冲击压实技术在路基施工中的应用

叶晓斌

水电七局五分局，四川眉山 620860

1 冲击压实在路基中的工艺原理

1）冲击压实作为加固公路路基的创新技术，目前其还没形成成熟的理论计算方法，但通过冲击压实在公路路基中的应用得出了一些有价值的结论。该技术的施工流程是在通过采取高能量的冲击碾压机，对公路路基采取连续作业的冲击压实，随着冲击压实遍数的增加，使得土层由上到下得到压密，从而形成加固层有效满足公路路基承载力以及稳定性的要求；

2）这种技术的工艺原理关键在于传给公路路基的冲击能力由剪切波、压缩波以及瑞利波所联合传播。由于压缩波是平行于波阵面进行推拉运动，这将有利于上层土粒错位；而剪切波的正交横向运动，以及瑞利波的水平和竖向分向运动，将有利于使上层土粒受剪，从而使上部土层得到压实。该技术工作原理与强夯法类似，但冲击压实技术其施工工艺更简单，而且施工快速加上施工费用少，在适合路基中施工明显优于其他压实方法；

3）鉴于冲击压实技术是一种新型的公路路基加固方法，其还没形成成熟的理论计算方法，工程实践表明，公路路基施工采取冲击压实技术，必须结合路基自身地质条件，正确选取其施工工艺参数，采取路基沉降量变化为主，合理确定其碾压遍数，才能有效满足经济和加固目的。

2 工程概况

本公路工程合同段全长为14.24km，合同段沿线公路地形和地貌均为冲积平原，未发现有典型的淤泥软土发育，但发现部分路段分布的较软弱土呈现薄且范围小以及承载力低特征。合同段的公路路基湿陷量均小于300mm，最大值为179.175mm，经判别本工程为I级非自重湿陷性场地，经研究采取冲击压实对本合同段公路路基进行处理，需冲击压实处理路基长度为10 476m，平均处理宽度围为48.45m，全线处理共计约606 385m2。

3 施工机具

对于冲击压实施工，主要关键采用的机具是冲击压路机。对于冲击压路机目前国内生产有二十多种型号、而且类别繁多，压路机选取不当将导致很难得到预期的路基加固效果。经工程实践表明，对于公路路基的分层压实施工，适宜选用YCT25三边形冲击式压路机。为此，结合本公路工程情况，冲击压实施工工艺主要采取施工机具如下：根据冲击压路机每台班（8小时）可完成冲压面积为6 000m2～8 000m2进行计算，配置有一台YCT25三边形冲击式压路机进行冲击压实施工，同时配置有平地机、压路机和洒水车施工。一台牵引车（ZL50铲车），以及各一台压路机、洒水车、平地机。压实度检测工具一套，水准仪一台。为了能有效地确保路基冲击压实的正常施工以及加班要求，每台设备都配备有2～3名操作手，另外每台设备还配备1名修理工，而且配备有足够的备用配件，以确保施工设备的完好性。

4 冲击压实施工技术

4.1 基面处理

对于进行冲击压实施工前的公路路基应当对其表面进行处理，主要的处理措施如下：

1）在冲击压实路基前先清除路堤填筑范围的地面表层100mm～200mm深度内的腐植土、草皮等，同时要检查和清楚埋置的生活垃圾；

2）对原地面存在的凹凸不平等地段采用推土机进行粗平，而对于相对高层高差大于500mm的坑，则应先分层夯填；

3）检测公路表面以下50cm处的土体含水量，确保其含水量控制在最佳值的±2%范围内，否则应对其采取洒水或晾晒；

4）施工前必须先对地表作好排水设施，有效地保证在路基冲击压实施工后能通常排水。

4.2 测量放样

1）根据以提供的水准点和导线点采取全路段贯通测量，必要时采取加密控制措施，对控制点进行复核无误后，方可进行下一道施工工序；

2）进行路基冲击压实前先对路基的边线采取恢复放样，核实路基宽度是否足够满足施工要求；

3）对路面进行表面清除后，再进行复测，同时结合设计横断面位置对路基进行横断面的绘制；

4）对合同段的路基边坡坡角、护坡道以及边沟等部位继续拧施工放样；最后采用小型机具开挖路基边线，便于施工。

4.3 冲击压实施工顺序

本工程所采用的冲击压路机其冲击轮宽度为0.9m，两轮之间的宽度为1.16m，一次冲击压实的路基压实宽度为2m，因此经过错开一个轮宽压实，1个来回压实后路基压实宽度则为4m。每进行第二次压实时，冲压机的单轮则由第一次两轮内边距中央通过，从而形成冲压空隙双边各为0.13m，接着进行第二遍的第一次向内移动0.2m冲击压实后，即可全部压实第一遍的空隙；接着第三遍则重复第一次位置的冲击压实操作，如此类推直到满足压实遍数为止，而冲击压实遍数则以满足路基压实度为准。

冲击压实的速度应控制在10km/h～12km/h范围之间，而且应当从公路路基的一侧向另一侧方向压实，冲击压实顺序采取“先两边、后中间”方式，而且顺时针和逆时针每压实5遍就交换。冲击压实路基施工中，出现因轮迹过深而影响压路机的行进速度，则可先采取推土机平整后再进行冲压；如果公路路基表面扬尘，则可先采用洒水车进行洒水后再冲压。

5 冲击压实施工质量控制技巧

鉴于冲击压实施工技术在公路路基中的应用并不多，目前主要还是从工程施工实践中不得积累并总结经验，以更好地指导该技术在以后工程中的应用。

5.1 冲击压实施工选取

1）合理选取冲击压实机型。对于冲击压路机目前国内生产有二十多种型号、而且类别繁多，压路机选取不当将导致很难得到预期的路基加固效果。经工程实践表明，对于公路路基的分层压实施工，适宜选用YCT25三边形冲击式压路机；

2）正确选用冲击压实施工工艺。对于本工程中所采用的双轮冲击压路机，其施工应当按通过两次为一遍，即路基压实宽度以4m为一个单元。而对于其他工程中的单轮冲击压路机来说，则应以用过一次的轮宽为一个单元；

3）掌握冲击压实的含水量范围。因为冲击压路机具有高能量的压实功能，当其达到重型压实度的含水量仅在小于最佳含水量范围内扩大，对于大于最佳含水量的范围则不会扩大。因此，当路基中的细粒土含量大于50%时，冲击碾压时土的含水量w范围应是：wopt-4%

4）采用沉降检测方法。对于冲击压实路基来说，对路基进行沉降检测是一个不可少的环节。本工程的沉降检测标记采用长6cm铁钉，间隔10m布置一个。当平地机进行路基刮平时应注意保护检测点，应对距检测点20cm范围内的路基不得扰动。

5.2 施工质量检验项目

1）外观检查。经冲击压实后的路基，其表面应当密实平坦，对于局部出现过大沉降的应专门记录；路表必须横向轮迹清晰有序不乱，同时其纵向波峰与波谷间距应相等；

2）当路基经冲击压实完成7天～14天后，应按照规定频率对路基的压实度、压陷深度进行检测，经检测合格后，再按要求进行平整，对高程、平整度检测合格后，才能进入下一道工序；

3）对路基进行冲击压实后，其原地面压实度应当大于93%。对其通过标高测定，应确保其一般压陷深度应在50±10cm；

4）本工程的检测频率、检测项目见表1所示。

表1 公路路基冲击压实检测项目标准要求

6 结论

本文以某公路合同段为工程实例，深入探讨冲击压实技术的施工原理以及适用条件、施工方法以及施工质量控制技术措施，所采取的施工技术成功应用于该公路工程实践中，工程实践效果明显，值得为推广冲击压实技术在公路路基中的应用提供参考实例。

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