一級公路路堤補強中沖擊碾壓技術應用分析

孫永盛

中鐵四局集團有限公司市政分公司 安徽合肥 230022

摘要：高速公路在人們的生產和生活中發揮著重要的作用，現階段，各式各樣的高速公路修建項目也在不斷的興起當中。公路的路堤補強工作在整體修建工程中十分重要，為了控制公路整體路基的總沉降數值，減少在施工完成了出現的沉降現象，需要采用沖擊碾壓技術對其進行沖擊碾壓補強，提高公路路基的整體密實程度，減少在公路施工過程中造成的差異沉降，提高公路路基的穩定性和整體強度。本文論述了再一級公路中路堤補強使用沖擊碾壓技術的主要內容，旨在提高今后公路修建的整體質量，更好的為我國的交通事業貢獻力量。

關鍵詞：一級公路；路堤補強；沖擊碾壓技術；應用分析

引言

沖擊碾壓技術最早進入我國是在1995年，自此由于其本身施工良好的效果受到了廣大建設施工企業的親睞，在我國的大多數省市和區縣的施工中都采用了沖擊碾壓技術，這項措施也極大的促進了沖擊碾壓技術的發展。在公路建設中，由于施工中的人為因素和自然因素，難免會在公路工程中出現一些差異性沉降，而這些沉降會在今后公路的使用中造成困擾，針對這種現象，需要在公路建設中對其采用沖擊碾壓技術進行路堤補強，以此才能維護好建設公路的工程質量。我國由于各個地區的地質和周邊環境差異較大，需要針對不同的地區采用不同的沖擊碾壓技術，對新路建設和舊路改建也要制定不同的沖擊碾壓方案。

一、沖擊碾壓技術工作原理和特點

沖擊碾壓技術和傳統的圓形截面壓實輪技術有所不同，沖擊碾壓技術主要采用了非圓形的雙輪，一般是三角形、四邊形或者五邊形的雙輪。然后在沖擊碾壓車大功率的牽引下，用滾動產生超大力度的沖擊和揉搓力度對一級公路的路基實施沖擊壓實工作。和傳統的公路壓實技術相比，沖擊碾壓技術將高頻率、低振幅改成了高振幅、低頻率，從技術層面上加大了對路基的沖擊壓實力度，和傳統的公路壓實技術相比，沖擊碾壓技術將整體路基的碾壓效果提升了6-10倍的力度，并且由于沖擊碾壓采用的是非圓形的碾壓雙輪，對碾壓輪的副作用也相對更小，減少了沖擊碾壓輪基本造價，有利于減少整體工程的工程成本，節省了大量工作時間。沖擊碾壓技術的路基碾壓速度為12-15km/h，也就是說，每秒鐘沖擊路基地面兩次，其工作原理圖如下所示。

圖1、沖擊碾壓壓路機工作原理示意圖

二、新建道路沖擊碾壓

新建道路地基沖擊碾壓的目的主要是為了提升新建道路的整體強度，減少道路在修建過程中出現的差異沉降和整體工程沉降量。沖擊碾壓技術一般適用于二級或者二級以下的濕陷性黃土地質或者厚度在三米以及三米以下的內淺層軟弱地質。根據公路的等級和當地施工的地質條件，沖擊碾壓的后1m深度范圍內的壓實程度一般來說不能低于90%，濕陷系數不能高于0.015。下圖是濕陷系數和干密度之間的關系曲線示意圖。

圖2、濕陷系數和干密度關系曲線示意圖

針對含水量偏高的新建道路地基壓實沖擊，要將路基翻松晾曬后壓實，或者也可以在路基上鋪墊厚度為30-60cm的沙粒或碎石，路基的含水量越大，鋪設的沙粒或碎石的厚度也要相應增加。沙粒或者碎石本身的材料也要注意篩選，其中的含沙量最好不超過5%，而其中的最大沙粒或碎石顆粒本身的直徑大小也不應該大于40cm，鋪設路基的過程中，要將砂墊層寬出路基邊角至少兩米。

沖擊碾壓的次數達到6、9、12次時，鐵釘的標高和路基的相應壓實度數據如下表顯示：

表2、路基段沖擊碾壓次數和實際測試高度對照表

從上表中的數據我們可以得出：沖碾補壓 6 遍時，每一斷面的平均沉降量分別為：1.5cm、1.3cm、1.3cm、1.3cm，總平均沉降量為：1.4cm；沖碾補壓 9 遍時，每一斷面的平均沉降量分別為：3.6cm、3.4cm、3.4cm、2.6cm，總平均沉降量為：3.2cm；沖碾補壓 12 遍時，每一斷面的平均沉降量分別為：4.1cm、3.9cm、4.0cm、3.1cm，總平均沉降量為：3.8cm。沖碾補壓遍數由 6 遍增至 9 遍時，路基沉降量增量為 1.9cm，增量沉降率1.9 /475 = 0.4%；沖碾補壓遍數由 9 遍增至 12 遍時，路基沉降量增量為 0.5cm，增量沉降率 0.5 /475 = 0.1%。以上數據表明，沖碾補強可有效減少路基的工后沉降，加速路基的穩定；路基填土的沉降量隨碾壓遍數增加而逐漸增加，當沖碾補壓12遍時，沉降量增加的速率逐漸減緩，沖碾效果明顯降低因此在施工過程中應選用經濟有效的沖碾遍數。

三、舊公路改建的沖擊碾壓技術應用分析

在我國也存在很多舊時修建的砂石一級道路，這些道路由于當時修建的技術原因限制和道路本身的地質條件原因，出現了路基沉降現象，而新的道路修建技術的出現導致新舊道路有著明顯的沉降差異，因此，要結合新舊兩條道路的路基進行結合沖擊碾壓。

在新舊道路的沖擊碾壓過程中，首先應該講舊的水泥混凝土路面板塊破碎成50cm左右的板塊，然后將各個板塊之間相互嵌鎖，舊水泥混凝土路面不應該過于破碎松散，應該保持一定的整體性。在沖擊舊公路的過程中，要逐漸將力度趨于平和及穩定，最后兩次沖擊碾壓的平均沉降量要求不超過5mm，或者根據實際情況將實際平均沉降量控制在總沉降量的5%-10%之間，這項數據的獲得需要通過實驗驗證。其次是要控制沖擊碾的次數，如果采用四邊形雙輪的沖擊壓實機，那么沖擊的次數要控制在7-14次，而五邊形雙輪的沖擊壓實機，沖擊壓實的次數要控制在10-20次，具體沖擊碾壓的次數要根據現場路基的實際狀況進行調整，以求達到最好的沖擊壓實效果，如果沖擊次數總數達到了25次以上仍舊未達到工程最低要求，應該停止沖擊碾壓，而采用其他路堤填補技術，對改建的舊路進行補強。沖擊次數和壓實度關系曲線圖如下所示。

圖3、沖擊遍數和壓實度關系曲線示意圖

結論