沖擊壓實技術(shù)在鐵路路基工程建設(shè)中的應(yīng)用

李桐

【摘要】本文主要從鐵路路基工程概況、沖擊壓實技術(shù)、沖擊壓實技術(shù)的應(yīng)用和使用沖擊壓實技術(shù)的注意事項等方面內(nèi)容進行了詳細的闡述。

【關(guān)鍵詞】沖擊壓實技術(shù)；鐵路；路基工程

一、 前言

隨著我國科技的不斷進步與發(fā)展，沖擊壓實技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，本文就沖擊壓實技術(shù)在鐵路路基工程建設(shè)方面內(nèi)容進行了探討。

二、論述背景

沖擊壓實技術(shù)是通過多邊形的輪子的一系列交替排列的凸點和沖擊面，在壓路機的行進過程中通過大功率的牽引車帶動凸輪前進，這樣可以促使壓實輪的凸點形成交替的抬升和下落，在抬升和下落的過程中所匯集的能量相當于連續(xù)的夯拍，它能夠提高動力固結(jié)的效率，縮短固結(jié)的周期，而且可以產(chǎn)生較低的沖擊能量，從而引起土體的側(cè)向變形，這樣土體就會保持土體的結(jié)構(gòu)。沖擊壓實技術(shù)適應(yīng)于深層土、巖石填方以及含水量比較高的土體的壓實，與傳統(tǒng)的壓實技術(shù)相比，可以省略更換地基土的過程。

三、沖擊壓實施工步驟

1、機械設(shè)備的準備。在準備工作中，首先就是機械設(shè)備的準備，沖擊壓實補強技術(shù)需要的機械設(shè)備并不是很多，一般包括沖擊式壓路機和振動式壓路機，以及一些其它的裝載原材料的卡車等等。機械設(shè)備的選擇一定要注意，根據(jù)實際的情況選擇合適的機械設(shè)備。如果機械設(shè)備選擇不合理，就會出現(xiàn)壓實的效果較差和速度較慢等問題。

2、填土的準備。在使用沖擊壓實補強技術(shù)的時候，要對地基進行填土工作。因而在施工之前，一定要準備好填土。一定要注意填土的質(zhì)量，一般來說，填土的質(zhì)地不應(yīng)當過軟，含水量不應(yīng)當過大。因為含水量過大會影響整個壓實工作。進而，影響整個公路地基的硬度和荷載力，之后公路就會逐步出現(xiàn)下陷和沉降的現(xiàn)象，公路路面斷裂，影響公路的整體質(zhì)量。浪費大量的資金。

3、清理、平整場地。在正式的施工進行之前，一定要即將要開展施工的路段進行場地的清理和平整，確保場地上的雜物都清楚，路面平整。這樣是為了保證工程的更好實現(xiàn)。因為，太多的雜物堆積，會影響整個工程的質(zhì)量，土地的平整對壓實工作有較大的幫助，如果土地不平整，將會導(dǎo)致整個地基不平，質(zhì)地不均勻。

4、施工放樣。在進行正式的施工之前，要進行施放樣工作，對該路段各項數(shù)據(jù)進行仔細而精確的測量，嚴格的檢查，在需要施工的地方，做好標記，這樣是為了保證公路的壓實工作。施工放樣雖然不是正式的施工，但是作用至關(guān)重要。它直接關(guān)系著工程的開展與工程的施工質(zhì)量，因而，施工放樣工作一定要做好。

四、沖擊壓實技術(shù)的應(yīng)用

振動壓路機的工程實踐表明，碾壓速度是決定壓路機面積生產(chǎn)率（m3/h）的重要因素之一，壓實深度和鋪層厚度也是影響壓實效果和壓實生產(chǎn)率的重要參數(shù)。通常，振動壓路機的最佳碾壓速度為3-6km/h，最佳壓實層厚度0.3-0.5m。要提高壓實效果和壓實生產(chǎn)率，增強土石體密實度，減少土石體自重的壓密沉降變形，必須改進壓實工藝，更新碾壓技術(shù)，改變碾壓方式，提高碾壓速度的壓實鋪層厚度。沖擊壓實技術(shù)是將當前振動壓實的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率，在壓實作用中較大地增加了對土石方的壓實功能。如25KJ三邊形沖擊壓實機的沖擊功能較振動壓實機增加10倍，壓實影響深度達5m，有效壓實厚度由振動壓實的0.20-0.30m，增加為1.00-1.50m，且沖擊壓實機的碾壓速度較振動壓實機提高兩倍。通過在國內(nèi)不同地區(qū)與不同土石填方路基的試驗工程實踐已經(jīng)得到證實。在鐵路路基工程施工中采用沖擊碾壓技術(shù)的突出特點是影響深，一般在3m左右，速度一般為12～15km/h。具體沖擊作用過程可分為兩個階段：

1、第一階段。在牽引的作用下，壓實輪依靠與地面的摩擦力沿外廓曲線向前滾動 ，重心處于曲線最低點時，再向前滾動，重心開始上移，牽引力帶來的動能轉(zhuǎn)化成壓實輪的勢能和動能 ，并且緩沖機構(gòu)開始作用，使蓄能器的緩沖液壓缸收縮，蓄能器蓄能，具體表現(xiàn)為壓實輪的運動滯于機身運動。

2、第二階段。當壓實輪重心處于曲線最高點向前滾動時，壓實輪的勢能開始轉(zhuǎn)化為動能，蓄能器緩沖液壓缸伸張，蓄能器中的壓力能釋放，轉(zhuǎn)化為壓實輪的動能。具體表現(xiàn)為壓實輪的運動快于機身運動，補償前一階段滯后的位移 ，而且由于壓實輪的特殊結(jié)構(gòu)，其重心除了具有向前的線速度外，還有一個向下的線速度，直至壓實輪另一條曲線的最低點接觸地面，向下的線速度達到最大 ，動能達到最大。當壓實輪的另一條曲線與地面接觸時，開始對地面產(chǎn)生沖擊夯實作用。牽引車的工作速度越大，使在第一階段中蓄能器的緩沖液壓缸收縮越大，蓄能越多。在第二階段中釋放的能量轉(zhuǎn)化為壓實輪的動能越大，對地面產(chǎn)生沖擊夯實的動能也越多，激振的效果也越好。

五、施工后試驗檢測方法

1、標準密度（最大干密度）和最佳含水量的確定方法

由于筑路材料結(jié)構(gòu)層次等因素的不同，確定室內(nèi)標準密度的方法也多樣化，有些方法需在實踐中進一步完善。最大干密度是指在標準擊實曲線（駝峰曲線）上最大的干密度值，該值對應(yīng)的含水量即為最佳含水量。

2、路面基層混合料最大干密度及最佳含水量確定方法

常見的路面基層材料有半剛性基層及粒料類基層，粒料類基層最大干密度的確定可參照粗粒土和巨粒土的振動法。半剛性基層材料按照《公路工程元機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（JTJ057-94）執(zhí)行，用標準擊實法求得，但當粒料含量高時（50%以上），由于擊實筒空間的限制，現(xiàn)行方法就不能得出真正的最大干密度，若以此為準，按施工規(guī)范要求的壓實度成型，所測得的強度和有關(guān)參數(shù)大小，據(jù)此進行設(shè)計，勢必造成浪費。同樣，如以此為準進行施工質(zhì)量控制，必然要求太低，不能保證施工質(zhì)量，因此，需要尋求更科學的方法、下面介紹一種確定最大干密度和最佳含水量的方法，即理論計算法。

六、使用沖擊壓實技術(shù)的注意事項

1.合理選用機型

目前國內(nèi)生產(chǎn)沖擊壓路機有十來個廠家共20個型號，類別繁多，使用不當，很難達到預(yù)期的目的，建設(shè)單位應(yīng)加強與設(shè)計單位的配合施工人員的聯(lián)系，協(xié)調(diào)現(xiàn)場監(jiān)理人員，密切注意路堤、路床的檢驗補壓與填石、土石混填路堤的分層壓實過程，對出現(xiàn)的問題及時解決，保證各工序的順暢進行。經(jīng)全國現(xiàn)有的工程實踐證明，較多使用25kJ三邊形雙輪沖擊壓路機。

2.正確使用沖擊碾壓施工工藝

雙輪沖擊壓路機應(yīng)用按通過兩次為一遍，壓實寬度4m為計算單元，并按前述的施工工藝作業(yè)。單輪沖擊壓路機以通過一次的輪寬為壓實計算單位。

3.正確理解沖擊碾壓有較寬的含水量范圍

由于沖擊壓路機具有高能量的壓實功能，相當于超重型擊實標準的擊實功，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，其大于最佳含水量的范圍不會擴大。因此，含水量視土的塑性指數(shù)大小，宜控制稠度不小于1.1～1.2，否則厚80cm～100cm土層沖壓會形成彈簧土，無法壓實。

4..當使用沖擊壓路機的補壓振碾達標路床工程的平均沉降量小于3cm時，不宜再進行沖擊碾壓作業(yè)。

七、結(jié)束語

加強對沖擊壓實技術(shù)的研究，可以使其更好的在鐵路路基工程建設(shè)中進行應(yīng)用，是非常具有現(xiàn)實意義的研究。

參考文獻：

[1] 王濤.淺析沖擊壓實技術(shù)在鐵路路基工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究.2013（3）：166-168.

[2] 盛文仲.淺談沖擊壓實技術(shù)在鐵路路基工程建設(shè)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2012（3）：16-18.

[3] 王文鵬. 沖擊壓實技術(shù)在鐵路路基工程建設(shè)中的應(yīng)用分析[J].經(jīng)驗交流.2013（6）：66-69.