沖擊壓實技術(shù)在路基工程中的應(yīng)用

張 峰

山西路橋建設(shè)集團有限公司， 山西太原 030006

1 沖擊壓實技術(shù)的特點和重要性

隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，在政府高度的重視下，我國高速公路的建設(shè)和發(fā)展也取得了舉世矚目的成就。

1.1 沖擊壓實技術(shù)的發(fā)展

上個世紀(jì)90 年代，我國的路基施工主要是從填料的選擇、壓實層厚等方面來實現(xiàn)的。而零時填空、挖路段以及軟土地基則通過采用排水、固結(jié)和換填更加堅固材料等方式來填充，但通過專業(yè)部門反饋出了路基維護質(zhì)量相當(dāng)不盡如人意等相關(guān)問題。

如今，隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展越來越離不開現(xiàn)代化交通的發(fā)展,而運輸業(yè)的高速發(fā)展帶來的問題就是重載型車輛越來越多,這無疑對高速公路的耐用性尤其是對路基的質(zhì)量提出了更高的要求。為了在實際填充中解決這些問題，必須通過改變技術(shù)和思路來提高填充路基的維護質(zhì)量，而此時沖擊壓實技術(shù)在國外已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，并得到了廣泛的實際應(yīng)用。

1.2 沖擊壓實技術(shù)的特點

沖擊壓實技術(shù)是指通過采用沖擊壓路機對路基表面的壓實，其主要的作用是為了提高路基整體的密實度與減少路基的破碎度。沖壓的整體效果主要和土質(zhì)的狀況、地形地貌、降水量多少、汽車行駛速度等各方面的因素有關(guān)。

應(yīng)用沖擊壓實技術(shù)不僅可以對路基進行填充前的碾壓、填方進行壓實、挖方的壓實和加固,而且具有施工速度快、效率高和費用相對較低等優(yōu)點。可以在很大程度上減少路基的沉降,并提高路基的壓實度、強度和耐用性,可減緩高速公路的早期破壞。

1.3 沖擊壓實技術(shù)的重要性

在公路的建設(shè)中，特別是高速公路的建設(shè)中，使用沖擊碾壓技術(shù)進行施工能夠使高填方路基的土體深層更加密實。提高路基的強度和整體的穩(wěn)定性，從而縮短工程工期，提高工程質(zhì)量，取得良好的經(jīng)濟和社會效益。

1.4 存在的問題

沖擊壓實技術(shù)雖然非常適合對高速公路的路基進行施工，并具有其獨特的優(yōu)點,但因為該項技術(shù)起步相對比較晚,相關(guān)部門還沒有制定相應(yīng)的規(guī)范，檢測的方法、效果的評價以及技術(shù)參數(shù)也都沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。因此還需要對這項技術(shù)進行不斷地分析、實踐、評估和總結(jié)，不斷完善相關(guān)技術(shù)參數(shù)，以便能夠更好的服務(wù)于公共交通建設(shè)，為我國的交通運輸和經(jīng)濟的發(fā)展做好鋪墊和打好基礎(chǔ)。

2 沖擊碾壓技術(shù)原理

沖擊壓實技術(shù)是指通過運用沖擊式壓實機，在其運動的過程中實現(xiàn)沖擊壓實的質(zhì)心進行交替和升降，在巨大的沖擊力的作用下不斷前進而且連續(xù)不斷的沖擊所壓實的地面，將龐大的重力勢能瞬間轉(zhuǎn)化成對地面壓實的沖擊動能，并且輔助利用滾壓輪和壓實的綜合性作用力，使土石的密實度得到增強，這也會讓路基的深度逐漸的增加，伴隨著沖擊波的傳播使得土層的深層也得到壓實。

3 沖擊碾壓的技術(shù)效果

3.1 提高路基整體的耐用性。

通過對很多路段的專業(yè)測試發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過沖擊壓路機反復(fù)的壓實后，沖壓壓實的路基比一般路基的平均彈性模量值有較大的提高和改善，路基的路況相對普通路基也有較大的改觀。特別是在一些路段，在經(jīng)過沖擊壓路機沖壓了多遍之后，路床頂面的1m～1.5m 的地方形成了一個均勻、連續(xù)而密實的加固層，進而提高了路基路面的耐用性和穩(wěn)定性。因而，在采用了沖擊壓路對路基進行沖擊壓實后，無論是哪種路基填充料所進行的沖擊碾壓工程，幾乎都能夠較好的改善路基整體的強度和韌性，而且能夠在很大程度上避免出現(xiàn)路面早期損壞的問題，進而延長高速公路路基的使用年限和使用壽命。

3.2 路基的工后沉降率

由于受地形、降水量、氣候和汽車載重和使用率等各種因素的影響。由于路基壓實的層厚和填料分布的不均勻，壓實量不足會導(dǎo)致路基的均勻性不好，受到土石的自重密壓變形時，就有可能形成拉伸和壓縮應(yīng)變區(qū)，使沉降差異變大。因此解決高填方路堤變形最為有效的方法是沖擊壓實技術(shù)。尤其是在斜坡地形的路基應(yīng)用中效果會更好。

3.3 特殊土地基的加固處理

在高速公路的建設(shè)中，有時為了對一些特殊的路基進行加固處理，傳統(tǒng)的方法一般是采用強夯的方法對路基進行加固。而采用沖擊壓實的新技術(shù)，能夠明顯降低路基的濕陷系數(shù)，路面干燥度得到提高，其各方面的技術(shù)指標(biāo)也能夠達到地基加固的質(zhì)量要求。而且在軟基上進行填筑路基，采用沖擊壓路機對路基進行分層壓實的技術(shù)，能夠提高施工過程中軟基固結(jié)的速度，并且有助于軟基的沉降固結(jié)。

4 沖擊碾壓的技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

4.1 高填方的補強處理

造成路面下沉開裂的主要原因是高填方路段出現(xiàn)了工后沉降。而在高填方路基的施工過程中，一般都采用普通的振動壓實設(shè)備，即每間隔2m 的層厚就進行沖擊壓實的補強，這樣就能夠很好的解決高路堤工后出現(xiàn)的各種差異沉降問題，并且增強路床的平整性和均勻性，使用很小的經(jīng)濟投入獲得更好的壓實效果。

4.2 上路床與零填挖地段的處理

上路床與零填挖地段因其和路面的質(zhì)量密切相關(guān)，壓實度的要求往往超過相當(dāng)高，雖然普通的壓實設(shè)備也能夠達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，但其壓實度沿著層厚方向的下降情況較為明顯。沖擊壓實的影響深度可以達到1m，能夠使整個路基的各層密實度曲線趨于平緩，這樣就提高了路基的綜合強度與承載力。

4.3 軟土地基加固的處理。

一旦采用排水加固的方法，沖擊壓實就對軟土地基層形成了加速沉降和加固的作用。沖擊壓路機向地面進行沖擊能量施加后，土體開始受拉、壓力的作用，而軟土里自由水經(jīng)過排水板排出后 ，其加固速度加快明顯，同時讓軟基的沉降固結(jié)速度加快。施工過程中軟基的固結(jié)速度的提高有利于軟基的沉降固結(jié)的效率。

5 注意事項

雖然沖擊壓實技術(shù)在高速公路上已經(jīng)得到很好的運用效果并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟收益，特別是在高填方路基的施工過程中取得了良好的施工效果，但還是有一些技術(shù)方面和施工上的問題需要平時操作的時候注意。

1）根據(jù)需要正確選擇機型。當(dāng)前我國生產(chǎn)的沖擊壓路機大概有十多個廠家總共20 多個不同的型號類別，一旦機器選擇不好，就很難達到預(yù)期的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)。而經(jīng)過眾多工程團隊的實踐證明：對于路堤和路床進行的檢驗性補壓和填石以及土石混填路堤的分層壓實，最好使用25KJ 三邊形的雙輪沖擊壓路機。但對于水泥路面的改建和土質(zhì)路堤的分層壓實，最好采用25KJ 五邊形的雙輪沖擊壓路機；

2）在進行沖壓施工時，車輛本身轉(zhuǎn)彎時的每次調(diào)整路線，可使用大小圈及正反的方法進行錯開沖壓輪跡，能夠使沖擊凸的輪落點不會重復(fù)前一次的落點，以減少路面施工過程中出現(xiàn)的波浪現(xiàn)象，這樣可以提高路基的平整性。

與此同時還必須有專業(yè)人員在現(xiàn)場認真填寫記錄表，使沖壓的遍數(shù)得以保障，同時還應(yīng)該對資料進行歸檔備案。施工過程中，假如路基表面比較干燥，可以適量的撒水，攪拌均勻，從而防止表面出現(xiàn)砂化，進而影響到壓實效果；

3）在進行沖擊壓實過程中，每一側(cè)加寬1 米的路基寬度，并且不進行沖壓，用以保證邊坡的穩(wěn)定。同時在工作時遇到結(jié)構(gòu)物時應(yīng)調(diào)頭，將安全距離設(shè)定為5m；

4）確保正確的使用沖擊碾壓施工技術(shù)。所有施工人員一定要進行實時培訓(xùn)，并按照規(guī)定進行施工技術(shù)作業(yè)，從而保證路基的施工質(zhì)量，加快施工的進度。

6 結(jié)論

只有完善的公路體系建設(shè)才能保障運輸業(yè)的高速的發(fā)展，才能是經(jīng)濟更好更快的發(fā)展，而提高公路系統(tǒng)的建設(shè)效率就必須使用效率高，維護質(zhì)量好，經(jīng)濟效益高的沖擊壓實技術(shù)，這樣才能為祖國的經(jīng)濟發(fā)展做出相應(yīng)的貢獻。

[1]吳剛.沖擊式壓實技術(shù)在施工中的應(yīng)用研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2006.

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