沖擊壓實技術在路基工程中的應用

楊春和

(貴州省畢節公路管理局，貴州 畢節 551700)

1 沖擊壓實技術原理

我國路基工程建設中，傳統壓路機的工作原理是通過圓形壓實輪的靜壓力及振動力的反復作用，縮小土體顆粒間的距離，提高土體的密實度。沖擊壓實技術應用過程中，壓實機具與傳統壓路機相較有所不同，其主要類型有三邊形、五邊形等，沖擊壓路機是將當前振動壓實高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率。工作原理是由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產生位能落差與行駛的動能相結合沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、沖擊的連續沖擊碾壓作業，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實，達到填充土體空隙與密實效果。

通過分析顯示，沖擊壓實技術的運用下不規則滾輪所產生的沖擊力更大，可有效增加壓實機對土體的影響深度，提高土體密實度。

2 沖擊壓實技術特點與適用性

2.1 技術特點

與傳統壓路機相比，沖擊壓實技術具有較為顯著的性能優勢，具體如表1所示。

表1 沖擊壓實技術性能參數

結合表1數據分析，可將沖擊壓實技術特點歸納如下：(1)低頻高振幅：基本可實現2擊/s，沖擊荷載2 500～3 500 KN，獲得振擊、強夯效果；(2)沖擊能量大：沖擊波具有地震波的傳播特性，可更好的實現深層土體密實。總的來說，通過沖擊壓實技術的運用，可有效增強路基土水穩性、強度、承載能力，路基土工后沉降減小，較好的保證了道路使用性能。

2.2 適用性分析

現階段沖擊壓實技術在我國道路工程中運用廣泛，其可用于軟弱地基加固、粉土、過飽和土、濕陷性黃土路基壓實、也可用于舊路面破碎碾壓等，從處理的土的類型來看，其可用于黃土、粘土、砂土、塊片石、軟弱土等處理。根據工程實踐來看，沖擊壓路機使用時沖擊波較大，容易對周邊建筑物產生不利影響，沖擊壓實時需注意以下幾個方面。

(1)與附近建筑物保持水平安全距離，具體可參考見表2。

表2 水平安全距離要求

(2)滿足沖擊壓實最小作業面要求，一般要求工作面≥1 500 m2，作業長度≥100 m、沖壓寬度≥6.0 m；

(3)土體含水量超過最佳含水量2%、或是低于最佳含水量3%～4%，適合采用沖擊壓實技術。

3 實例探析沖擊壓實技術在路基工程中的應用

3.1 工程概況

本文僅以某高速公路工程為例展開分析，路線長46.123 km，雙向4車道。公路全線分布有砂性粉質亞砂土、膠結性重粘土等，具有低塑限低液限的特點，因此必須做好路基處理工作，經研究后決定采用沖擊壓實技術。

3.2 試驗段沖擊壓實情況

本項目選取一段300 m路段為試驗段，試驗段相關基本參數如下表3所示，按壓實后填土厚度80 cm預鋪土方，預計松浦系數1.2～1.3，橫坡3%～4%，計算松浦厚度后組織沖擊壓實施工。

表3 試驗段相關基本參數

試驗段沖擊壓實施工技術要點：

(1)行走路線：本項牽引車與壓路機長10 m，場地面積要求大。

(2)碾壓過程中，按規定路線沖擊壓實，轉彎時調整轉彎半徑、沖擊波峰，實現錯峰壓實；行走速度12～20 km/h，前期速度15 km/h以下；土體基本密實后逐漸加快行駛速度，沖壓超過10遍后速度超過15 km/h。

(3)轉彎邊角、試驗檢測坑補充壓實：補充壓實部位包括涵頂部位及兩側橋臺、擋墻等，此外補充壓實開挖的檢測坑。

(4)試驗段檢測：本項目試驗段沖擊壓實完成后，開展厚度、壓實度檢測工作。根據檢測情況顯示見表4，通過沖擊壓實施工，0～80 cm土體壓實度顯著提高，0～40 cm范圍內隨著深度的增大、壓實度增加；超過40 m深度后，隨著深度增大、壓實度衰減。

表4 壓實度檢測結果

本項目壓實厚度80 cm，為保證壓實度>93%，需沖擊壓實25遍，最終決定按27遍進行施工控制；同時施工中嚴格控制行駛速度，前5遍10～12 km/h，后期行駛速度≥15 km/h。

3.3 沖擊壓實施工注意事項

(1)嚴格根據試驗段鋪筑經驗開展施工作業，不得盲目采用其他道路施工經驗；

(2)上路床沖擊完成后，平地機整形后，振動壓路機振壓2遍，保證表面密實平整；

(3)路基邊緣超填1.0 m，沖擊壓實機行走安全；

(4)沖擊壓路機行走速度相對較快，操作人員需持證上崗。

4 結 語

綜上所述，在道路施工中，路基壓實是基礎環節，也是關鍵環節，路基壓實度是否滿足要求，直接關系到道路使用性能、使用周期，甚至是行車人員的生命安全。目前，擊壓實技術在路基處理中已經得到了較為廣泛的運用，在工程實踐中，需通過試驗段施工合理確定沖擊壓實路線、遍數，保證路基壓實度滿足要求，整體施工質量可靠。