路基应分层压实。压实的过程是土颗粒重新排列、空隙被挤压缩小、土体逐步密实的过程。压实可以提高路基的强度和回弹模量,从而保证其稳定性,减小反复荷载作用下的路基回弹变形;压实可以降低路基的可压缩性,从而减少反复荷载作用产生的路基永久变形;压实可以降低路基的空隙率、渗透系数和毛细水上升高度,从而减少持水和渗流;压实还可以最大限度地减小路基的体积变化(胀缩)。因此,压实对于保障路基的各项使用性能及其长期有效具有重要意义。
图4-19 路基土的压实曲线
细粒土路基的压实效果主要与土质、含水率和压实功有关。含水率对压实效果的影响如图4-19(压实曲线)所示,即对于特定的土质,存在一最佳含水率ωopt,在该含水率条件下压实路基,可以获得最大干密度ρdmax,也即达到最大的密实程度、最好的压实效果。一般而言,同一土质的最佳含水率随压实功的增大而减小,最大干密度随压实功的增大而增大;不同土质的最佳含水率也不同,路基土的细粒含量越少,最佳含水率越小。
在最佳含水率之前,土的干密度随含水率的增大而增大的原因主要是水的润滑作用使土颗粒之间的阻力减小,在外力作用下空隙容易被挤压、土颗粒容易被挤紧,从而使干密度得到提高。当干密度达到最大值以后,继续增大含水率,空隙将被水分占据,而水不为外力所压缩,只能被挤动,因而干密度反而减小。
与黏质路基土仅有“单峰”的压实曲线不同,无黏粒或含少量黏粒的细粒土或粗粒土的压实曲线大多具有“双峰”或“多峰”特性,如图4-20所示。砂类路基土的第一个峰值往往接近干燥状态(含水率1%~2%),而且后续峰值对应的最大干密度随最佳含水率增大而增大,但各峰值对应的最大干密度相差幅度并不大。(www.xing528.com)
压实土的体积并非一成不变,尤其是黏质土。压实后的黏质土遇水浸湿,水分一部分填满剩余的土体空隙(饱和过程),另一部分为土颗粒所吸附而引起体积膨胀。因此,压实路基在运营期间往往因吸湿、遇水导致体积膨胀,干密度下降。同时,压实含水率对压实黏质土的膨胀特性具有显著影响。如图4-21所示,低于最佳含水率压实的黏质土浸湿后,无论是由饱和引起的含水率增量还是由土颗粒吸附(体积膨胀)引起的含水率增量,都要比高于最佳含水率压实的黏质土大,当然其膨胀性也更加明显。所以,为了提高路基的长期水稳定性,应当在接近或略大于最佳含水率条件下压实路基。
图4-20 砂类路基土“多峰”压实曲线
图4-21 压实含水率对黏质土膨胀特性的影响
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