谈冲击压实技术在路基工程中的应用

刘 江

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)



谈冲击压实技术在路基工程中的应用

刘 江

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

根据冲击压实技术的原理，分析了冲击压实技术的特点，并阐述了冲击压实技术在某公路路基工程中的应用，指出该技术可提高路基的强度、加固软弱地基、减少工程完工后的路基沉降率。

路基，冲击压实技术，填料，测量放样

0 引言

随着我国交通事业的发展，公路、铁路项目建设有了极大发展。同时工程施工数量的增多，大众开始对施工质量进行了关注。就我国现阶段公路工程的建设与运营状况来看，很多公路工程的施工，因为工程量大，工期短的原因，造成质量的不达标，尤其是路基工程的质量不达标。导致路面损坏较为严重，验收不合格，即使验收勉强合格，也会大大缩短其工程的服务年限，甚至对公路交通都存在安全隐患。针对路基工程的要求，对路基工程建设中所使用的冲击压实技术进行分析，规范其作业实施，确保路基工程的高质量。

1 简述冲击压实技术

我们之前在进行路基压实工作时一般采用传统式的振动压路机，而传统的振动压路机的高效碾压速度是介于3 km/h～6 km/h之间的，且压实厚度较浅，一般在0.3 m～0.5 m之间。我们都知道压路机的碾压速度决定了压路机的工作效率，压实厚度决定了路基工程的施工质量。而现阶段的公路交通施工，由于质量要求高、工程量大、工期短，所以要求高效率，压实厚度超过1 m以上。显然传统的振动式压路机已不能满足要求，必须寻找新的技术。

而冲击压实技术改变了传统的碾压方式，加快了碾压速度，增加了压实厚度，将原来的高频率低振幅转变为高振幅低频率，大大解决了传统碾压方式带来的不足，增加了对土方压实功能。现在的压路机为冲击式压路机，分为五边形冲击压路机(见图1)和三边形冲击压路机(见图2)。

例如:25 kJ三边形冲击压实机的冲击工程是传统压实机的10倍有余，而且压实厚度由原来的0.3 m～0.5 m增加到现在1 m～1.5 m之间，影响深度更是达到了5 m，即使碾压速度也是传统振动压路机的2倍，这在很多的工程中已经得到了实践。

如图3所示，所谓的冲击压实技术的工作原理便是通过冲击轮自身重量在前进时会有向下的冲击力，对路基进行压实，对水泥路面进行破碎。冲击压实机的工作能量可以用重力势能公式进行计算：

E=mgh。

其中，E为冲击压实机带来的能量，kJ；m为主动力部分的质量，此处一般指滚轮的质量，kg；g为地球的重力加速度,为固定值，取9.8 m/s2；h为滚轮外半径与内半径的差值，m。

就如刚才我们提到的我国现阶段路基工程中常使用到的冲击压路机的两大主力25 kJ三边形压路机和15 kJ五边形压路机，根据不同碾压要求我们会选择不同的压路机，对于原位碾压和厚度小于1 m的土石填料碾压，一般选择25 kJ的三边形压路机，而对于厚度为50 cm～70 cm的土石料碾压则会选择15 kJ的五边形压路机进行操作。五边形压路机因为滚轮的原因，可以同比三边形压路机进行较少的压实次数，便可达到工程要求的压实指数。而25 kJ三边形压路机的能量可以达到冲击力2 500 kN，是检验碾压的有效方式。对于土质松软和含水量过多的地方，只要压路机碾压10多遍就会显现出来，再着重碾压即可补救。加强了路基的强度，避免完工后出现路基沉降的现象，对提高公路的建设质量有着实际意义。

2 冲击压实技术在路基工程中的应用

2.1 冲击压实技术的技术特点

1)冲击能量大。

就像我们在前文提到的，冲击压实技术带来的冲击能量是传统振动技术下带来能量的数倍甚至于十几倍。在如此冲击力下压实的地基将更加坚固，工程质量也会得到保障。

2)填料要求很低。

在道路交通施工尤其是公路施工中，要想保证地基的安全性，首先我们要做好的便是填料质量的控制，与传统的振动压实技术相比，冲击压实技术对填料的要求很低，尤其是含水量方面。对处于干旱与半干旱的地区，只需将地基的填料刮平便可进行冲击压实。如果填料含水量较低，可进行洒水作业后直接进行压实工作，这样不仅提高了压实施工效率，加快了施工速度而且节约了施工成本。因此在我国的西北，新疆地区干旱半干旱的环境下，冲击压实技术具有较大优势。

3)填方厚度得到增加。

众所周知传统的碾压技术是进行分层碾压，需要对地表层提前处理，而且每层的厚度控制的十分严格，一般在40 cm左右，填方厚度的增加，会严重影响地基工程质量，造成工程整体的质量下降。而冲击压实技术在地表层无需处理的前提下，填方厚度可以达到1 m，而且碾压速度更快。由此可以看出冲击压实技术的工作效率会是传统压实技术的好几倍有余，大大提高了工作效率。

2.2 路基工程采用冲击压实技术效果

1)提高了路基强度与均匀。

我们发现采用冲击压实技术压实20遍后，路基的压实度能达到3%～5%，这极大的提高了路基的强度。而且在路床顶面的1 m～1.5 m的地方形成一条很均匀且密实的加固层，这就更加加强了路基工程的路基强度与均匀性。

2)减少了工程完工后的路基沉降率。

道路工程在建设以及建设完成后的使用服务过程中，由于多种因素，例如：施工质量问题，当地土质条件问题及环境影响容易造成密压变形，造成拉伸，压缩现象的出现，而使沉降率变大。如果问题严重，造成沉降率过大的话，就会引起道路裂缝，变形，沉降现象的出现，造成公共交通的重大隐患，而且降低了道路的使用服务年限。而一般使用冲击压实技术处理的路基工程能够使沉降率保持在0.1%左右，不会因为沉降率过大而造成裂缝，沉降现象的发生，保证了公共交通安全的顺利运行。

3)使软弱地基得到了充分加固。

在道路施工过程中，工程环境复杂，各地的地形条件与地形环境各不相同，因此存在很多软弱的地基，类似湿陷的黄土质，需要进行重点加固。传统方法一般采用强夯法进行加固，而现阶段我们用冲击压实技术多进行碾压几遍即可，经过充实的冲击压实过程，可以增加干密度，以此来提高地基的稳固，保证质量的安全。

3 冲击压实技术在工程实例中的应用

3.1 工程概述

某公路路基工程，施工全长26.6 km合同路段内无淤泥软土地段，但部分路段存在承载力过低的现象。为了保证施工的质量决定采用冲击压实技术进行路基工程的建设。其中冲击压实长度为26 km，宽度为40 m。

3.2 施工过程分析

1)施工准备阶段。

在正式施工之前我们要做好施工的准备工作，确保填料土和施工设备是否准备完成。并检查填料土的质量是否符合要求，含水量是否符合设计要求，做好洒水或者晒干工作。同时选择好压路机的型号，针对不同的施工环境和施工要求我国有多种冲击压路机，如果在压路机方面选择错误，则会对我们的路基工程的质量产生影响。因此针对我们现在的公路路基建设，我们应采用25 kJ三边形压路机最为实用。

2)施工测量放样。

首先利用仪器敷设边缘施工控制线和线路中桩控制线，以此作为压实工作的依据。并且在冲击压实之前要对路基的边线进行放样，以确保路基的宽度符合建设工程的施工要求，在进行准确的复核无误后方可进行施工。其次也要对路表面的清理工作进行复核并结合设计横断面来完成路基横断面的绘制工作。

3)冲击压实技术施工过程。

在本次的工程中我们将使用的是三边形冲击压路机，其规格如下：轮宽0.9 m；两轮间距1.18 m；冲击压实宽度2 m。我们将一个冲击压实来回的宽度看做是4 m。我们需要这样循环操作两次完成。在进行第二次冲击压实过程中，压路机的单轮从第一次的双轮中间通过，这样可以形成全面覆盖，多进行几次循环，达到工程设计要求的压实度即可。在进行操作作业过程中我们要严格控制好压路机的运行速度，即保持在11 km/h左右，上下浮动不可超过1 km/h。同时操作过程要遵照先两边后中间的原则进行施工。

4 结语

在我国交通事业快速发展的今天，冲击压实技术在路基工程的建设施工中优势是不言而喻的，冲击压实技术的技术水平与施工质量将直接影响路基建设的施工质量，因此在施工过程中我们一定要严格按照施工标准进行施工，同时要进行不断的学习，将新的科学技术与更为先进的操作方法融入到我们的施工中。真正的保证施工的质量，做好路基工程的建设，保证其稳定性与安全性，在安全的运营过程中，延长道路的服务年限，为我国现代化进程贡献自己的一份力量。

[1] 何翠玲.冲击压实技术在公路路基工程施工中的应用[J].交通世界，2016(10)：32-33.

[2] 湛 龙.浅谈冲击压实技术在公路路基施工中的应用[J].江西建材，2014(17)：153.

[3] 孙立臣.冲击压实技术在路基工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2014(1):53,55.

[4] 杨仲伟.冲击压实技术在路基工程中的应用[J].交通世界：建养机械，2015(10)：90-91.

Discussion on the application of impact compaction technology in roadbed engineering

Liu Jiang

(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)

According to the principle of impact compaction technology, this paper analyzed the characteristics of impact compaction technology, and elaborated the application of impact compaction technology in highway roadbed engineering, pointed out that the technology could improve the strength of roadbed, reinforcement of soft foundation, reduced the roadbed settlement rate after the engineering completion.

roadbed, impact compaction technology, filler, surveying and lining

1009-6825(2017)10-0156-02

2017-01-21

刘 江(1981- ),男,工程师

U416.1

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