淺談公路路基施工沖擊碾壓技術的應用

張 磊校新霞

身份證號：1.410183198009203015 2.410122198105203944

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淺談公路路基施工沖擊碾壓技術的應用

張 磊1校新霞2

身份證號：1.410183198009203015 2.410122198105203944

隨著公路事業(yè)規(guī)模的不斷擴大，我國公路工程施工技術水平也得到了極大的提升，特別是路基施工沖擊碾壓技術已經愈加成熟。作為公路工程施工的重要環(huán)節(jié)，路基施工沖擊碾壓技術水平的高低對其整體質量具有關鍵性的作用。本文主要公路路基施工沖擊碾壓技術的原理、應用及注意事項進行了分析與探究。

公路；路基施工；沖擊碾壓技術；原理

一、沖擊碾壓技術的應用原理

沖擊碾壓技術就是指在施工過程中采用沖擊式壓實機與壓實輪，機械在運轉的過程中，壓實輪完成由高位勢能到動能的轉化，進而對沖擊地面產生較深層的沖擊能量。再結合揉壓、滾壓的聯(lián)合作用，使土石材料之間發(fā)生變形、剪切和位移，增加土石的密度以及作用的深度，完成深層土石的壓實。這樣一來，壓實輪在反復的作用下和牽引機的拖動下，就可以將大面積的路基壓實。沖擊碾壓采取強大沖擊力對土體進行沖擊壓實，以使土體內部空氣和水分能夠被擠出，同時在強大沖擊力作用之下土體顆粒會進行重新的排列，內部較小的顆粒會被擠進大顆?？p隙里，形成二次沉降，從而提高土體的密實度，最終達到減少路基工后沉降和提升路基承載力的目的。其特點如下：

1 、低頻高振幅

目前，在高速公路建設過程中被廣泛應該用的沖擊壓路機均屬于低頻高振幅。即每秒沖擊兩次，沖擊的能量約為15～30KJ，并且落距在10～20cm之間，荷載約為2500～3500kN。這樣就使得沖擊壓路機在運行的過程中產生了較大強度的沖擊波，將并壓實輪水平運動的動能、壓實輪轉動的慣性以及沖擊服壓能量相結合，傳至地面深層，產生振擊和強夯的施工效果。

2 、影響深度深，沖擊能量大

一般25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機的速度為12km/h，雙輪凈重12t，產生的沖擊力為200～2500KN，即1111～1543kPa的強烈沖擊波。以該沖擊壓路機對某一高速公路進行碾壓30次之后，對深度0.8m、1.5m、2.0m、2.5m處的平均垂直動土壓力進行測量，分別為1366KPa、306KPa、272KPa、138KPa，施壓厚度達到1.0～1.5m，壓實度達到90%以上，并且使土石材料更具有彈性。

3 、降低路基沉降率

在室內模型試驗與現(xiàn)場路堤的沉降量試驗下，觀測路基達到規(guī)定的壓實度，結果表明它的工后沉降率為0.4%左右，使用沖擊碾壓施工技術后的高填方路堤的工后沉降率大約為0.1%～0.15%，結果表明沖擊碾壓技術能夠很好地杜防由于差異變形而造成的裂縫情況產生，從而將土石高填方路堤變形的病害問題解決。

二、公路路基施工沖擊碾壓技術的應用

在我國公路工程施工中路基沖擊碾壓施工技術的廣泛應用，不僅可以有效增強公路結構的剛度及強度，還能提高公路工程的整體質量。特別是在我國現(xiàn)階段大力開發(fā)和提高現(xiàn)代化交通建設的形勢下，在公路工程施工中廣泛應用沖擊碾壓技術，對提高公路工程的整體質量具有重要意義。

1 、沖擊碾壓是巖土工程壓實技術的最新發(fā)展。沖擊壓路機由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能相結合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機使用最多，其雙輪靜重12t，行駛最佳速度為12km/h，對地面產生集中沖擊力2000～2500KN，相當于1111～1543kPa。這種高能量沖擊力周期性連續(xù)沖擊地面，產生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產生的沖擊碾壓功能達到超重型擊實功，可使地下深層的密實度不斷累積增加，滿足重型標準90% 壓實度以上的有效壓實厚度視不同土石材料性狀達1.0～1.5m，比現(xiàn)有振動壓實機械有更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)，顯示出克服土石路基隱患的技術優(yōu)勢。

2 、沖擊壓路機的技術特性決定較現(xiàn)行常規(guī)壓路機不同的壓實工藝，不采用現(xiàn)有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內邊距1.17m，行駛2次為1遍，其沖碾寬度4m。每遍第2次的單輪由第1次兩輪內邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當?shù)?遍的第1次向內移動0.2m沖碾后，即將第1遍的間隙全部碾壓。第3遍再回復到第1遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數(shù)。沖擊壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態(tài)，應以單雙兩遍為一沖壓單元，當雙數(shù)遍沖壓時，調整轉彎半徑，達到對形成的波峰與波谷進行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機一般行駛按順時針與逆時針方向每5遍進行交換作業(yè)。各種土石路基沖碾20～40遍可以使路基形成厚1.0～1.5m的均勻加固層。

三、沖擊碾壓技術應用的注意事項

1 、沖擊碾壓是采用強大的沖擊力對土體施加沖擊壓實功能，土體中原有的水分和空氣被擠出，土顆粒在強大的沖擠力下重排列，較少的顆粒被擠到大顆粒的縫隙中，形成二次沉降，從而使土體形成密度很高的板塊，提高了路基強度和承載能力，有效地減少路基工后的沉降變形。經沖碾的路段沉降量在0～4cm，密實度提高0～3個百分點。暴雨過后，沖碾路段與未沖碾路段比較，經沖碾的路段表面堅實，雨水難以滲入，行車不易打滑和濕陷。通過半年多來對已完成的填方路基沉降觀測，證明該施工工藝能夠大大減少填方路基的工后沉降，有效保證了填方路基的填筑質量。

2 、沖擊碾壓技術在公路工程施工中必須科學應用。在公路工程基底施工時，沖擊碾壓施工是否進行必須嚴格按照基底土質性質與天然含水量進行施工，必須先進行試驗段施工再對非軟弱土地基進行沖擊碾壓作業(yè)，嚴格遵循試驗結果進行碾壓遍數(shù)和沉降量的確定，并確?；讐簩嵍仍?0%以上。在沖擊碾壓施工中必須防止軟彈和震動液化現(xiàn)象的出現(xiàn)。當進行路基土方填筑施工時，如選用沖擊碾壓技術對黏性土、砂礫石和土石混合填料進行施工，必須在沖擊碾壓作業(yè)前進行試驗段施工。如進行砂性土質路段施工時，不能選用沖擊碾壓施工的方式，對摻石灰或水泥改良的路基土方，改良后不應再進行沖擊碾壓。

四、結束語

綜上所述，公路工程是經濟發(fā)展的基礎產業(yè)，公路工程行業(yè)的發(fā)展對國民經濟的發(fā)展具有極大的影響力。隨著國民經濟的快速發(fā)展，我國公路工程行業(yè)也得到了極大的發(fā)展空間?；诖?，人們對公路工程的質量及安全性提出了更高的要求。路基施工沖擊碾壓技術作為公路工程施工的重要技術，其施工質量的優(yōu)劣將直接影響到公路工程的整體質量及安全性能?；诖?，施工企業(yè)必須高度重視路基施工沖擊碾壓技術及質量，嚴格控制施工過程中的每一個環(huán)節(jié)，只有這樣才能避免工程安全隱患的產生。

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