淺析沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用

董繼璘

摘要：沖擊壓實(shí)技術(shù)是巖土壓實(shí)技術(shù)中的最新發(fā)展，能有效解決公路路基施工中的工程質(zhì)量問題，降低沉降現(xiàn)象的發(fā)生，提高公路路基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和均勻性，所以沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中得到了廣泛應(yīng)用，通過探究沖擊壓實(shí)技術(shù)工作原理和注意事項(xiàng)，分析沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：沖擊壓實(shí)技術(shù) 高填方路基 應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：U416.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674―3024（2016）07―184―02

前言

高速公路路基是公路路面工程的基礎(chǔ)，是公路的承載主體，路基工程質(zhì)量直接影響整個(gè)公路的使用壽命和性能，所以在路基施工的相應(yīng)施工工藝中選擇一項(xiàng)合適的施工工藝特別重要。當(dāng)在高速公路路線設(shè)計(jì)中有高填方路基時(shí)，應(yīng)該按照規(guī)范要求對(duì)高填方路基進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，并進(jìn)行穩(wěn)定性要求驗(yàn)算和沉降度計(jì)算，如果驗(yàn)算得出的結(jié)果所需要的土工試驗(yàn)資料、地質(zhì)條件等不能滿足施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，則會(huì)造成工程設(shè)計(jì)的不合理，如果按照不合理的施工計(jì)劃進(jìn)行施工工作則無論在施工過程中還是在施工過程完成后，高填方路基都會(huì)出現(xiàn)較大幅度的整體下沉或局部淪陷現(xiàn)象，致使公路不能正常使用。

高速公路的高填方路基壓實(shí)工作中，常見填料有石顆粒和土顆粒，為了能夠提高壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)效率，經(jīng)濟(jì)、快速的達(dá)到施工工程質(zhì)量要求，選擇合適的壓實(shí)方法。沖擊壓實(shí)技術(shù)利用沖擊壓路機(jī)對(duì)填料或地基土進(jìn)行沖擊碾壓，從而提高填料或地基土的強(qiáng)度、密實(shí)度和穩(wěn)定性的一種常用施工方法，壓路機(jī)的多邊形的碾輪造型具有施工效率高、壓實(shí)力度大以及影響程度深的特點(diǎn)，操作輕便靈活、且方便保養(yǎng)。

1沖擊壓實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)

1.1沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)填料的含水量要求不高

在沖擊碾壓的時(shí)候?qū)μ盍虾恳蟛桓?，所以特別適合比較缺水的工程使用沖擊壓實(shí)技術(shù)過程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)微灰塵，揚(yáng)灰現(xiàn)象嚴(yán)重會(huì)對(duì)沖擊造成一定的不利影響，同時(shí)也對(duì)其他施工工程造成一定影響，所以沖擊過程中利用灑水車來降低揚(yáng)塵。

1.2沖擊壓實(shí)技術(shù)壓實(shí)效果明顯

沖擊壓實(shí)過程中沖擊壓實(shí)機(jī)產(chǎn)生的沖擊波不僅對(duì)表層的土有良好的壓實(shí)作用，而且對(duì)深層土體也有積極作用，使壓實(shí)層富有彈性，壓實(shí)效果明顯。

1.3 沖擊壓實(shí)技術(shù)實(shí)用性高

沖擊壓實(shí)技術(shù)具有很高的實(shí)用性，所以可以直接對(duì)原路面進(jìn)行碾壓工作，不需要進(jìn)行前期的表面處理，節(jié)約工作時(shí)間，并且能夠增加回填層的厚度。

2沖擊壓實(shí)技術(shù)施工工藝

沖擊壓路機(jī)同時(shí)具有強(qiáng)夯機(jī)和普通振動(dòng)壓路機(jī)的特點(diǎn)，采用沖擊和滾動(dòng)重壓的復(fù)合作業(yè)方式。壓實(shí)過程中，在同一碾壓帶上進(jìn)行沖擊的次數(shù)最低為六次，橫向錯(cuò)輪重復(fù)碾壓，一直碾壓到路基的另一側(cè)邊緣，最終完成整個(gè)路基的橫向碾壓工作。這種通過縱橫兩方向分別錯(cuò)輪碾壓的方式確保整個(gè)地面都能接受均勻壓實(shí)，使密實(shí)度、均勻性一致性的提高，避免出現(xiàn)遺漏或過度沖擊現(xiàn)象的發(fā)生，符合施工要求。

隨著碾壓次數(shù)的增加，沉降量平均增長(zhǎng)率和壓實(shí)度的平均增長(zhǎng)率并不是呈線型增長(zhǎng)，而是沉降量平均增長(zhǎng)率會(huì)隨著碾壓次數(shù)的增多而逐漸降低，最終趨于一種平穩(wěn)狀態(tài)，這是因?yàn)樵诮?jīng)歷了沖擊力的作用后，土石填料結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生物理變化，顆粒之間的間隙會(huì)越來越小。

3沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用

沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用目的在于均勻度和壓實(shí)度，減少完工后路基沉降。

（1）清除填方范圍內(nèi)的樹根、淤泥、積水等，平整待壓實(shí)地基，在監(jiān)理工程師的認(rèn)可后測(cè)量填前標(biāo)高，開始路基填方工作。

（2）每層填土寬度，道路兩側(cè)應(yīng)該超出設(shè)計(jì)，以保證在修整邊坡后有足夠的壓實(shí)度。

（3）沖擊碾壓過程中如果因?yàn)槟雺狠嗇嗃E過深影響壓實(shí)工作的工作進(jìn)度，可以利用推土機(jī)進(jìn)行平整后再繼續(xù)沖擊碾壓工作。

土石混合填充料被越來越多的應(yīng)用于工程實(shí)踐當(dāng)中去，但是由于這種填料顆粒粒度變化較大且難以控制，水含量極不均勻，所以在實(shí)際施工過程中，路基施工困難，施工質(zhì)量得不到保證，致使出現(xiàn)大量的坍塌或沉陷的現(xiàn)象，路面結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響交通運(yùn)輸和使用效率。為了降低高速公路出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫、沉降等現(xiàn)象，沖擊壓實(shí)技術(shù)作為一種先進(jìn)的新型技術(shù)，能有效壓實(shí)土體，提高施工效率和質(zhì)量，克服壓實(shí)度不均勻、力道不足的現(xiàn)象，避免出現(xiàn)裂縫、變形等問題。

沖擊壓路機(jī)使用大的沖擊力和沖擊能，對(duì)土石混合填充料進(jìn)行低頻率、大幅度的作用，產(chǎn)生的沖擊波從表層往更深層的傳播，通過力的傳遞原理，使土顆粒與大小石塊，相互靠近，重新排列，有效克服了土石顆粒之間的黏聚力、接觸力等問題[3]，使土石顆粒之間相互咬合，變得越來越緊湊，隨著沖擊能的不斷加大，相互靠近的粗石顆粒之間相互接觸并形成骨架，細(xì)粒土填充粗粒土之間的縫隙，土顆粒填料在施工過程中主要起潤(rùn)滑和填充的作用，風(fēng)化程度較高的石填料和接觸力不大的石填料也開始因?yàn)槭盍系南嗷D壓慢慢出現(xiàn)棱角或是整體破碎，使更多的土填料和細(xì)小石屑?jí)旱绞盍现g的空隙之中去進(jìn)一步提高填料的壓實(shí)度，從而達(dá)到良好的壓實(shí)厚度和壓實(shí)面積，減少壓實(shí)遍數(shù)，大大增加壓實(shí)效果，與強(qiáng)夯機(jī)相比雖然加固深度降低，但是沖擊壓實(shí)的沖擊能也變小了，降低了對(duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞，并且能夠連續(xù)沖擊，加快施工進(jìn)度，從而縮短工期，降低施工成本。

碾壓過程中要注意碾壓順序和遍數(shù)，按照事先試驗(yàn)路段得出的遍數(shù)進(jìn)行碾壓，每碾壓一層都要及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，壓實(shí)度符合要求后再進(jìn)行下一輪的填料和碾壓工作。碾壓過程中嚴(yán)格按照先邊后中、先輕后重、先弱后強(qiáng)、先慢后快的原則，碾壓工作完成后，由專門的檢測(cè)人員對(duì)碾壓工作的壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，如果檢測(cè)結(jié)果不能滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該及時(shí)采取處理措施，按照公路路基的碾壓要求和碾壓工藝進(jìn)行科學(xué)碾壓。充分把握沖擊壓實(shí)技術(shù)的工作原理，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工，結(jié)合平地機(jī)和普通壓路機(jī)的使用，提高土體壓實(shí)度。

碾壓輪會(huì)產(chǎn)生集中地沖擊力，表層土體在此沖擊力的作用下會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，容易造成表面不均勻，所以在用沖擊壓實(shí)機(jī)的同時(shí)使用平地機(jī)和普通壓路機(jī)，從而提高表層土的壓實(shí)度。

沖擊壓路技術(shù)應(yīng)用于高填方的壓實(shí)工作中不僅可以明顯改善填料的壓實(shí)情況，而且在沖擊碾壓后，路堤會(huì)產(chǎn)生明顯的壓縮沉降，可以減少路堤施工的工后沉降。

（4）沖壓施工過程中應(yīng)該設(shè)置專門負(fù)責(zé)人，指揮行駛路線，同時(shí)做好沖壓遍數(shù)記錄，適時(shí)調(diào)度平地機(jī)、灑水車等輔助工作。

（5）達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后按設(shè)計(jì)要求修整邊坡、整理路槽，確保高速公路高填方路基的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

（6）加強(qiáng)安全教育，任何時(shí)候把安全放在第一位。沖擊壓路機(jī)操作機(jī)手應(yīng)該在經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)并合格后才能進(jìn)行上崗操作，每臺(tái)沖擊壓路機(jī)至少配備兩位操作人員，輪流沖擊工作，每名操作人員連續(xù)工作時(shí)間不已超過兩小時(shí)。

4沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中施工注意事項(xiàng)

4.1施工過程中防止路肩的損壞

沖擊壓實(shí)技術(shù)之所以能夠提高路基壓實(shí)度是因?yàn)閴郝窓C(jī)的多邊形壓實(shí)輪與地面作用產(chǎn)生了巨大沖擊力，強(qiáng)大的沖擊力會(huì)對(duì)路肩造成損壞，所以，在施工過程中，壓路機(jī)的外邊緣與路基邊緣要保持一定的距離，并進(jìn)行規(guī)律性的來回碾壓，防止因?yàn)閮?nèi)部作用造成土石顆粒位置發(fā)生較大程度的移動(dòng)，損壞路肩。

4.2施工過程中避開結(jié)構(gòu)物

在施工過程中，因?yàn)橥馏w結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性可能會(huì)遇到管道、電纜等一系列的結(jié)構(gòu)物，遇到類似結(jié)構(gòu)物必須立即掉頭，保持至少五米的安全距離，否則在沖擊力過大的情況下容易造成結(jié)構(gòu)物的損壞。

4.3施工過程中保持一定濕度

雖然沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)填料含水量的要求不高，但是在施工過程中如果遇到土體表面干燥等情況仍然需要適量灑水，因?yàn)槿绻贿m量灑水，土體表層的灰塵或雜質(zhì)會(huì)發(fā)生固化，影響沖擊能量向內(nèi)層的傳遞，影響沖擊效果。

5結(jié)束語

在高速公路建設(shè)中，路基工程的施工質(zhì)量越來越受人們的重視，使用沖擊壓實(shí)技術(shù)提高高填方路基的均勻性和整體強(qiáng)度，避免路面的早期損壞，解決路基工程隱患，延長(zhǎng)路面的服務(wù)工作，加速高填方路基的下沉，減少路基施工后沉降度。

參考文獻(xiàn)：

[1]白剛峰.公路工程高填方路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的應(yīng)用[J].技術(shù)研發(fā)，2014（12）：208.

[2]張玉超.分析沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路路基中應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2014（09）：18.

[3]張志林.沖擊壓實(shí)技術(shù)在高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究[J].科技向?qū)В?014（30）：341.