公路路基施工中沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

張勇

（身份證號(hào)：510***198102231417）

公路路基施工中沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

張勇

（身份證號(hào)：510***198102231417）

隨著科技的發(fā)展，沖擊壓實(shí)技術(shù)在公路路基施工中受到了廣泛的應(yīng)用，沖擊壓實(shí)技術(shù)可以加快路基沉降的速度，降低施工后的沉降率，增強(qiáng)公路的穩(wěn)定性。本文結(jié)合實(shí)例，對(duì)沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用原理、范圍以及應(yīng)用方式進(jìn)行了探討，希望對(duì)公路路基施工有所幫助。

公路路基；沖擊壓實(shí)；施工工藝；應(yīng)用

1 引言

在公路路基施工中合理應(yīng)用沖擊壓實(shí)技術(shù)，可以避免公路路基施工之后的沉降問(wèn)題，保證路基壓實(shí)度，最終達(dá)到有效提高公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性的目的。

2 沖擊壓實(shí)技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1 沖擊壓實(shí)技術(shù)原理與范圍

與傳統(tǒng)的靜壓實(shí)以及振動(dòng)壓實(shí)相比，沖擊壓實(shí)主要利用的是動(dòng)能與勢(shì)能的瞬間轉(zhuǎn)化，影響深度大于振動(dòng)壓路機(jī)4倍。沖擊壓實(shí)技術(shù)的主要設(shè)備是沖擊壓實(shí)機(jī)，這種設(shè)備的滾輪形態(tài)較多，一般有三邊形、四邊形、五邊形等多種形態(tài)，且有一系列的交錯(cuò)排列的沖壓面及凸點(diǎn)。在沖擊壓實(shí)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，它的大功率牽引車會(huì)帶動(dòng)凸輪運(yùn)作，從而使沖擊壓實(shí)輪上的凸點(diǎn)重復(fù)抬起與落下的運(yùn)作方式，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生集中性的沖擊能量，從而對(duì)路基起到揉壓和滾壓的作用。在揉壓和滾壓的作用下，土體中會(huì)出現(xiàn)許多小裂縫，可以使地基內(nèi)的水通過(guò)小裂縫排出，大大加快了土體的凝結(jié)效率。

我國(guó)沖擊式壓路機(jī)的型號(hào)豐富，多達(dá)數(shù)十個(gè)，因此，在對(duì)公路路基進(jìn)行施工時(shí)，要充分的考慮工程的實(shí)際情況，對(duì)工程的填土厚度、設(shè)計(jì)方案、工程性質(zhì)等方面進(jìn)行分析，從而選擇一個(gè)最為合適的壓路機(jī)。五邊形沖擊式壓路機(jī)一般被用于舊水泥路的改造中（工作原理見(jiàn)圖1），三邊形沖擊式壓路機(jī)一般被用于對(duì)陳舊的青路、泥石路或是新修的土路、路基的改造中。如果采用傳統(tǒng)的壓實(shí)技術(shù)來(lái)提高填方厚度，則需要先對(duì)地表進(jìn)行處理，再分層填入新區(qū)，最后進(jìn)行碾壓，工藝較為繁瑣，且回填厚度僅僅只有40cm。而沖擊性壓實(shí)技術(shù)通過(guò)對(duì)路面的直接碾壓以及填料碾壓之后，可以將回填厚度提高到90cm，由此可見(jiàn)，沖擊性壓實(shí)技術(shù)相較傳統(tǒng)的壓實(shí)技術(shù)，不僅操作簡(jiǎn)便，效率極高，所起到的作用也更大。

圖1 五邊形沖擊式壓路機(jī)工作原理

2.2 沖擊壓實(shí)技術(shù)技術(shù)特點(diǎn)

為了保證沖擊壓實(shí)機(jī)可以正常的運(yùn)用在日常公路路基施工過(guò)程中，就要對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)有所了解掌握：①?zèng)_擊壓實(shí)機(jī)的壓實(shí)效果更為明顯，在沖擊壓實(shí)作用下形成的沖擊波不僅對(duì)土體表面的作用比較大，還會(huì)對(duì)土體內(nèi)層3～5m處產(chǎn)生影響，有利于增加土體的彈性，提高對(duì)土體的壓實(shí)作用。②沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)填料的含水量沒(méi)有要求，只需要在碾壓前將路面中的回填土刮平即可進(jìn)行施工，沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)外界的要求極低，可以在水資源匱乏的地區(qū)開(kāi)展。③沖擊壓實(shí)技術(shù)的實(shí)用性極強(qiáng)，不需要對(duì)原始的路面進(jìn)行修整就可以直接進(jìn)行碾壓，有縮短工期，提高效率的作用，且相較原始的壓實(shí)技術(shù)，回填效果更好。

3 沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 施工工藝

（1）備土。在進(jìn)行施工前，首先要對(duì)土質(zhì)進(jìn)行物理測(cè)驗(yàn)，從而保證填土的水含量在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

（2）機(jī)械設(shè)備。由于沖擊式壓路機(jī)的松鋪系數(shù)較大，則可能會(huì)出現(xiàn)沖擊輪陷進(jìn)土里、碾壓速度較低、碾壓效果較差的情況，因此，要將沖擊式壓路機(jī)和振動(dòng)式壓路機(jī)組合在一起進(jìn)行施工。

（3）施工放樣。對(duì)已經(jīng)檢驗(yàn)合格了的工作面，還要理由全站儀敷設(shè)路線中樁和邊緣施工控制線，從而保證公路路基邊部壓實(shí)。

（4）運(yùn)土攤鋪。當(dāng)土料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)后，要同推土機(jī)將其平整推開(kāi)，同邊部指示樁來(lái)控制松鋪厚度，保證厚度在1m以內(nèi)。

（5）穩(wěn)壓整平。推土機(jī)要細(xì)致的將土推平，并修整成規(guī)定的橫坡，最后要均勻的進(jìn)行穩(wěn)壓，采用平地機(jī)保證土料平整。

（6）壓實(shí)。采用振動(dòng)式壓路機(jī)壓實(shí)、沖擊式壓路機(jī)碾壓和靜壓封面的方式來(lái)進(jìn)行壓實(shí)。

表1 壓實(shí)度、含水量、沉降量的檢測(cè)

3.2 施工控制要點(diǎn)

（1）平整度。對(duì)平整度進(jìn)行檢測(cè)有利于保障公路路基的穩(wěn)定性，一般采用整車式的測(cè)試車來(lái)對(duì)平整度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際施工數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，沖擊壓實(shí)技術(shù)碾壓的路基平整度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)壓實(shí)技術(shù)碾壓的路基平整度。

（2）壓實(shí)度。壓實(shí)度直接影響對(duì)施工的質(zhì)量。一般采用灌砂法對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。灌砂法是每隔50m取一個(gè)斷面，在斷面的左右中三個(gè)位置取點(diǎn)，進(jìn)行檢測(cè)。在檢測(cè)之前，要先清理表面的松動(dòng)層。數(shù)據(jù)表面，沖擊壓實(shí)技術(shù)碾壓的路基的壓實(shí)度相較傳統(tǒng)的壓實(shí)技術(shù)碾壓的路基的壓實(shí)度要提高了0～3.62%。

（3）彎沉檢測(cè)。彎沉檢測(cè)是利用彎沉儀對(duì)施工路段的彎沉值進(jìn)行檢測(cè)。沖擊壓實(shí)技術(shù)不僅有效提高了路基的強(qiáng)度，還有效降低了路面的彎沉值。使用了沖擊壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行碾壓的路段的路面更為堅(jiān)實(shí)，雨水很難滲透，保證了路基的穩(wěn)定性。

圖2 觀測(cè)斷面設(shè)置示意圖

3.3 注意事項(xiàng)

沖擊壓實(shí)技術(shù)對(duì)于速度的要求較高，只有保證速度才能保證路面能受到足夠的沖擊能量。沖擊式壓路機(jī)在工作時(shí)要保證壓實(shí)外緣與路肩外緣的距離在1m左右，從而防止沖擊式壓路機(jī)對(duì)路肩造成損壞。當(dāng)沖擊式壓路機(jī)遇到結(jié)構(gòu)物是要避開(kāi)并掉頭，保持與結(jié)構(gòu)物約5m左右的安全距離。

3.4 沖擊壓實(shí)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

在公路路基施工中使用沖擊壓實(shí)技術(shù)不僅可以有效的降低路基施工后的沉降，提高路基的整體強(qiáng)度，對(duì)深層土體的影響較大。相較傳統(tǒng)的壓力機(jī)，沖擊式壓路機(jī)的振幅較高，頻率較低，隨著填料密實(shí)度的增加，對(duì)土體的影響會(huì)逐漸加大，沖擊壓實(shí)技術(shù)的碾壓作用可以達(dá)到1.5m的深度層，可以保證深層壓實(shí)度在96%以上，有效的提高了路基的整體強(qiáng)度。

4 沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

下文以某公路工程為例分析了沖擊壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，該公路全長(zhǎng)為53km，道路紅線寬50m，中央分隔帶為5m，路基面設(shè)計(jì)寬度為30m，車行道寬25m，人行道沒(méi)側(cè)寬5m。該公路工程的地勢(shì)較低，淤泥較多，且地下水位也較高，因此，要對(duì)該路段進(jìn)行回填。

在對(duì)該公路工程進(jìn)行施工時(shí)，采用沖擊壓實(shí)技術(shù)來(lái)對(duì)該公路路基進(jìn)行碾壓，從而更好的保證該工程路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。在施工前，施工隊(duì)選取了一個(gè)新建的填土路基進(jìn)程試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下：①壓實(shí)度檢測(cè)，每隔0.5m取試驗(yàn)段的一處斷面，在每個(gè)斷面的上下中部位取一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要提前將表層的松動(dòng)層清除掉，再采用灌砂法對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。②彎沉值檢測(cè)，對(duì)尚未使用沖擊方法進(jìn)行壓實(shí)的路段要采用系統(tǒng)方法對(duì)其彎沉值進(jìn)行檢測(cè)。彎沉檢測(cè)結(jié)果為：K624+624-l625+000的觀測(cè)點(diǎn)數(shù)為1581個(gè)，彎沉代表值為5.32mm；K625+000-K625+300的觀測(cè)點(diǎn)數(shù)為1370個(gè)，彎沉代表值為8.40mm；未經(jīng)過(guò)沖擊壓實(shí)的路段觀測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)為1230個(gè)，彎沉代表值為15.32mm。③平整度檢測(cè)，采用平整度測(cè)試車，對(duì)工程試驗(yàn)路段以及未接受沖擊壓實(shí)處理的路段進(jìn)行檢測(cè)。平整度檢測(cè)結(jié)果為：K624+624-l625+000的觀測(cè)點(diǎn)數(shù)為250個(gè)，K625+ 000-K625+300的觀測(cè)點(diǎn)數(shù)為250個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)偏差值為0.65mm，平均值為1.11mm，未經(jīng)沖擊壓實(shí)的路段觀測(cè)點(diǎn)數(shù)為80個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)偏差值為0.9mm，平均值為1.53mm。

5 結(jié)語(yǔ)

公路路基作為公路工程的重要組成部分，對(duì)公路工程的穩(wěn)定性有直接的影響，公路路基的施工質(zhì)量直接影響了公路工程的整體質(zhì)量和公路的使用壽命，沖擊壓實(shí)技術(shù)通過(guò)將沖擊壓應(yīng)用到公路路基施工中去，可以有效提高公路路基的穩(wěn)定性、可靠性和安全性，進(jìn)而提高公路的整體性能，延長(zhǎng)公路工程的使用壽命，是一種十分有效的路基處理技術(shù)，有助于我國(guó)交通公路建設(shè)的發(fā)展，具有極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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U416.1

A

1004-7344（2016）26-0190-02

2016-8-28

張勇（1981-），男，工程師，大學(xué)?？?，主要從事路橋施工及管理方面工作。