分析冲击压实机理,结合工程实例,表明冲击压实技术具有减少路基工后沉降、提高路基整体强度及加固软弱地基的作用。
　　冲击压实技术的特点振动压路机的工程实践表明,碾压速度是决定压路机面积生产率(m3/h)的重要因素之一,压实深度和铺层厚度也是影响压实效果和压实生产率的重要参数。
　　通常,振动压路机的最佳碾压速度为3~6km/h,最佳压实层厚度0. 3~0. 5m。要提高压实效果和压实生产率,增强土石体密实度,减少土石体自重的压密沉降变形,必须改进压实工艺,更新碾压技术,改变碾压方式,提高碾压速度的压实铺层厚度。
　　冲击压实技术是将当前振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率,在压实作用中较大地增加了对土石方的压实功能。通过在国内不同地区与不同土石填方路基的试验工程实践已经得到证实。
　　冲击压实减少路基工后沉降八达岭高速公路路基填料为风化花岗岩形成的含块石细粒土砂砾,路基填筑采用VV170 40t振动压路机分层(20cm一层)碾压。要求达到压实度93%的压实标准,下路堤压实度90%,补压冲击碾压20遍,平均下沉量S=5. 4 cm,计算有效压实深度1. 5 m,压实度平均提高到95%。路基高度4. 5 m,则冲击碾压完成沉降率为5. 4/450=1. 2%。
　　采用冲击碾压分层(压实厚度1. 0m一层)高填方路基高34m,每层冲碾前10遍下沉量为5. 5~8. 5cm,11~20遍下沉2. 4~3. 0cm,基本上与补压路基的11~20遍下沉量2. 2cm相当。
　　冲击压实提高路基整体强度云南临沧碎石路堤采用冲击压实施工,经灌砂法测定干密度,路床顶面下80cm内平均干密度ρd=2. 136 g/cm3,平均压实度kh=100. 5%; 80 ~150 cm平均干密度ρd=2. 051 g/cm3,平均压实度kh=96. 5%。压实度较规定的标准提高3. 5% ~5.5%,在0~150 cm内完成的下沉量为6. 92 cm。
　　冲击压实加固软弱地基通常湿陷性黄土地基较多采取强夯法处理。在宣化到大同高速公路路基底层湿陷性黄土地基采用25KJ-T3冲击压实机在地表面冲碾40遍处理。并检测地基下沉量、干密度、湿陷系数、弹性模量等指标。
　　冲碾40遍后在地表下110 cm内土基平均压实度达到kh =91%,即原来黄土的干密度ρd =1. 35 g/cm3提高到1. 70 g/cm3,其湿陷系数由0·0438降为0. 0022,消除了湿陷性。地表下土基1 m内平均弹性模量达到80 MPa以上。在路基底面下1 m内经冲碾压实,形成连续、均匀、密实的加固硬层,其技术指标已完全符合黄土地基加固的质量要求。
　　京秦高速公路玉田段有长约16 km的软土路段, 1997年4~8月在K65+800、K66+100用冲击压实机进行了冲击碾压排水固结加固软土地基试验,冲击碾压对软土地基具有加速沉降与加固的作用。
　　软土路段地表填砂砾层厚50 cm,插塑料排水板穿透软土层至砂层,平均长15~16 m,间距1. 5~2 m。在砂砾层上填土高度50 cm, 4月30~5月2日冲击碾压22遍。监测结果:地面沉降17. 4 mm,连续沉降17. 8 mm,地表下3 m深处分层沉降10. 1 mm,地表下7m深处分层沉降5. 0 mm。当路基填土达2.4 m时, 8月18~24日进行第二次冲击碾压40遍试验。
　　监测结果:地面沉降20. 6 mm,连续沉降21.4 mm,地表下3 m深处分层沉降12. 0 mm,地表下7m深处分层沉降5. 0 mm,地表下12. 5 m深处分层沉降2. 5 mm,地表下17 m深处分层沉降0. 5 mm。
　　孔隙水压力在3 m深处当碾压18遍时由11. 274 kPa增加到11. 677 kPa,此时下雨停止碾压两天,孔隙水压力由11. 67 kPa降为11. 274 kPa,当继续碾压达33遍时,孔隙水压力由11. 274 kPa增为16. 766 kPa, 7 m以下深度孔隙水压力未发生变化。
　　以上监测结果表明冲击压实机对地面施加冲击能量,使土体受拉、压作用,软土自由水经塑料排水板排出地表后土体密实度增加,加速了软基的沉降固结。如果在软基上填筑路堤,采用冲击压实机分层碾压工艺,可在施工过程中加快软基的固结速度,有利于软基的沉降固结。
　　填石路堤施工工艺的改进填厂材料的特性变化很大,为使施工路堤工后沉降达到最小,应压实到理想结果。通常石料的级配越好,压实所能达到的密实度和弹性模量就越高。
　　填石材料的沉降是由材料特性(石料类型、级配、最大石料粒径和形状)和压实处理(碾压机型、摊铺厚度和碾压遍数)决定的。石料特性和压实过程是相互联系的,必须统一考虑,特别是在填方较厚或填方厚度急剧变化的地方,更应考虑二者的统一性。
　　块石路堤由于块石粒径较大,经50 t以上振动压实机分层碾压至下沉值为零后,每层厚1. 5~2.0 m再用25KJ-T3冲击压实机进行检验性补压20遍,如下沉量在5~7 cm,表明原来的碾压合格。
　　块石路堤直接使用25KJ-T3型冲击压实机施工,效率高,速度快,三边形双轮以12 km/h速度能集中产生250 t冲击荷载,连续压实路堤深层部位的石块。这种高振幅、低频率的冲击能量对路堤分层均匀碾压后,可使石块之间嵌锁密实,填石体承受冲击荷载所产生的沉降变形远大于填石路堤建成后自重与外荷引起的变形沉降,避免路堤出现引起路面产生裂缝的差异变形沉降。根据填石工程与施工特点,采用冲击压实配套设备压实效果最好。冲击压实的施工工艺要求如下:
　　填石层厚控制填石路堤位于水平地形时,压实层厚度100 cm;填石路堤在斜坡地带时,压实层厚度80 cm。松铺系数一般为1. 15~1. 20。
　　压实沉降值控制冲击碾压若干遍后,压实沉降值趋于稳定,同时结合落锤式弯沉仪的测定值进行分析,综合确定需要碾压的遍数,及其相应的压实沉降控制值。
　　填石施工石方填筑的关键是要达到要求的级配分布。这就需要采用末端法。这种方法保证使最大的石块居于每层的底部,而较细的颗粒则居于顶部。它能确保最佳的的嵌锁和压实力的传递。
　　同时,提供一个不会致使压实碾轮及橡胶轮胎的牵引机在行进过程中受损的表面。该方法需要在填筑层末端的顶部用卡车倾卸,然后用推土机从末端将填料推入下面的层,使其与正在填筑的一层推成同样的高度。
　　压实标准的最大干密度对于碎石路堤,采用重型击实试验,按>5 mm的碎石含量与最大干密度曲线来确定。
　　以上分析只是笔者在路基施工过程中的一些体会,由于路基影响因素太多,也许分析不够全面,在此只作为一种参考。可以肯定的是,只要路基施工中将各个因素考虑全面,施工中认真分析,并能借鉴以往的经验,施工时就会顺利一些。随着技术的不断成熟,不久定将形成一套完整的理论,为今后路基施工提供科学依据。

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