沖擊碾壓技(jì )術的應用(yòng)特性

沖擊壓路機的開發應用(yòng)，加速了岩土工(gōng)程壓實技(jì )術的發展，為(wèi)解決路基質(zhì)量隐患問題提供了一種新(xīn)思路：如有(yǒu)效地減少路基的工(gōng)後沉降與差異沉降，保證路堤的整體(tǐ)穩定性；對碾壓成型路基的路床、路堤進行檢驗性追加沖碾遍數。提高了路基的整體(tǐ)強度與均勻性；對濕陷性黃土地基或軟弱地基進行沖擊碾壓的填前處理(lǐ)，使地基滿足承載力與穩定的要求；對砂石路面、水泥混凝土路面等舊路應用(yòng)沖擊碾壓技(jì )術進行改建，可(kě)加快施工(gōng)進度，達到工(gōng)程質(zhì)量要求等等。目前國(guó)内除極少省、市、自治區(qū)外，絕大部分(fēn)外都已應用(yòng)沖擊碾壓技(jì )術。

　　沖擊碾壓技(jì )術特點

　　沖擊壓路機以非圓形輪沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、周期性沖擊的連續作(zuò)業，産(chǎn)生強烈的沖擊波，向下具(jù)有(yǒu)地震波的傳播特性。以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機在宕渣、砂礫路基上沖擊壓實為(wèi)例，壓路機按12KM／H速度沖碾30遍後，實測深度O.8m處的平均垂直動土壓力為(wèi)1366KPA，相當于對地面産(chǎn)生沖擊力200T—250T，産(chǎn)生的沖擊功能(néng)達到超重型擊實功，可(kě)使地下深層土體(tǐ)的密實度不斷累積增加，達到重型标準90％以上壓實度。有(yǒu)些土石材料性狀有(yǒu)效壓實厚度達1.5M，比現有(yǒu)振動壓實機械有(yǒu)更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀态。
　　 沖擊壓路機較常規壓路機有(yǒu)不同的壓實工(gōng)藝，基本上不采用(yòng)現有(yǒu)壓路機壓半輪或部分(fēn)重疊碾壓的施工(gōng)方法，而是按沖擊力向土體(tǐ)深層擴散分(fēn)布的性狀，提出新(xīn)的沖擊碾壓方法與施工(gōng)工(gōng)藝。沖擊壓路機雙輪各寬O.9M．兩輪内邊距1.17M，行駛兩次為(wèi)一遍．其沖碾寬度4M。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以(45°—φ／2)夾角向土體(tǐ)内分(fēn)布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪内邊距中(zhōng)央通過，形成的理(lǐ)論沖碾間隙雙邊各0.13M。當第二遍的第一次向内移動0.2M沖碾後，即将第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再恢複到第一遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數。各種土石路基沖碾20—40遍可(kě)以使路基形成厚1．Om～1．5m的均勻加固層。
　　 1 減小(xiǎo)路堤的工(gōng)後沉降率
　　 通過室内模型試驗與現場路堤沉降量試驗觀測，路基在達到規範要求的壓實度時，其工(gōng)後沉降率為(wèi)O.4％左右。高填方路堤采用(yòng)沖擊碾壓技(jì )術施工(gōng)可(kě)使工(gōng)後沉降率接近O.1％—O.15％。能(néng)較好地避免差異變形所引發的裂縫，這是解決土石高填方路堤變形病害的有(yǒu)效技(jì )術措施。
　　 某高速公(gōng)路34M高填方路基填科(kē)為(wèi)風化花(huā)崗岩形成的含塊石細粒土砂礫，沖擊碾壓每層壓實厚度1M，平均壓實度為(wèi)重型标準95％，路基寬10.5M，兩個斷面設左、中(zhōng)、右沉降觀測點。完工(gōng)一年後沉降量為(wèi)：K10+260斷面32MM、37MM、32MM，路基中(zhōng)心填方高度26.4m，沉降率0.14％；K10+300斷面41MM、41mm、44MM，路基中(zhōng)心填方高度33.12m，沉降率0.12％；差異沉降量梯度均小(xiǎo)于0.1％，這表明路堤沖碾密實，均勻性好，工(gōng)後沉降完全滿足質(zhì)量要求。廣西六水線(xiàn)36M、34M石灰岩填石路堤的振碾與沖壓做過對比觀測，施工(gōng)期沉降量振碾為(wèi)76CM，沖壓為(wèi)22CM，表明沖擊碾壓的良好壓實效果。
　　 國(guó)内有(yǒu)些高速公(gōng)路路基在振碾達到壓實要求後，用(yòng)沖擊壓路機對路床進行檢驗性補壓20遍後測得的平均沉降量為(wèi)5.0cm—7.OCM。如沉降量在5.OCM以下，則原路基壓實質(zhì)量優良．如沉降量超過7.0CM．則表明原路基壓實不足，其壓實度未達到要求，或在90區(qū)沖擊補壓時，沉降量也大于7.OCM。許多(duō)5M以下路堤經沖擊補壓後，測得其沉降量已超過正常路基可(kě)能(néng)發生的工(gōng)後沉降量。因此，應用(yòng)沖擊壓實技(jì )術可(kě)充分(fēn)地保證路基的穩定性，特别是斜坡地形的路基其技(jì )術效果更明顯。
　　 2 提高路基整體(tǐ)強度與均勻性
　　 使用(yòng)沖擊壓路機分(fēn)層沖擊碾壓高路堤與補壓振碾達标路床工(gōng)程，能(néng)較好地提高路基的整體(tǐ)強度與均勻性，有(yǒu)利于避免路面的早期損壞，延長(cháng)路面的良好服務(wù)水平。
　　 某花(huā)崗岩風化含塊石細粒土砂礫路基的路床，經過20遍沖碾後，在地表下1.5M内用(yòng)落錘式彎沉儀(FWD)檢測，平均彈性模量值由沖碾前180MPA提高到228MPA。
　　 某工(gōng)地對路基沖擊碾壓20遍後，用(yòng)黃河标準車(chē)測彎沉值，補壓前平均L。＝220(O.01MM)，補壓後平均L。＝183(O.01MM)，即沖擊碾壓前E。=55.7MPA，補壓後E。=63.4MPA。
　　 某沖擊碾壓試驗段。用(yòng)解放車(chē)測定沖碾20遍前後的彎沉值分(fēn)别為(wèi)141(O.01MM)與66(O.01MM)，折算為(wèi)黃河标準車(chē)的彎沉值分(fēn)别為(wèi)219(O.01MM)與102(0.01MM)，即平均E。由沖碾前55.9MPA提高到95.1MPA。
　　 某高速公(gōng)路全線(xiàn)路床經25KJ三邊形沖擊壓路機補壓，全線(xiàn)建成通車(chē)前夕用(yòng)自動彎沉儀檢測。測試裏程4個車(chē)道總長(cháng)596公(gōng)裏，74500個數據。KO+000—K66+987代表彎沉平均值5.80(O.01MM)，K66+987—K113+028代表彎沉平均值6.66(0.01MM)。K113+028一K154+419代表彎沉值8.53(0.01MM)。用(yòng)整車(chē)式平整度測試車(chē)檢測，測試裏程4個車(chē)道總長(cháng)600公(gōng)裏，6000個數據，IRI總平均值為(wèi)1.21(σ=O.73)。以相同設備檢測路面結構與施工(gōng)條件相同的某連接線(xiàn)10公(gōng)裏，路床未進行沖擊補壓。檢測結果：代表彎沉平均值16.27(0.01MM)；平整度指标IRI平均值1.55(σ＝O.93)。對比表明振碾路床經沖擊碾壓的技(jì )術效果明顯，提高了路基的整體(tǐ)強度與均勻性，以及路面的服務(wù)水平與使用(yòng)年限。
　　 正常情況下，路基沖碾20遍後，1.5M層厚範圍内壓實度均增加3～5個百分(fēn)點。由于沖擊壓路機是在路床頂面上全面積地均勻沖碾壓實，達到了全路基的直接檢驗與補充追加壓實。在路床頂面以下形成1.0M—1.5M連續、均勻、密實的加固層，從而使路基路面的綜合強度與穩定性得全面提高。