摘要：本文以某公路为研究背景，探讨了粘性土路基在YZ3型压路机下的最佳松铺厚度，并在此基础上，确定出不同土质类型下的机械组合，以控制路基填方压实施工质量。通过试验可知，相比于普通型压路机而言，大激振压路机具有更好的压实效果，并且在采用压路机压实时相比于下层压实效果，上层压实效果较好。
关键词：粘性土;压实度;压路机;松铺厚度;
在国家现代化的不断发展的同时，公路建设也在不断增多。作为衔接地基与路面的重要纽带，路基有着承上启下的功能，公路质量的好坏直接受路基质量的影响。因此，为确保公路施工质量，降低施工成本，提高路基施工质量具有重大意义。
1工程概况该公路全长约45km，采用双向六车道设计标准，120km/h的设计速度，34.5m宽的路基。在该项目上选取了三个试验段进行最佳松铺厚度的试验，并另外选取了一个试验段进行最佳机械碾压组合试验，分别选取了SR20M以及YZ32型两种压路机进行试验段的碾压。
2最佳松铺厚度本文选取了该项目上的粘性土路段进行试验，研究在不同松铺厚度下两种试验机械的压实效果。在此次试验中，主要目的在于以试验的方式论证在路基碾压填筑厚度方面YZ32型压路机的优势。试验开展主要是对YZ32型压路机在不同的粘性土松铺厚度下的压实效果以及规律进行研究，以探索路基整体稳定性与强度在YZ32型压路机施工下影响情况。试验路段布置如图1所示。
图1试验段的平面尺寸图下载原图
试验主要在于确定压路机的干密度以及沉降差，对两种参数进行合理控制已分析和评价压实效果。试验步骤如下所示:
(1)以推土机的方式将试验段表层30cm厚度范围内的淤积物清除，再以压路机碾压之后进行路面的平整。
(2)平整完路面之后，需确定出中桩以及边桩，为对填土厚度进行控制，需将松铺厚度以挂线进行标示。
(3)在选定路段上分别进行两种型号压路机的碾压，碾压时遵守轻到重，慢到快，边缘到中间的原则。
3试验结果及分析3.1粘性土干密度的测定从图中可知，相比于SR20M压路机的压实效果而言，YZ32型压路机效果更优。分析原因可知，YZ32压路机具有更大的功率以及激振力，因此其具有更深的有效压实度。但不管是何种压路机，在碾压时相比于下层压实效果而言上层压实效果均较好，主要原因在于距离振动源而言上层压实层较近，相对而言压实效果更好，而下层相距振动源较远，因此仅具有较小的压实功，故其仅具有较小的干密度，压实效果较差。
图2碾压结果数据对比图下载原图
对比试验相关数据可知，无论是SR20M或YZ32压路机，在第四遍碾压之后所获取的压实度数据均比第一遍碾压后的压实度要大，并且YZ32型压路机数据相差更大，说明对于路基填土压实度而言增大机箱碾压遍数以及吨位均能使其有所提高。
在YZ32型压路机进行第四遍碾压之后，除了松铺厚度为70cm的试验段之外，其他区域均满足高速公路所需压实度，并且经过YZ32型压路机碾压之后40cm,50cm,60cm的试验段所取得的压实度有超百现象，YZ32型压路机在进行强振碾压时，具有过大的压实功，因此使得压实层具有超百的压实度。将层位不同的但压实层相同的干密度累加之后取平均值，以分析整个压实层的压实效果，获取路基在不同松铺厚度下采用SR20M和YZ32碾压时的干密度变化关系。
图3碾压一遍(左)及四遍(右)后粘性土不同松铺厚度的干密度下载原图
从图中可知，无论是第几遍强振碾压，相比于SR20M型压路机而言，YZ32型压路机在松铺厚度为40cm和50cm下的压实效果均较好，并且YZ32型压路机在松铺厚度为60cm的工况下具有最佳的压实效果。表明在实际施工时采用YZ32型压路机能够获取更好的压实度，并且在60cm松铺厚度下具有最好的压实效果。
3.2粘性土压实沉降观测为获取其沉降差，首先应静压一遍。但沉降差只能对松铺厚度相同时两种压路机的压实效果进行反映，而无法明确松铺厚度不同时的压实效果，因此还需计算其沉降率。所得结果如表1所示。
表1粘性土沉降率下载原图
从实验数据可知，压实层随着不断提高的碾压遍数而表现出不断增大的沉降量以及沉降率。并且在越大的松铺厚度下具有越大的沉降量。在40cm以及50cm的松铺厚度下，相比于SR20M压路机的沉降量而言，YZ32压路机具有更大的沉降量。表明，以沉降量的角度看，YZ32型压路机具有更优的压实效果。此外，在最大的松铺厚度下不一定具有最大的沉降率，因此对于压实效果而言沉降率仅是其一个间接的指标。沉降率最大，表明其具有最好的压实效果，因此可知在60cm的松铺厚度下，具有最大的沉降率，因此具有最好的压实效果。
4施工机械组合试验路段施工方案在确定出最佳的松铺厚度之后，在60cm的松铺厚度下选取另一试验路段开展实验，以获取最佳机械组合，在本次试验中，共选取了六种工况，六种工况均遵循先静压一遍，再弱振一遍的规律，区别在于此后的强振，工况一到六分别对应强振1遍到6遍，强振之后还需进行静压。
4.1试验结果及分析将碾压组合作为横坐标，不同层位和整体压实度作为纵坐标，将所得结果绘制如图4所示。
图4随碾压组合变化时不同层位及整体压实度的变化情况下载原图
从试验数据可知:
(1)随着碾压遍数的不断增加，路基整体压实度也在不断增加。工况一施工下所获取的压实度达到94区，工况二施工下所获取的压实度达到96区。
(2)随着碾压遍数的增加，不同层位的压实度并不会随之增加，其中随着碾压遍数的增加上层和中层压实层的压实度表现出先上升后下降的规律，相比于中层压实度而言上层压实度的下降趋势更为明显，下层压实度则是先升高后降低。导致该种现象的原因在于在压实层表层在多次强振下出现松动，导致其压实度减小，而距离振动源越远的压实层影响越小。
4.2机械碾压组合研究基于现场填料性质，研究在93区，94区以及96区压实度时的碾压机械组合。
图5碾压工艺流程下载原图
图6不同松铺厚度下不同填料随总碾压遍数变化压实度的变化下载原图
为更好获取不同压实区以及最佳松铺厚度下适宜的机械吨位，本文另外引入单位松铺厚度压实功的概念，即在压实松铺厚度为1cm时所需的压路机压实能量。在越小的压实功下，压实过程所需能量越小。基于篇幅所限，本文仅列出部分数据。
表2粉质粘土不同松铺厚度随碾压遍数变化下载原图
从实验数据可知:在较大松铺厚度以及较小碾压遍数时，路基具有越小的压实度。表明随着不断增加的碾压遍数路基压实度不断增大，并且在越小的松铺厚度下，其所能获取的压实度则越大;对于粉质黏土而言，其在60cm的松铺厚度下，采用工况一的施工方式在其平均压实度达到96%时最省功，工况二在96区时最省功，表明在60cm的松铺厚度下94区以及96区的压实度最优，即其具有最高的机械利用率以及最优的碾压效果;对于40cm松铺厚度的粘土质砾土方路基而言，在22t下工况一在达到93区最省功，在工况二下达到94区最省功，在工况三下达到96区时最省功。表明在40cm松铺厚度下粘土质砾土方路基具有最高的机械利用率以及最好的碾压效果;对于30cm松铺厚度下粉土质砂土而言，20t压路机在工况一下可达93区，在工况二下可达94区，但其压实度从93区到94区提高程度较小，并且后期需要较多的静压遍数。表明对于粉土质砂而言SR20M型压路机在93区以及94区具有较高的利用率，能够取得较好的碾压效果，但不适宜用在96区。
综上可知，粉质粘土适宜采用60cm的松铺厚度以及32t的碾压机械吨位;粘土质砾适宜采用40cm的松铺厚度以及22t的碾压机械吨位，并且相比于黏土质砾而言粉质粘土更难压实。表明提高压实吨位，对获取更高的压实度有利。
5结语通过上述试验可知，相比于普通型压路机而言，大激振压路机具有更好的压实效果，并且在采用压路机压实时相比于下层压实效果，上层压实效果较好。当采用大激振压路机时，其在60cm的松铺厚度下具有最大沉降率，即具有最好的压实效果。对于粘土质砾而言，其在40cm的松铺厚度以及22t的碾压机械吨位下能够取得最佳的压实效果，对于粉质粘土而言，其在60cm的松铺厚度以及32t的碾压机械吨位下能够取得最佳的压实效果。
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