高速公路路基施工中沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用分析

崔軍原

摘要：近年來(lái)我國(guó)綜合實(shí)力不斷提升，人民普遍進(jìn)入小康狀態(tài)，饑餓不再是困擾我國(guó)居民的問(wèn)題，因此國(guó)家的目光向基建行業(yè)聚集，其中高速公路能夠聯(lián)通兩地，節(jié)約出行時(shí)間，此外，它還能影響城市群的結(jié)構(gòu)演化，可以吸引大批的工業(yè)企業(yè)在沿途選址建設(shè)，帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，并能夠分散鐵路和航空的運(yùn)輸壓力，因此高速公路的建設(shè)有著十分重要的意義。本文結(jié)合高速公路路基建設(shè)的實(shí)際問(wèn)題，提出沖擊碾壓技術(shù)的運(yùn)用分析。

關(guān)鍵詞：高速公路 路基施工 沖擊碾壓技術(shù) 運(yùn)用 分析

路基乃是修路的基礎(chǔ)，能夠?yàn)槁访娴匿佋O(shè)提供必要條件，并承受大量機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行時(shí)造成的負(fù)載，以及來(lái)自路面材料的靜荷載，同時(shí)將來(lái)自?xún)烧叩膽?yīng)力進(jìn)行傳導(dǎo)和擴(kuò)散，保證路面不因承壓過(guò)大而開(kāi)裂。此外，路基還能保證路面的高程，與橋梁和隧道等互相連接，形成通路。在道路建設(shè)中，路基具有十分重要的地位，尤其是在高速公路中，它關(guān)系到公路的安全性能，關(guān)系到千千萬(wàn)萬(wàn)通行車(chē)輛的安全，因此路基的建設(shè)必須引起重視。沖擊碾壓技術(shù)能夠?qū)⒙访鎵簩?shí)，提高路基的穩(wěn)定性，具有重要意義。

1、高速公路路基建設(shè)的重要性與特點(diǎn)

1.1重要性

高速公路是交通工程中的重點(diǎn)，它具有許多優(yōu)勢(shì)，例如憑借著路線筆直、沒(méi)有交叉口的特點(diǎn)可以提高行車(chē)車(chē)速，節(jié)省人們運(yùn)送貨物或者旅行的時(shí)間，提高通行的效率;此外，汽車(chē)高速行駛還可降低耗油量，縮短出行時(shí)間可以減少生鮮蔬菜和肉類(lèi)變質(zhì)的現(xiàn)象，因此降低運(yùn)輸成本;它還能夠減少交通事故的發(fā)生并節(jié)約土地資源，大大提高交通質(zhì)量。最后，高速公路相比鐵路和航空而言，覆蓋面更加廣泛，能夠到達(dá)許多鐵路無(wú)法深入和航空無(wú)法通行的區(qū)域，為偏遠(yuǎn)地區(qū)的人們提供運(yùn)送貨物的渠道，從而帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，推動(dòng)全國(guó)人民致富，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)全面小康的大計(jì)提供強(qiáng)大助力。

而高速公路之所以能夠有著較高的安全性，與其路基的建設(shè)不可分割。眾所周知，在高速公路上，每天都有不計(jì)其數(shù)的大型貨車(chē)通過(guò)，對(duì)路面施加壓力，另外高速公路本身占地面積大、路面厚度較大，重量也高，因此對(duì)于路基的壓力比普通公路高出許多，這些壓力再加上路基材料的自重，都需要由路基來(lái)承擔(dān)，若路基不穩(wěn)、不實(shí)，很容易造成高速路面塌陷和沉降等問(wèn)題，最輕的也會(huì)產(chǎn)生大量裂縫，不僅影響居民出行的順利，還會(huì)帶來(lái)巨大的安全隱患。因此，想要保證高速公路的安全性，就必須重視路基的建設(shè)。

1.2特點(diǎn)

高速公路的路基是線性結(jié)構(gòu)物，它有著十分鮮明的特點(diǎn)：由于高速公路長(zhǎng)度較大，因此路基長(zhǎng)度也很大，并且和自然環(huán)境有著較大接觸面積。而自然環(huán)境對(duì)于路基穩(wěn)定性具有很重要的作用，選址時(shí)應(yīng)避免地形惡劣的路段，從而減少成本，節(jié)約人力物力。此外，為了提高線路的質(zhì)量和防止安全事故的發(fā)生，必須在路基的設(shè)計(jì)到施工過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都引起重視，嚴(yán)格按照國(guó)家制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，提升路基質(zhì)量。

2、沖擊碾壓技術(shù)分析

2.1沖擊碾壓技術(shù)的機(jī)理

（1）作用機(jī)理

沖擊碾壓技術(shù)乃是建立在巖土工程壓實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)其施工流程和設(shè)備等進(jìn)行改進(jìn)后的產(chǎn)物，其主要用到的設(shè)備是沖擊壓路機(jī)，它由牽引車(chē)進(jìn)行牽拉提供動(dòng)力，利用滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的未能落差和牽引車(chē)提供的動(dòng)能來(lái)對(duì)地面的巖石和土壤等進(jìn)行完整的碾壓、沖擊作業(yè)，憑借著較高的振幅和較低的振動(dòng)頻率，使得土壤的密實(shí)度不斷提高，穩(wěn)定性也隨之提升。同以往的壓路機(jī)相比，其效率能夠高出數(shù)倍，而能源消耗卻沒(méi)有太大差距。

（2）適用范圍

沖擊碾壓的適用范圍很廣泛，它對(duì)于碎石土、砂土、粘性土、雜填土等土質(zhì)的處理都能達(dá)到較好的效果，都能將其緊密壓實(shí)，還能對(duì)土石混填等路堤進(jìn)行分層夯實(shí)，保證巖石層和土壤層都具有很高的密度。

從消耗能源所引發(fā)的成本與實(shí)際效益的角度來(lái)考慮，當(dāng)路基填土的厚度大于150毫米時(shí)，適合采用沖擊碾壓技術(shù)來(lái)保證深層土壤的密實(shí)程度，若路基填土厚度較小，為了節(jié)省資金，可采用其它技術(shù)進(jìn)行路面壓實(shí)。

（3）先進(jìn)性

以往的壓實(shí)技術(shù)多采用高頻率小振幅，耗能較高，但效果并不理想，而沖擊碾壓技術(shù)在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大膽革新，改為低頻率大振幅，能夠?qū)_擊作用和揉搓作用相結(jié)合，增加作用力和能量，將粘性較高的土壤和較為分散的深層巖土都?jí)簩?shí)，能夠以沖擊波的形式將能量分散傳遞給路基的巖土層，改變其分布結(jié)構(gòu)，減小孔隙率，并增大土壤的粘聚力，使之緊密相連，提高抗剪能力。此外，它還能使土壤未來(lái)將會(huì)發(fā)生的沉降在被沖擊和振動(dòng)、壓實(shí)的過(guò)程中提前發(fā)生，從而避免道路建成后可能發(fā)生的路面沉降現(xiàn)象，達(dá)到加固和防范效果。

2.2沖擊碾壓技術(shù)的要求

（1）設(shè)備要求

沖擊碾壓工作要求使用裝載機(jī)牽引的沖擊式壓路機(jī)。

（2）參數(shù)的取得和防震措施

在進(jìn)行沖擊碾壓之前，應(yīng)當(dāng)采用實(shí)驗(yàn)的方式獲取碾壓深度、速度、遍數(shù)等數(shù)據(jù)，若預(yù)定的高速公路地址周邊有其它建筑，還應(yīng)當(dāng)測(cè)試其對(duì)于周邊建筑的影響，并做好防震措施，此外還需調(diào)查建筑的振蕩頻率，避免共振現(xiàn)象帶來(lái)的影響。

2.3沖擊碾壓技術(shù)的效果

（1）提高穩(wěn)定性

沖擊碾壓技術(shù)要求連續(xù)作業(yè)，在多次沖擊中路基的密實(shí)度逐漸升高，從而提高穩(wěn)定性。此外，沖擊式壓實(shí)機(jī)所產(chǎn)生的能量會(huì)以波的形式進(jìn)行傳導(dǎo)，它能均勻穩(wěn)定地減小土壤中顆粒的間隙，使巖土更加緊密。

（2）降低施工后路基沉降和整體位移幾率

一直以來(lái)，頻繁產(chǎn)生的道路裂縫都是高速公路后續(xù)維護(hù)過(guò)程中的一大難題，這些裂縫對(duì)于道路的破壞是毋庸置疑的，濕潤(rùn)天氣中必定會(huì)有水進(jìn)入裂縫，在低溫天氣，水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，因此裂縫長(zhǎng)度和寬度都會(huì)隨之增加，導(dǎo)致道路整體發(fā)脹，出現(xiàn)面層材料拱起、導(dǎo)致路面凹凸不平，長(zhǎng)期得不到修復(fù)和治理的道路甚至?xí)霈F(xiàn)較大的坑凹，最后難以繼續(xù)使用。此外，裂縫的形成也必然會(huì)對(duì)高速公路上行駛的往來(lái)車(chē)輛產(chǎn)生威脅，在汽車(chē)以高速行駛時(shí)，一條小小的裂縫都可能使得汽車(chē)的行駛方向產(chǎn)生偏差，若是裂縫較大或者產(chǎn)生凹坑，就很容易導(dǎo)致翻車(chē)、撞車(chē)等事故，在高速公路上，由于車(chē)輛數(shù)量多、速度快，還可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致重大交通事故，尤其是在夜間行駛時(shí)，高速公路并沒(méi)有降速規(guī)定，司機(jī)很難發(fā)現(xiàn)路面上的問(wèn)題。

而道路裂縫頻繁產(chǎn)生的一個(gè)重大原因便是路基沉降和位移，例如，當(dāng)對(duì)道路進(jìn)行延長(zhǎng)、拓寬或者增加匝道時(shí)，新舊路基無(wú)法完美契合，因而發(fā)生沉降，產(chǎn)生裂縫;又如，路基土較為濕潤(rùn)，在高速公路建成通車(chē)后，護(hù)欄周?chē)牟糠趾途o急停車(chē)部分由于幾乎沒(méi)有車(chē)輛通行，因此水分蒸發(fā)較少，而道路中央水分迅速蒸發(fā)，之后不同位置的路基會(huì)發(fā)生一定的沉降，而在它基礎(chǔ)上建立的路面也會(huì)不可避免地隨之發(fā)生水平高度的變化，這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的水平向應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。由于路基自重和路面、車(chē)輛的壓力影響，高速公路在建成通車(chē)后發(fā)生沉降是屢見(jiàn)不鮮的現(xiàn)象，這極大地影響公路的安全性。

2.4沖擊碾壓技術(shù)在高速公路路基建設(shè)中的應(yīng)用流程

（1）測(cè)量與檢查工作

在進(jìn)行沖擊碾壓之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)地基進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量與調(diào)查，檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)是否能夠滿足要求，并測(cè)量表面是否平整，能否順利進(jìn)行沖擊碾壓。另外，還應(yīng)對(duì)土質(zhì)、路基厚度等進(jìn)行精確測(cè)量，保證沖擊碾壓能夠順利開(kāi)展。

（2）填土與整平

相關(guān)單位在完成對(duì)于地基的檢測(cè)和放樣工作后，就可以開(kāi)展路基修建的實(shí)際工作，首先要對(duì)其進(jìn)行填土和整平。填土之前需要移除路基范圍內(nèi)的植被，然后進(jìn)行后續(xù)工作。

（3）沖擊碾壓

當(dāng)準(zhǔn)備工作就緒后，進(jìn)行沖擊碾壓工作，此時(shí)需要按照原定計(jì)劃的沖壓次序和次數(shù)等完成施工，結(jié)束后需對(duì)碾壓前后的路基沉降量與表層壓實(shí)度進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，否則需要進(jìn)行返工。

2.5注意事項(xiàng)

（1）沖擊碾壓的各項(xiàng)指標(biāo)的確定

不同土質(zhì)的特性存在差異，進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)也不同，應(yīng)當(dāng)根據(jù)路基的實(shí)際情況進(jìn)行施工計(jì)劃的制定，或者根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)沖擊碾壓實(shí)驗(yàn)等確定壓實(shí)深度。

（2）適量灑水

當(dāng)填層表面過(guò)于干燥時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行灑水濕潤(rùn)處理，防止表面粉塵化，從而影響力和能量的傳遞，降低壓實(shí)效果。

（3）確保工作面平整

只有在較為平整的路面上進(jìn)行作業(yè)才能保證力和能量均勻傳播，因此在進(jìn)行沖擊碾壓時(shí)應(yīng)當(dāng)保證工作面的平整，若工作面出現(xiàn)較大起伏，應(yīng)當(dāng)先停止作業(yè)，使用平地機(jī)對(duì)路面進(jìn)行平整。

（4）保持安全距離與速度

沖擊式壓路機(jī)在工作時(shí)應(yīng)當(dāng)保證壓實(shí)輪與填層邊緣的距離，安全距離以1m左右為宜，防止沖擊能量過(guò)大損壞填層邊緣，此外，牽引機(jī)行駛速度保持在10-20km/h能夠達(dá)到最好的效果。

3、結(jié)束語(yǔ)

高速公路的建設(shè)關(guān)乎國(guó)計(jì)民生，是我國(guó)綜合國(guó)力提升過(guò)程中需要引起重視的項(xiàng)目，而路基的建造又能夠?yàn)楦咚俟诽峁┌踩Ｕ希虼讼嚓P(guān)單位應(yīng)當(dāng)采用沖擊碾壓技術(shù)，提升路基密實(shí)度，提高路基的穩(wěn)定性，保障高速公路的平整與安全。

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（作者單位：中交二公局第六工程有限公司）