沖擊壓實技術(shù)在路基施工中的應(yīng)用

葉曉斌

水電七局五分局，四川眉山 620860

1 沖擊壓實在路基中的工藝原理

1）沖擊壓實作為加固公路路基的創(chuàng)新技術(shù)，目前其還沒形成成熟的理論計算方法，但通過沖擊壓實在公路路基中的應(yīng)用得出了一些有價值的結(jié)論。該技術(shù)的施工流程是在通過采取高能量的沖擊碾壓機，對公路路基采取連續(xù)作業(yè)的沖擊壓實，隨著沖擊壓實遍數(shù)的增加，使得土層由上到下得到壓密，從而形成加固層有效滿足公路路基承載力以及穩(wěn)定性的要求；

2）這種技術(shù)的工藝原理關(guān)鍵在于傳給公路路基的沖擊能力由剪切波、壓縮波以及瑞利波所聯(lián)合傳播。由于壓縮波是平行于波陣面進行推拉運動，這將有利于上層土粒錯位；而剪切波的正交橫向運動，以及瑞利波的水平和豎向分向運動，將有利于使上層土粒受剪，從而使上部土層得到壓實。該技術(shù)工作原理與強夯法類似，但沖擊壓實技術(shù)其施工工藝更簡單，而且施工快速加上施工費用少，在適合路基中施工明顯優(yōu)于其他壓實方法；

3）鑒于沖擊壓實技術(shù)是一種新型的公路路基加固方法，其還沒形成成熟的理論計算方法，工程實踐表明，公路路基施工采取沖擊壓實技術(shù)，必須結(jié)合路基自身地質(zhì)條件，正確選取其施工工藝參數(shù)，采取路基沉降量變化為主，合理確定其碾壓遍數(shù)，才能有效滿足經(jīng)濟和加固目的。

2 工程概況

本公路工程合同段全長為14.24km，合同段沿線公路地形和地貌均為沖積平原，未發(fā)現(xiàn)有典型的淤泥軟土發(fā)育，但發(fā)現(xiàn)部分路段分布的較軟弱土呈現(xiàn)薄且范圍小以及承載力低特征。合同段的公路路基濕陷量均小于300mm，最大值為179.175mm，經(jīng)判別本工程為I級非自重濕陷性場地，經(jīng)研究采取沖擊壓實對本合同段公路路基進行處理，需沖擊壓實處理路基長度為10 476m，平均處理寬度圍為48.45m，全線處理共計約606 385m2。

3 施工機具

對于沖擊壓實施工，主要關(guān)鍵采用的機具是沖擊壓路機。對于沖擊壓路機目前國內(nèi)生產(chǎn)有二十多種型號、而且類別繁多，壓路機選取不當將導(dǎo)致很難得到預(yù)期的路基加固效果。經(jīng)工程實踐表明，對于公路路基的分層壓實施工，適宜選用YCT25三邊形沖擊式壓路機。為此，結(jié)合本公路工程情況，沖擊壓實施工工藝主要采取施工機具如下：根據(jù)沖擊壓路機每臺班（8小時）可完成沖壓面積為6 000m2～8 000m2進行計算，配置有一臺YCT25三邊形沖擊式壓路機進行沖擊壓實施工，同時配置有平地機、壓路機和灑水車施工。一臺牽引車（ZL50鏟車），以及各一臺壓路機、灑水車、平地機。壓實度檢測工具一套，水準儀一臺。為了能有效地確保路基沖擊壓實的正常施工以及加班要求，每臺設(shè)備都配備有2～3名操作手，另外每臺設(shè)備還配備1名修理工，而且配備有足夠的備用配件，以確保施工設(shè)備的完好性。

4 沖擊壓實施工技術(shù)

4.1 基面處理

對于進行沖擊壓實施工前的公路路基應(yīng)當對其表面進行處理，主要的處理措施如下：

1）在沖擊壓實路基前先清除路堤填筑范圍的地面表層100mm～200mm深度內(nèi)的腐植土、草皮等，同時要檢查和清楚埋置的生活垃圾；

2）對原地面存在的凹凸不平等地段采用推土機進行粗平，而對于相對高層高差大于500mm的坑，則應(yīng)先分層夯填；

3）檢測公路表面以下50cm處的土體含水量，確保其含水量控制在最佳值的±2%范圍內(nèi)，否則應(yīng)對其采取灑水或晾曬；

4）施工前必須先對地表作好排水設(shè)施，有效地保證在路基沖擊壓實施工后能通常排水。

4.2 測量放樣

1）根據(jù)以提供的水準點和導(dǎo)線點采取全路段貫通測量，必要時采取加密控制措施，對控制點進行復(fù)核無誤后，方可進行下一道施工工序；

2）進行路基沖擊壓實前先對路基的邊線采取恢復(fù)放樣，核實路基寬度是否足夠滿足施工要求；

3）對路面進行表面清除后，再進行復(fù)測，同時結(jié)合設(shè)計橫斷面位置對路基進行橫斷面的繪制；

4）對合同段的路基邊坡坡角、護坡道以及邊溝等部位繼續(xù)擰施工放樣；最后采用小型機具開挖路基邊線，便于施工。

4.3 沖擊壓實施工順序

本工程所采用的沖擊壓路機其沖擊輪寬度為0.9m，兩輪之間的寬度為1.16m，一次沖擊壓實的路基壓實寬度為2m，因此經(jīng)過錯開一個輪寬壓實，1個來回壓實后路基壓實寬度則為4m。每進行第二次壓實時，沖壓機的單輪則由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，從而形成沖壓空隙雙邊各為0.13m，接著進行第二遍的第一次向內(nèi)移動0.2m沖擊壓實后，即可全部壓實第一遍的空隙；接著第三遍則重復(fù)第一次位置的沖擊壓實操作，如此類推直到滿足壓實遍數(shù)為止，而沖擊壓實遍數(shù)則以滿足路基壓實度為準。

沖擊壓實的速度應(yīng)控制在10km/h～12km/h范圍之間，而且應(yīng)當從公路路基的一側(cè)向另一側(cè)方向壓實，沖擊壓實順序采取“先兩邊、后中間”方式，而且順時針和逆時針每壓實5遍就交換。沖擊壓實路基施工中，出現(xiàn)因輪跡過深而影響壓路機的行進速度，則可先采取推土機平整后再進行沖壓；如果公路路基表面揚塵，則可先采用灑水車進行灑水后再沖壓。

5 沖擊壓實施工質(zhì)量控制技巧

鑒于沖擊壓實施工技術(shù)在公路路基中的應(yīng)用并不多，目前主要還是從工程施工實踐中不得積累并總結(jié)經(jīng)驗，以更好地指導(dǎo)該技術(shù)在以后工程中的應(yīng)用。

5.1 沖擊壓實施工選取

1）合理選取沖擊壓實機型。對于沖擊壓路機目前國內(nèi)生產(chǎn)有二十多種型號、而且類別繁多，壓路機選取不當將導(dǎo)致很難得到預(yù)期的路基加固效果。經(jīng)工程實踐表明，對于公路路基的分層壓實施工，適宜選用YCT25三邊形沖擊式壓路機；

2）正確選用沖擊壓實施工工藝。對于本工程中所采用的雙輪沖擊壓路機，其施工應(yīng)當按通過兩次為一遍，即路基壓實寬度以4m為一個單元。而對于其他工程中的單輪沖擊壓路機來說，則應(yīng)以用過一次的輪寬為一個單元；

3）掌握沖擊壓實的含水量范圍。因為沖擊壓路機具有高能量的壓實功能，當其達到重型壓實度的含水量僅在小于最佳含水量范圍內(nèi)擴大，對于大于最佳含水量的范圍則不會擴大。因此，當路基中的細粒土含量大于50%時，沖擊碾壓時土的含水量w范圍應(yīng)是：wopt-4%

4）采用沉降檢測方法。對于沖擊壓實路基來說，對路基進行沉降檢測是一個不可少的環(huán)節(jié)。本工程的沉降檢測標記采用長6cm鐵釘，間隔10m布置一個。當平地機進行路基刮平時應(yīng)注意保護檢測點，應(yīng)對距檢測點20cm范圍內(nèi)的路基不得擾動。

5.2 施工質(zhì)量檢驗項目

1）外觀檢查。經(jīng)沖擊壓實后的路基，其表面應(yīng)當密實平坦，對于局部出現(xiàn)過大沉降的應(yīng)專門記錄；路表必須橫向輪跡清晰有序不亂，同時其縱向波峰與波谷間距應(yīng)相等；

2）當路基經(jīng)沖擊壓實完成7天～14天后，應(yīng)按照規(guī)定頻率對路基的壓實度、壓陷深度進行檢測，經(jīng)檢測合格后，再按要求進行平整，對高程、平整度檢測合格后，才能進入下一道工序；

3）對路基進行沖擊壓實后，其原地面壓實度應(yīng)當大于93%。對其通過標高測定，應(yīng)確保其一般壓陷深度應(yīng)在50±10cm；

4）本工程的檢測頻率、檢測項目見表1所示。

表1 公路路基沖擊壓實檢測項目標準要求

6 結(jié)論

本文以某公路合同段為工程實例，深入探討沖擊壓實技術(shù)的施工原理以及適用條件、施工方法以及施工質(zhì)量控制技術(shù)措施，所采取的施工技術(shù)成功應(yīng)用于該公路工程實踐中，工程實踐效果明顯，值得為推廣沖擊壓實技術(shù)在公路路基中的應(yīng)用提供參考實例。

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