冲击压实技术在路基工程中的应用

冲击压实技术在路基工程中的应用

陆根礼

大庆建筑安装集团有限责任公司

路基工程作为高速公路工程中重要的施工环节，占据了重要的位置，决定了整个公路工程的施工之路。路基是公路的基础，如果在路基工程施工中出现问题，就会导致高速公路使用寿命的降低。冲击压实技术的出现，极大程度的解决了压实问题的出现，保证路基工程的施工质量。那么想要将冲击压实技术有效应用到路基工程中，首先工作人员要对冲击压实技术进行充分的了解，掌握该技术的应用，从而使冲击压实技术发挥更好的效果。

一、路基工程中的冲击压实技术

1、冲击压实技术的由来

上个世纪90年代，我国的路基施工主要是从填料的选择、压实层厚等方面来实现的。而零时填空、挖路段以及软土地基则通过采用排水、固结和换填更加坚固材料等方式来填充，但通过专业部门反馈出了路基维护质量相当不尽如人意等相关问题。如今，随着现代经济的发展越来越离不开现代化交通的发展,而运输业的高速发展带来的问题就是重载型车辆越来越多,这无疑对高速公路的耐用性尤其是对路基的质量提出了更高的要求。为了在实际填充中解决这些问题，必须通过改变技术和思路来提高填充路基的维护质量，而此时冲击压实技术在国外已经相当的成熟，并得到了广泛的实际应用。

2、冲击压实技术的原理

在冲击压路机中都有能够将作用力集中起来的轮子(通常为五边形或者三角形)。在运行过程中，冲击压路机的轮子上能够产生很大的能量，实现压实土块、石头等填料的目的。冲击压实机有两种工作迷失：自动运行的冲击压实机和拖着牵引的冲击压路机。在运行的时候，三叶形凸轮滚动，距离轮轴中心最远的着地点冲压轮整体，瞬时会产生一个重力势能，再加上牵引的机械转动产生的动能会对距离轮轴中心最近的着地点造成冲击，产生向土体蔓延的冲击波。如此在冲击压实机运行中小断重复，土体就会被辗压的十分密实均匀。

二、冲击压实技术在路基工程中的使用效果

1、有效提高路基整体强度

在路基施工的过程中，冲击压实并不是一次就能达到效果，通常需要在同一路基地面进行20遍以上的冲击压实操作后才能使路基的强度和承载力达到要求。对于路基而言，冲击压实技术的冲击功率大，冲击效果明显。并且经过了20遍以上的反复冲击，多数的路基填料层都会得到较好的碾压和粉碎，在强度和密实度上都能达到要求。以沿海某一高速公路的路基施工为例：对砂砾路基进行20遍冲击压实后，在地表下1.5m内，落锤式沉降仪的检测结果是平均弹性由碾压前的180Mpa增加到了228Mpa。达到了提升路基整体强度的目的。

2、降低路基完工后沉降现象的出现

冲击压实机具有非常明显的压实效果，能有效的减少路基的工后沉降问题冲。冲击压实机的压实作业时的行驶速度为9～12千米每小时，其冲击压实速度非常快，每秒对地面的冲击次数都保持在两次以上。这表明冲击压实机在对土石路基进行低频率高振幅压实的同时还能使冲击工作面产生频率稳定的强烈冲击波，这种冲击波也能够向着地表深处蔓延，从另一种意义上讲，冲击压实技术与地震传播的特性很像。其压实深度与辗压次数有关，并且呈正比关系，辗压次数增加，压实深度也会增加。通常通过振动压路机碾压达到的标准路基压实度，用冲击压实机进行20遍的补压之后，沉降度还可以达到3％～5％，下降量能达到5～7厘米这就很好的解决了路基工后常常会比现的差异性沉降现象。

3、有效加固软弱地基

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110cm内土基平均压实度达到kh=91％，即原来黄土的干密度=1.35g／c提高到1.70g／c，其湿陷系数由0.0438降为0.0022，消除了湿陷性。地表下土基1m内平均弹性模量达到80MPa以上。在路基底面下1m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。

三、冲击压实技术在路基工程中的实际应用

1、高填方路段的应用

在我国公路工程中经常可以看到路面坑洼、开裂等现象，导致这样情况的原因大多是因为高填方路段出现了沉降的问题。对于高填方路段来说，大多施工单位都会选择冲击压实技术中的震动压实设备进行，也就是说，在高填方路段每隔两米的层厚就进行一次冲击压实，这样的做法可以有效避免高填方路段在施工后期出现沉降现象，同时还可以将路床压实的更加平整。另外，使用冲击压实技术在投资方面相对较小，但是却可以看到很好的施工效果。

2、上路床与零填挖地段的应用

上路床与零填挖地段因其和路面的质量密切相关，压实度的要求往往超过相当高，虽然普通的压实设备也能够达到相应的标准，但其压实度沿着层厚方向的下降情况较为明显。冲击压实的影响深度可以达到1m，能够使整个路基的各层密实度曲线趋于平缓，这样就提高了路基的综合强度与承载力。

3、软土地基加固的应用

公路工程施工中经常会遇到软土地基的情况，这样就加大了路基工程的难度，因此，将冲击压实技术有效应用其中，可以大大降低施工难度。对于软土地基来说，可以选择排水加固的方法，冲击压路机在向软土地基路面冲击后，会使软土地基的土体收到一定的压力，这样就可以将软土内的水份进行排出，从而起到软土地基加固的作用。

总结：在我国公路工程施工中，传统的施工技术已经不能满足目前公路工程的施工要求，因此，相关工程人员务必要选择合适的技术来进行施工。路基工程作为公路工程的基础，有着重要的作用，如果在压实过程中出现问题就可能使公路出现沉降等问题，严重影响公路的使用寿命，冲击压实技术不但可以提高公路施工效率，还能有效提高公路工程的质量，保证出行的安全，推动我国公路工程的可持续发展。

参考文献：

[1]郑彦双.冲击压实技术在路基施工中的应用[J].交通世界:工程技术,2014(6):54-55.

[2]田兴平.路面压实施工技术在公路工程路基中的应用[J].黑龙江交通科技,2017,40(9):49.