固原公路工程建设压实机理及压实机械的发展

2017-09-21 22:08:28 银川公路沥青
        固原公路工程建设压实机理及压实机械的发展 压实是一个机械过程,是为了减少被压材料中的含气量,使被压材料排列更加紧密,进而充分发挥路基和路面结构的强度,减少路基、路面在行车载荷作用下产生的永久变形,增加路基土和路面材料的不透水性和强度稳定性。因此,压实对于增强路面的使用性能和延长路面的使用寿命尤为重要。
压实机械广泛用于公路路基路面、铁路路基、机场跑道、堤坝及建筑物基础等基本建设工程的压实作业。
压实的原理
 
         路基、底基层、基层或面层材料压实不足,在使用过程中,路面上就可能产生车辙、裂缝、沉陷和水损坏,也可能使整个路面产生破坏。而压实的任务是,在路基施工过程中要保证路基达到要求的密实度,以便可以在路基上立即铺筑各种路面,而且铺成的路面是高强度的。路基、路面使用过程中不会由于进一步压实而产生有害的形变。以高标准进行路基、路面的压实,是保证路基、路面应有强度和稳定性的一项最经济有效的技术措施。为了加速公路建设,固原公路工程建设对路面与路基进行压实作业,是使路面与土基达到应有稳定性和强度非常有效而且经济的技术措施。压实是通过施加外力使被压材料提高密实度的过程。铺筑材料的压实过程,是向压实材料加载,克服松散多相材料中固体颗粒间的摩擦力、粘着力,排出固体颗粒间的空气和水分,使各个颗粒发生位移,互相靠近。铺筑材料经压实后,密实度增加。在室内对细粒土或多种材料进行击实试验时,影响土或路面材料达到规定密实度的因素有:含水量、土或材料的颗粒组成以及击实功。如在《道路施工技术与装备》教育部重点实验室的土槽内对级配土进行压实。我们知道,粘性土压实时,土太干或者太湿都不能把土压实,只有在适当的含水量范围内才能压实。在一定的压实功能作用下,粘性土能压实到最大密度的含水量,称为最佳含水量,此时对应的土的干容重为最大干容重。可以通过击实试验测定。

         击实试验分为轻型和重型两种,主要区别在于击实功能不同,轻型锤中2.5kg,击实落距30cm,土壤分三层击实,每层击25次,土样体积1000cm3,每cm3受到的击实功为0.05kgm/cm3。重型击实试验中,锤重4.5kg,击实落距45cm,土壤分5层击实,每层击27次,土样体积1000cm3,每cm3受到击实功为0.27kg/cm3。现以重型击实试验为例。其中,B点所对应的含水量为最佳含水量,A点所对应的含水量小于最佳含水量,C点所对应的含水量大于最佳含水量。可以看出,小于或者大于最佳含水率,被压材料都不能够达到最密实的状态,只有最佳含水率下被压材料的排列才是最紧密的,土或材料的含水量对所能达到的密实度起着很大的作用。当然,各种不同土的最佳含水量和最大干密度也是不同的。这与土的性质有关。某一种土或路面材料的最佳含水量和最大干密度是随压实功变化而变化的。对同一种土或同一级配集料而言,击实功增加时,其最佳含水量减小,而最大干密度增大。在工地用压路机碾压时,同样是这种规律。如果我们保持压路机的质量不变,而增加压路机的质量;或增加压路机的质量,不改变碾压遍数,都可以得出与室内相同性质的含水量密实度曲线。材料的含水量接近压路机压实时的最佳含水量时,需要的压实功最小。当采用规定施工方法控制压实时,控制含水量是碾压时的重点。为了保证固原公路工程建设满意的压实结果,使土在(或接近)最佳含水量条件下得到碾压是及其重要的。所用的压实机械对一定含水量下的路基土和路面材料的压实状态有很大的影响。压实机械是一种利用机械自重、振动或冲击的方法,对被压实材料重复加载,排除其内部的空气和水分,使之达到一定密实度和平整度的作业机械。使用轻型压路机只能得到较小的密实度,使用重型压路机可以得到较大的密实度。振动压路机比相同质量的普通光面钢轮压路机的压实效果好得多。不但密实度大,而且有效的压实深度也大(含水量大的黏土除外)。 
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