影响铁路路基填土压实质量的因素有哪些?

影响压实效果的主要因素分为内因和外因:内因是土的含水率和土的性质;外因是压实机具(功能)、压实层厚度、压实方法等。

(1)含水率的影响

根据土力学原理,土中含水率较小时,土粒间的内摩阻力较高,需要很大的外力才能克服此阻力而使土粒位移。而随着含水率增加,土的黏聚力和内摩阻力会迅速降低。在最佳含水率时压实的土体,土粒排列最紧密,相对位置最稳定,饱水后的容重和变形模量最小,其强度和稳定性最好。

可见,含水率是影响压实效果的决定因素。在同等条件下,土体在最佳含水率时最易获得最佳压实效果,且此时的土体水稳性最好。因此施工中严格掌握和控制含水率,是保证填土路基压实质量的关键。

(2)土质的影响

土质对土体压实效果的影响也较大,主要表现在:

①土质不同,最佳含水率和干容重值也不同。

②分散性(液限、黏性)较高的土,最佳含水率较高,干容重较低。

③砂土因颗粒较大,呈松散状,水分易散失。虽然最佳含水率值对其并不具有过多实际意义,但没有足够含水率的砂土,其压实难度较大。

④亚砂土和亚黏土的压实性能较好,黏性土的压实性能相对较差,在施工中要区别对待,针对不同土质,从土场采集相应的代表性土样,进行标准击实试验,得出最佳含水率和干容重值来控制具体施工。

(3)压实功的影响

压实功是指压实机具的质量及激振力大小、碾压遍数或锤落高度、作用时间等。在土质一定情况下,除含水率外压实功也是影响压实效果的重要因素。

同一种土质的最佳含水率随压实功的增加而减少,而密实度随压实功的增加而增大。在相同含水率条件下,压实功越大则密实度越高。但并非碾压遍数越多,土体密实度越高,其关系如图1-4-5所示。施工中若含水率低于最佳含水率且加水有困难时,可通过提高压实功以提高密实度。应注意的是,在增加压实功时,其单位压力不应超过土的强度极限,否则会引起填土路基破坏。

图1-4-5 碾压遍数与密实度的关系

(4)压实厚度的影响

压实厚度是指路堤填筑时每层压实后的实际厚度。在相同条件下,压实效果随压实厚度的增加而减弱。即实测土层不同深度的密实度是随深度而递减,且不同压实工具的有效压实深度各有差异。因此,对路基填土施工的最佳压实厚度应根据压实工具类型、土质以及对压实的基本要求等因素并结合现场试验确定最适宜的分层压实厚度。

另外,碾压速度和压实土层表面平整度对土基压实效果也有影响。一般碾压速度宜控制在3~6km/h。

综上所述,在填土路基压实时,控制最佳含水率是首要关键。在此前提下,采取分层填土、控制土层厚度、正确选择碾压机具、掌握适宜碾压速度和遍数等,是压实的基本要领。

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