談沖擊壓實技術在路基工程中的應用

劉 江

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

?

談沖擊壓實技術在路基工程中的應用

劉 江

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

根據沖擊壓實技術的原理，分析了沖擊壓實技術的特點，并闡述了沖擊壓實技術在某公路路基工程中的應用，指出該技術可提高路基的強度、加固軟弱地基、減少工程完工后的路基沉降率。

路基，沖擊壓實技術，填料，測量放樣

0 引言

隨著我國交通事業的發展，公路、鐵路項目建設有了極大發展。同時工程施工數量的增多，大眾開始對施工質量進行了關注。就我國現階段公路工程的建設與運營狀況來看，很多公路工程的施工，因為工程量大，工期短的原因，造成質量的不達標，尤其是路基工程的質量不達標。導致路面損壞較為嚴重，驗收不合格，即使驗收勉強合格，也會大大縮短其工程的服務年限，甚至對公路交通都存在安全隱患。針對路基工程的要求，對路基工程建設中所使用的沖擊壓實技術進行分析，規范其作業實施，確保路基工程的高質量。

1 簡述沖擊壓實技術

我們之前在進行路基壓實工作時一般采用傳統式的振動壓路機，而傳統的振動壓路機的高效碾壓速度是介于3 km/h～6 km/h之間的，且壓實厚度較淺，一般在0.3 m～0.5 m之間。我們都知道壓路機的碾壓速度決定了壓路機的工作效率，壓實厚度決定了路基工程的施工質量。而現階段的公路交通施工，由于質量要求高、工程量大、工期短，所以要求高效率，壓實厚度超過1 m以上。顯然傳統的振動式壓路機已不能滿足要求，必須尋找新的技術。

而沖擊壓實技術改變了傳統的碾壓方式，加快了碾壓速度，增加了壓實厚度，將原來的高頻率低振幅轉變為高振幅低頻率，大大解決了傳統碾壓方式帶來的不足，增加了對土方壓實功能。現在的壓路機為沖擊式壓路機，分為五邊形沖擊壓路機(見圖1)和三邊形沖擊壓路機(見圖2)。

例如:25 kJ三邊形沖擊壓實機的沖擊工程是傳統壓實機的10倍有余，而且壓實厚度由原來的0.3 m～0.5 m增加到現在1 m～1.5 m之間，影響深度更是達到了5 m，即使碾壓速度也是傳統振動壓路機的2倍，這在很多的工程中已經得到了實踐。

如圖3所示，所謂的沖擊壓實技術的工作原理便是通過沖擊輪自身重量在前進時會有向下的沖擊力，對路基進行壓實，對水泥路面進行破碎。沖擊壓實機的工作能量可以用重力勢能公式進行計算：

E=mgh。

其中，E為沖擊壓實機帶來的能量，kJ；m為主動力部分的質量，此處一般指滾輪的質量，kg；g為地球的重力加速度,為固定值，取9.8 m/s2；h為滾輪外半徑與內半徑的差值，m。

就如剛才我們提到的我國現階段路基工程中常使用到的沖擊壓路機的兩大主力25 kJ三邊形壓路機和15 kJ五邊形壓路機，根據不同碾壓要求我們會選擇不同的壓路機，對于原位碾壓和厚度小于1 m的土石填料碾壓，一般選擇25 kJ的三邊形壓路機，而對于厚度為50 cm～70 cm的土石料碾壓則會選擇15 kJ的五邊形壓路機進行操作。五邊形壓路機因為滾輪的原因，可以同比三邊形壓路機進行較少的壓實次數，便可達到工程要求的壓實指數。而25 kJ三邊形壓路機的能量可以達到沖擊力2 500 kN，是檢驗碾壓的有效方式。對于土質松軟和含水量過多的地方，只要壓路機碾壓10多遍就會顯現出來，再著重碾壓即可補救。加強了路基的強度，避免完工后出現路基沉降的現象，對提高公路的建設質量有著實際意義。

2 沖擊壓實技術在路基工程中的應用

2.1 沖擊壓實技術的技術特點

1)沖擊能量大。

就像我們在前文提到的，沖擊壓實技術帶來的沖擊能量是傳統振動技術下帶來能量的數倍甚至于十幾倍。在如此沖擊力下壓實的地基將更加堅固，工程質量也會得到保障。

2)填料要求很低。

在道路交通施工尤其是公路施工中，要想保證地基的安全性，首先我們要做好的便是填料質量的控制，與傳統的振動壓實技術相比，沖擊壓實技術對填料的要求很低，尤其是含水量方面。對處于干旱與半干旱的地區，只需將地基的填料刮平便可進行沖擊壓實。如果填料含水量較低，可進行灑水作業后直接進行壓實工作，這樣不僅提高了壓實施工效率，加快了施工速度而且節約了施工成本。因此在我國的西北，新疆地區干旱半干旱的環境下，沖擊壓實技術具有較大優勢。

3)填方厚度得到增加。

眾所周知傳統的碾壓技術是進行分層碾壓，需要對地表層提前處理，而且每層的厚度控制的十分嚴格，一般在40 cm左右，填方厚度的增加，會嚴重影響地基工程質量，造成工程整體的質量下降。而沖擊壓實技術在地表層無需處理的前提下，填方厚度可以達到1 m，而且碾壓速度更快。由此可以看出沖擊壓實技術的工作效率會是傳統壓實技術的好幾倍有余，大大提高了工作效率。

2.2 路基工程采用沖擊壓實技術效果

1)提高了路基強度與均勻。

我們發現采用沖擊壓實技術壓實20遍后，路基的壓實度能達到3%～5%，這極大的提高了路基的強度。而且在路床頂面的1 m～1.5 m的地方形成一條很均勻且密實的加固層，這就更加加強了路基工程的路基強度與均勻性。

2)減少了工程完工后的路基沉降率。

道路工程在建設以及建設完成后的使用服務過程中，由于多種因素，例如：施工質量問題，當地土質條件問題及環境影響容易造成密壓變形，造成拉伸，壓縮現象的出現，而使沉降率變大。如果問題嚴重，造成沉降率過大的話，就會引起道路裂縫，變形，沉降現象的出現，造成公共交通的重大隱患，而且降低了道路的使用服務年限。而一般使用沖擊壓實技術處理的路基工程能夠使沉降率保持在0.1%左右，不會因為沉降率過大而造成裂縫，沉降現象的發生，保證了公共交通安全的順利運行。

3)使軟弱地基得到了充分加固。

在道路施工過程中，工程環境復雜，各地的地形條件與地形環境各不相同，因此存在很多軟弱的地基，類似濕陷的黃土質，需要進行重點加固。傳統方法一般采用強夯法進行加固，而現階段我們用沖擊壓實技術多進行碾壓幾遍即可，經過充實的沖擊壓實過程，可以增加干密度，以此來提高地基的穩固，保證質量的安全。

3 沖擊壓實技術在工程實例中的應用

3.1 工程概述

某公路路基工程，施工全長26.6 km合同路段內無淤泥軟土地段，但部分路段存在承載力過低的現象。為了保證施工的質量決定采用沖擊壓實技術進行路基工程的建設。其中沖擊壓實長度為26 km，寬度為40 m。

3.2 施工過程分析

1)施工準備階段。

在正式施工之前我們要做好施工的準備工作，確保填料土和施工設備是否準備完成。并檢查填料土的質量是否符合要求，含水量是否符合設計要求，做好灑水或者曬干工作。同時選擇好壓路機的型號，針對不同的施工環境和施工要求我國有多種沖擊壓路機，如果在壓路機方面選擇錯誤，則會對我們的路基工程的質量產生影響。因此針對我們現在的公路路基建設，我們應采用25 kJ三邊形壓路機最為實用。

2)施工測量放樣。

首先利用儀器敷設邊緣施工控制線和線路中樁控制線，以此作為壓實工作的依據。并且在沖擊壓實之前要對路基的邊線進行放樣，以確保路基的寬度符合建設工程的施工要求，在進行準確的復核無誤后方可進行施工。其次也要對路表面的清理工作進行復核并結合設計橫斷面來完成路基橫斷面的繪制工作。

3)沖擊壓實技術施工過程。

在本次的工程中我們將使用的是三邊形沖擊壓路機，其規格如下：輪寬0.9 m；兩輪間距1.18 m；沖擊壓實寬度2 m。我們將一個沖擊壓實來回的寬度看做是4 m。我們需要這樣循環操作兩次完成。在進行第二次沖擊壓實過程中，壓路機的單輪從第一次的雙輪中間通過，這樣可以形成全面覆蓋，多進行幾次循環，達到工程設計要求的壓實度即可。在進行操作作業過程中我們要嚴格控制好壓路機的運行速度，即保持在11 km/h左右，上下浮動不可超過1 km/h。同時操作過程要遵照先兩邊后中間的原則進行施工。

4 結語

在我國交通事業快速發展的今天，沖擊壓實技術在路基工程的建設施工中優勢是不言而喻的，沖擊壓實技術的技術水平與施工質量將直接影響路基建設的施工質量，因此在施工過程中我們一定要嚴格按照施工標準進行施工，同時要進行不斷的學習，將新的科學技術與更為先進的操作方法融入到我們的施工中。真正的保證施工的質量，做好路基工程的建設，保證其穩定性與安全性，在安全的運營過程中，延長道路的服務年限，為我國現代化進程貢獻自己的一份力量。

[1] 何翠玲.沖擊壓實技術在公路路基工程施工中的應用[J].交通世界，2016(10)：32-33.

[2] 湛 龍.淺談沖擊壓實技術在公路路基施工中的應用[J].江西建材，2014(17)：153.

[3] 孫立臣.沖擊壓實技術在路基工程中的應用[J].黑龍江交通科技，2014(1):53,55.

[4] 楊仲偉.沖擊壓實技術在路基工程中的應用[J].交通世界：建養機械，2015(10)：90-91.

Discussion on the application of impact compaction technology in roadbed engineering

Liu Jiang

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

According to the principle of impact compaction technology, this paper analyzed the characteristics of impact compaction technology, and elaborated the application of impact compaction technology in highway roadbed engineering, pointed out that the technology could improve the strength of roadbed, reinforcement of soft foundation, reduced the roadbed settlement rate after the engineering completion.

roadbed, impact compaction technology, filler, surveying and lining

1009-6825(2017)10-0156-02

2017-01-21

劉 江(1981- ),男,工程師

U416.1

A