冲击压实技术在路基工程中的应用

张 峰

山西路桥建设集团有限公司， 山西太原 030006

1 冲击压实技术的特点和重要性

随着我国国民经济的高速发展，在政府高度的重视下，我国高速公路的建设和发展也取得了举世瞩目的成就。

1.1 冲击压实技术的发展

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。

1.2 冲击压实技术的特点

冲击压实技术是指通过采用冲击压路机对路基表面的压实，其主要的作用是为了提高路基整体的密实度与减少路基的破碎度。冲压的整体效果主要和土质的状况、地形地貌、降水量多少、汽车行驶速度等各方面的因素有关。

应用冲击压实技术不仅可以对路基进行填充前的碾压、填方进行压实、挖方的压实和加固,而且具有施工速度快、效率高和费用相对较低等优点。可以在很大程度上减少路基的沉降,并提高路基的压实度、强度和耐用性,可减缓高速公路的早期破坏。

1.3 冲击压实技术的重要性

在公路的建设中，特别是高速公路的建设中，使用冲击碾压技术进行施工能够使高填方路基的土体深层更加密实。提高路基的强度和整体的稳定性，从而缩短工程工期，提高工程质量，取得良好的经济和社会效益。

1.4 存在的问题

冲击压实技术虽然非常适合对高速公路的路基进行施工，并具有其独特的优点,但因为该项技术起步相对比较晚,相关部门还没有制定相应的规范，检测的方法、效果的评价以及技术参数也都没有一个统一的标准。因此还需要对这项技术进行不断地分析、实践、评估和总结，不断完善相关技术参数，以便能够更好的服务于公共交通建设，为我国的交通运输和经济的发展做好铺垫和打好基础。

2 冲击碾压技术原理

冲击压实技术是指通过运用冲击式压实机，在其运动的过程中实现冲击压实的质心进行交替和升降，在巨大的冲击力的作用下不断前进而且连续不断的冲击所压实的地面，将庞大的重力势能瞬间转化成对地面压实的冲击动能，并且辅助利用滚压轮和压实的综合性作用力，使土石的密实度得到增强，这也会让路基的深度逐渐的增加，伴随着冲击波的传播使得土层的深层也得到压实。

3 冲击碾压的技术效果

3.1 提高路基整体的耐用性。

通过对很多路段的专业测试发现：经过冲击压路机反复的压实后，冲压压实的路基比一般路基的平均弹性模量值有较大的提高和改善，路基的路况相对普通路基也有较大的改观。特别是在一些路段，在经过冲击压路机冲压了多遍之后，路床顶面的1m～1.5m 的地方形成了一个均匀、连续而密实的加固层，进而提高了路基路面的耐用性和稳定性。因而，在采用了冲击压路对路基进行冲击压实后，无论是哪种路基填充料所进行的冲击碾压工程，几乎都能够较好的改善路基整体的强度和韧性，而且能够在很大程度上避免出现路面早期损坏的问题，进而延长高速公路路基的使用年限和使用寿命。

3.2 路基的工后沉降率

由于受地形、降水量、气候和汽车载重和使用率等各种因素的影响。由于路基压实的层厚和填料分布的不均匀，压实量不足会导致路基的均匀性不好，受到土石的自重密压变形时，就有可能形成拉伸和压缩应变区，使沉降差异变大。因此解决高填方路堤变形最为有效的方法是冲击压实技术。尤其是在斜坡地形的路基应用中效果会更好。

3.3 特殊土地基的加固处理

在高速公路的建设中，有时为了对一些特殊的路基进行加固处理，传统的方法一般是采用强夯的方法对路基进行加固。而采用冲击压实的新技术，能够明显降低路基的湿陷系数，路面干燥度得到提高，其各方面的技术指标也能够达到地基加固的质量要求。而且在软基上进行填筑路基，采用冲击压路机对路基进行分层压实的技术，能够提高施工过程中软基固结的速度，并且有助于软基的沉降固结。

4 冲击碾压的技术在工程施工中的应用

4.1 高填方的补强处理

造成路面下沉开裂的主要原因是高填方路段出现了工后沉降。而在高填方路基的施工过程中，一般都采用普通的振动压实设备，即每间隔2m 的层厚就进行冲击压实的补强，这样就能够很好的解决高路堤工后出现的各种差异沉降问题，并且增强路床的平整性和均匀性，使用很小的经济投入获得更好的压实效果。

4.2 上路床与零填挖地段的处理

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。

4.3 软土地基加固的处理。

一旦采用排水加固的方法，冲击压实就对软土地基层形成了加速沉降和加固的作用。冲击压路机向地面进行冲击能量施加后，土体开始受拉、压力的作用，而软土里自由水经过排水板排出后 ，其加固速度加快明显，同时让软基的沉降固结速度加快。施工过程中软基的固结速度的提高有利于软基的沉降固结的效率。

5 注意事项

虽然冲击压实技术在高速公路上已经得到很好的运用效果并创造了良好的经济收益，特别是在高填方路基的施工过程中取得了良好的施工效果，但还是有一些技术方面和施工上的问题需要平时操作的时候注意。

1）根据需要正确选择机型。当前我国生产的冲击压路机大概有十多个厂家总共20 多个不同的型号类别，一旦机器选择不好，就很难达到预期的施工要求和标准。而经过众多工程团队的实践证明：对于路堤和路床进行的检验性补压和填石以及土石混填路堤的分层压实，最好使用25KJ 三边形的双轮冲击压路机。但对于水泥路面的改建和土质路堤的分层压实，最好采用25KJ 五边形的双轮冲击压路机；

2）在进行冲压施工时，车辆本身转弯时的每次调整路线，可使用大小圈及正反的方法进行错开冲压轮迹，能够使冲击凸的轮落点不会重复前一次的落点，以减少路面施工过程中出现的波浪现象，这样可以提高路基的平整性。

与此同时还必须有专业人员在现场认真填写记录表，使冲压的遍数得以保障，同时还应该对资料进行归档备案。施工过程中，假如路基表面比较干燥，可以适量的撒水，搅拌均匀，从而防止表面出现砂化，进而影响到压实效果；

3）在进行冲击压实过程中，每一侧加宽1 米的路基宽度，并且不进行冲压，用以保证边坡的稳定。同时在工作时遇到结构物时应调头，将安全距离设定为5m；

4）确保正确的使用冲击碾压施工技术。所有施工人员一定要进行实时培训，并按照规定进行施工技术作业，从而保证路基的施工质量，加快施工的进度。

6 结论

只有完善的公路体系建设才能保障运输业的高速的发展，才能是经济更好更快的发展，而提高公路系统的建设效率就必须使用效率高，维护质量好，经济效益高的冲击压实技术，这样才能为祖国的经济发展做出相应的贡献。

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