沖擊碾壓加固路基基底在高速公路中的應(yīng)用

龔莉莎

摘 要：隨著城市化的不斷推進(jìn)，人們對公路工程質(zhì)量的要求越來越高，作為城市公路系統(tǒng)的重要組成部分之一，施工隊(duì)伍的質(zhì)量將直接影響當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和與其他地區(qū)的經(jīng)濟(jì)交流。沖擊壓實(shí)加固技術(shù)作為高速公路建設(shè)中的一項(xiàng)常用技術(shù)，可以降低路基工后沉降率，從而提高路基的均勻性和整體強(qiáng)度。根據(jù)施工中的技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合公路工程中沖擊碾壓加固技術(shù)存在的問題，制定合理的施工方案，提高沖擊碾壓的最終效果。

關(guān)鍵詞：高速公路施工;沖擊碾壓;技術(shù)

施工人員在施工過程中不可避免地會遇到不均勻和坑洼的地質(zhì)條件，為了解決這些問題，沖擊碾壓加固技術(shù)在公路建設(shè)中經(jīng)常被采用。沖擊壓路機(jī)憑借其高強(qiáng)度的沖擊力，將小顆粒的砂粒擠壓成大顆粒的砂粒，從而使整個(gè)路面變得非常密實(shí)，有效地提高了路面的承載能力。此外，由于沖擊壓路機(jī)對地面的沖擊作用是周期性的、連續(xù)的，因此可以從根本上解決地質(zhì)構(gòu)造致密、土層結(jié)構(gòu)不合理的問題。然而，在高速公路建設(shè)過程中，許多施工隊(duì)伍和工程監(jiān)理還未能深入了解沖擊碾壓加固技術(shù)，其應(yīng)用還處于起步階段。本文將深入分析沖擊碾壓加固技術(shù)在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用問題。

1 沖擊碾壓加固技術(shù)對路基基底的加固處理能力

在工程中，采用沖擊碾壓加固技術(shù)對路基基底進(jìn)行加固，可有效加快路基基底的沉降速度。用沖擊壓路機(jī)處理軟土地基時(shí)，應(yīng)采用排水固結(jié)法，因?yàn)檫@樣可以使路基地基中的自由水迅速排出，從而加快路基地基的沉降速度。然而，由于路基基底與普通地基的本質(zhì)區(qū)別，路基基底由于其較高的土體粘性，在應(yīng)用沖擊碾壓加固技術(shù)時(shí)需要考慮更多的問題。因此，對于材料墊層較粗糙的地方，應(yīng)采用沖擊碾壓加固技術(shù)進(jìn)行加固。用于加固處理的墊層的厚度主要由粘度決定。稠度越高，墊層的厚度越小。在沖擊碾壓的工作過程中，當(dāng)?shù)鼗艿揭欢l率的沖擊時(shí)，大顆粒和小顆?？梢悦軐?shí)地?cái)D在一起，從而提高了土體整體的密實(shí)度，更好地提高了路基地基的地基強(qiáng)度和密實(shí)度均勻性。以青州高速公路建設(shè)為例，施工人員需要對當(dāng)?shù)剀浲恋刭|(zhì)進(jìn)行相當(dāng)程度的調(diào)查和檢測，檢測長度為0.1公里的軟土地基，因其為粘性地質(zhì)條件，土質(zhì)條件不符合施工要求。企業(yè)可采用沖擊碾壓加固技術(shù)，每100米布置8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測量。通過連續(xù)實(shí)驗(yàn)和工程虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，對工程施工結(jié)果進(jìn)行多次推導(dǎo)，獲得最合適的參數(shù)，從而確定沖擊碾壓機(jī)的類型、速度和次數(shù)，以及沖擊碾壓的具體方式。對于粘土的質(zhì)量問題，企業(yè)應(yīng)專門聘請一些地質(zhì)檢驗(yàn)人員，在施工前進(jìn)行技術(shù)研討，確定需要完成的技術(shù)指標(biāo)。這樣，當(dāng)車輛在高速公路上行駛時(shí)，可以更加穩(wěn)定，減少因路面磨損造成的使用壽命降低的問題。

2 沖擊碾壓加固技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的問題

2.1 沖擊碾壓速度、遍數(shù)不符合要求

在正常情況下，沖擊軋制速度是對軋制效果影響最大的速度，滾動(dòng)速度越快，整體滾動(dòng)效果越差。這是因?yàn)樵跊_擊壓實(shí)過程中，很多土在被壓實(shí)前已經(jīng)失去了壓實(shí)所需的應(yīng)力，這將使土的變形成為一種可恢復(fù)的變形，導(dǎo)致壓實(shí)效果不達(dá)標(biāo)。然而，軋制速度不能太慢，這是一個(gè)工程優(yōu)化問題，需要通過數(shù)學(xué)建模來模擬以獲得結(jié)果，低速沖擊碾壓也不利于提高施工效率，沖擊碾壓的次數(shù)也很重要。隨著沖擊碾壓次數(shù)的增加，土壤的密實(shí)度也會增加，當(dāng)土的密實(shí)度達(dá)到極限時(shí)，沖擊碾壓次數(shù)對土不再有明顯的壓實(shí)效果，在這種情況下，增加沖擊碾壓的次數(shù)只會產(chǎn)生相反的效果，降低沖擊碾壓的施工效率。因此，沖擊軋制速度和沖擊軋制次數(shù)都需要通過數(shù)學(xué)建模來模擬，以獲得最佳的速度和次數(shù)。例如，高速公路施工隊(duì)可以使用BIM技術(shù)，使用最先進(jìn)的信息模擬軟件，將所需的數(shù)據(jù)信息填入軟件，然后使用matlab等軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，并使用SPSS繪制優(yōu)化后的三維圖形，從而直觀地觀察最優(yōu)的速度和次數(shù)，企業(yè)經(jīng)理可以邀請專業(yè)的數(shù)學(xué)團(tuán)隊(duì)和地質(zhì)勘測人員實(shí)時(shí)收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，然后將收集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件。由于BIM技術(shù)還處于發(fā)展階段，還不是特別成熟，但是為了達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)，工程師應(yīng)該加強(qiáng)對這項(xiàng)技術(shù)的研究和探討，企業(yè)也應(yīng)該增加技術(shù)投入和資金支持。

2.2 沖擊碾壓的安全距離控制

在高速公路建設(shè)領(lǐng)域，禁止使用沖擊壓路機(jī)對建筑物10米范圍內(nèi)的土壤進(jìn)行沖擊碾壓，以防對周圍建筑物造成不可逆轉(zhuǎn)的損害，沖擊滾輪的輪子和建筑物之間應(yīng)保持至少一米的安全距離。如果在施工過程中遇到橋梁，嚴(yán)格按照工程原則，橋梁建筑上的填筑距離應(yīng)盡可能大于2.5米，至少應(yīng)該留下2.3米的距離。例如，沖擊壓路機(jī)與橋梁等建筑物及其工作人員之間的距離應(yīng)至少為1米或更大，結(jié)構(gòu)之間的距離也應(yīng)大于2.5米。這是工程中的常識，但往往被許多施工人員所忽視，容易造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。在基本碾壓工作結(jié)束時(shí)，有必要對路基進(jìn)行壓力補(bǔ)償工作。壓力補(bǔ)償需要預(yù)先檢測爐子的沉降率，當(dāng)測量值小于3公里時(shí)，施工人員應(yīng)立即停止二次碾壓，以防損壞路基和建筑物。企業(yè)工程師還應(yīng)加強(qiáng)對公路施工人員的安全教育，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場應(yīng)注意的一些問題，每次施工前召開會議并保持安全距離是正確實(shí)施項(xiàng)目的關(guān)鍵。工程師團(tuán)隊(duì)可以總結(jié)每一次撞擊和擠壓的實(shí)際情況，或者將其錄制成視頻發(fā)送給每一個(gè)施工人員，這樣安全意識和安全知識就可以深入到工人的意識中，施工過程就可以保持安全距離。

2.3 沖擊碾壓方式選擇錯(cuò)誤

一般來說，目前的沖擊碾壓方法是先輕后重，先弱后強(qiáng)，先快后慢。首先，對土壤進(jìn)行碾壓，以增強(qiáng)路基的強(qiáng)度，使土壤在沖擊碾壓前具有一定的承載力。最后，有必要確保沖擊軋制應(yīng)在均勻軋制的基礎(chǔ)上進(jìn)行，這一步需要測量設(shè)備，如水準(zhǔn)儀，在滾動(dòng)之前，它應(yīng)該先開始，然后振動(dòng)。振動(dòng)完全停止后，等待一段時(shí)間，然后停止機(jī)器，例如，在設(shè)計(jì)圖紙和軋制方法時(shí)，工程師應(yīng)該提前召開員工會議，重點(diǎn)是技術(shù)交流。技術(shù)監(jiān)督部門需要對施工過程的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，重點(diǎn)監(jiān)控影響和滾動(dòng)數(shù)據(jù)、每個(gè)崗位的人員配備和數(shù)據(jù)分析設(shè)備的使用，為了保證施工過程的質(zhì)量和安全，有必要監(jiān)測工程是否符合損傷力學(xué)原理，并在沖擊碾壓過程中測試壓路機(jī)的性能。根據(jù)工程指標(biāo)、施工質(zhì)量控制和后監(jiān)督等工作環(huán)節(jié)的要求，合理調(diào)配工程人員，同時(shí)選擇合適的機(jī)械設(shè)備，保證施工過程，召開技術(shù)人員會議，聘請相關(guān)專業(yè)的教授對工程團(tuán)隊(duì)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，避免技術(shù)封鎖和閉門造車，由于工程力學(xué)的發(fā)展過程非常迅速，應(yīng)該派遣技術(shù)人員經(jīng)常與其他施工隊(duì)交流，分享他們的工作經(jīng)驗(yàn)。

3 結(jié)語

綜上所述，沖擊碾壓加固技術(shù)廣泛應(yīng)用于高速公路，主要包括舊路改造和路基基底加固。本文還重點(diǎn)介紹了沖擊碾壓加固技術(shù)在高速公路實(shí)際應(yīng)用中遇到的各種問題，如沖擊碾壓速度不均勻、碾壓遍數(shù)不理想、碾壓方式選擇錯(cuò)誤等。沖擊碾壓加固技術(shù)作為公路路基施工中最重要的技術(shù)之一，將對公路的整體質(zhì)量產(chǎn)生重大影響。因此，工程隊(duì)?wèi)?yīng)嚴(yán)格保證沖擊碾壓加固技術(shù)的施工符合工程要求，減少路基沉降對高速公路的危害，從而最大限度地提高高速公路的工程效率和施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宗明，莊州泉，曹鋒.沖擊碾壓技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用研究[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械）.2018（09）

[2]王勇，王陽陽.沖擊載荷下液壓缸內(nèi)壓的流固耦合仿真與振動(dòng)分析[J].液壓與氣動(dòng).2017（10）

[3]陳剛.高速公路施工中的沖擊碾壓技術(shù)[J].交通世界（建養(yǎng).機(jī)械）.2018（10）

[4]郭明洋.沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究[J].北方交通.2017（10）

[5]王慶國.超載真空預(yù)壓聯(lián)合沖擊振動(dòng)碾壓法在軟弱地基處理中的應(yīng)用[J].建筑施工.2015（10）