浅议冲击压实技术在路基施工中应用

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1、浅议冲击压实技术在路基施工中应用　　摘要：冲击压实技术在我国道路路基方面得到了广泛的应用，它是采用冲击压路机代替普通压路机进行地基压实的方式。冲击压路机由曲线为边而构成的正多边形冲击轮在位能落差与行驶动能相结合下对工作面进行静压、搓揉、冲击，其高振幅、低频率冲击碾压使工作面下深层土石的密实度不断增加，受冲压土体逐渐弹性状态。本文通过实例进一步了解这项技术的应用，并提出一些适用条件和限制因素。关键词：冲击压路机；沉降量；压实遍数；含水量中图分类号：U412文献标识码：A1概述冲击压实是上世纪90年代我国引进的一项新型的地基压实技术，它

2、是采用冲击压路机代替普通压路机进行地基压实的方式，随着我国经济的高速发展，这项技术被广泛应用于建筑行业的多个领域，包括道路路基、机场、水电等工程，尤其是道路路基方面采用最多。7冲击压路机由曲线为边而构成的正多边形冲击轮在位能落差与行驶动能相结合下对工作面进行静压、搓揉、冲击，其高振幅、低频率冲击碾压使工作面下深层土石的密实度不断增加，受冲压土体逐渐接近于弹性状态，具有克服路基隐患的技术优势，是土石方工程压实技术的新发展，与一般压路机压实不同，冲击压实方式压实土石的效率可以提高3-4倍，表1是冲击压路机与普通压路机主要参数对比：冲击压

3、路机有三边形、四边形、五边形（图1为三边形冲击压路机），它所具有的动力来自于三部分：（1）冲击轮重心位置提升所蓄的势能；（2）冲击轮转动的动能；（3）冲击轮在滚动过程中克服土体变形所做的功。冲击能量的大小与碾轮的质量、质心的高度、牵引的速度、非圆形轮廓的边数和土质等参数有关，但势能是最基本和主要的，并且可以计算表征的，其它方面的动力不易表征，故采用冲击轮的势能作为冲击压路机的冲击能量，根据冲击能量分为25kJ、15kJ、20kJ、30kJ等多种型号，冲击能量E=mghm-冲击轮的质量（kg）g-重力加速度（9.81m/s2）h-冲击

4、轮外半径（R）同内半径（r）的差值，h=R-r（m）。2适用范围7随着冲击压实技术应用越来越成熟，在地基、填石路基，土石混填路基中效果显著，百试不爽，除此之外，路基补压、旧砂石压实、旧水泥路面破碎压实等等均积累了不少的经验。但是依然有它的局限性或受限制条件，以下两方面为其中影响最大的限制条件：第一，含水量，尤其对于细粒土，含水量较低，很难满足压实度要求，又容易产生扬尘污染环境；含水量较高，易出现弹簧土，因此对于含水量的有效范围，《公路冲击碾压应用技术指南》规定：细粒土含量大于等于50%，ωopt-4%≤ω≤ωopt+2%，细粒土含量

5、小于50%，ωopt-3%≤ω≤ωopt+2%，高液限土含水量上限30%。其次，对构造物的影响，冲击压路机压实路基时能量较大，必然对一定范围路基内构造物造成破环，为此，《公路冲击碾压应用技术指南》同样规定了安全距离，其中垂直距离不小于2.5m，水平距离如表2所示。3实例应用3.1唐山市某三级公路，全线设计速度采用40km/h，路面宽度7m，路基宽度8.5m，道路全长11.594km，拟建工程位于唐山市，拟建场地地势起伏较大，地形较为复杂，地貌为丘陵及低山地貌。K0+500-K2+500段揭露地层：第1层，耕土（Q4pd）：褐黄色，松

6、散，稍湿，以粉质黏土为主，土质不均匀，结构松散，含有少量碎石、砖头等杂物。第2层，填筑土（Q4ml）：杂色，稍密，稍湿，附近选矿厂矿砂冲填为，以粗砂中砂为主，砂质不纯，结构松散，含少量粘性土。第3层，填筑土（Q4ml）：杂色，中密，稍湿，附近选矿厂矿砂冲填为，以粗砂中砂为主，砂质不纯，含少量粘性土。7第4层，粉质黏土（Q4al+pl）：褐黄色，可塑，以黏土矿物为主，刀切面稍有光泽，韧性中等，干强度中等，摇振反应无，含铁质氧化物。第5层，粉土（Q4al+pl）：黄色，稍密，稍湿，刀切面无光泽，韧性低，干强度低，摇振反应中等，土质不均匀

7、，夹粉黏薄层。第6层，粉土（Q4al+pl）：黄色，稍密-中密，稍湿，刀切面无光泽，韧性低，干强度低，摇振反应中等，土质不均匀，含碎石。第7层，砾砂（Q4al+pl）：黄色，稍密-中密状态，稍湿，矿物成分以石英，长石为主，颗粒呈圆状或亚圆状，级配一般，颗粒粒径2-20mm之间。第8层，卵石土（Q4al+pl）：褐色，中密-密实，稍湿，以石英质卵石为主，颗粒呈亚圆状或次棱角状，粒径为2-20cm，以中粗砂及粉质黏土充填。第9层，粗砂（Q4al+pl）：褐色，密实，稍湿。矿物成分以石英，长石为主，颗粒呈亚圆状或圆状，级配良，砂质不纯，含

8、卵石土夹层。设计中该段全段为挖方路段，采用路基处理方式为：原地面采用冲击压路机冲击压实，压实后换填0.4m厚土石混填料，振动压路机压实。7冲击压路机选用双轮组五边形15KJ型号，选择桩号范围K1+150-K1+300段作为试验段，根据