试件的强度就相差很大。试件的干密度愈大，其强度也愈高。图1-7粘土的E与ω和ρd的关系。对一种液限为60%，塑性指数为28的粘土进行一系列室内形变模量试验后，曾用数学加工法算得形变模量E与含水量ω和干密度ρd之间的回归方程：图1-5砂质粘土的含水量与干密度曲线（图上曲线1）和含水量与抗压强度曲线（图上曲线2）E=－121lgω+85ρ

6、d+82（MPa）（1-9）按此方程可以绘出一组曲线，如图1-7上的一系列斜向曲线。在1-7中，每条曲线都是模量E的等值线。图上同时绘有三条击实曲线和一条空气体积率等于零的等值线。图1-7中的曲线明显的表示了土的干密度对形变模量的影响。在实际路基施工中，同样存在这种规律。例如，在刚碾压了两遍的路基上，承载板试验测得形变模量为63.7MPa。在老路基上，测定土的形变模量E、含水量ω及干密度ρd表后，也曾得出与室内试验类似的规律性：E=－351lgω+17.6ρd－22.7（MPa）（1-10）第五节压实与土和路面材料塑性形变的关系在现有道路上经常遇到这种情况；有的路段路

7、面很平整、没有什么形变；有的路段路面上车辙和大波浪形变很严重。虽然引起这些形变的原因很复杂，但压实不足往往是主要原因。在进行弯沉测量的一条公路上，凡弯沉值在115（1/100mm）以上的测点附近也全部有辙槽，辙槽严重的路段一个断面上有4条车辙（路面上画有中心线，中心线的一侧都是单向交通），槽深达5cm~7cm。这些严重变形的路段并不是都处在水文地质不好的地段，其水文地址条件往往与其他路段无太大差别。第六节压实与土和路面材料稳定性的关系材料经过压实后，其密实度愈大，内部的孔隙就愈小，从而渗透系数也大大减小。图1-18所示为碎石和砾石材料的干密度对其渗透