冲击压实技术在铁路路基工程建设中的应用

李桐

【摘要】本文主要从铁路路基工程概况、冲击压实技术、冲击压实技术的应用和使用冲击压实技术的注意事项等方面内容进行了详细的阐述。

【关键词】冲击压实技术；铁路；路基工程

一、 前言

随着我国科技的不断进步与发展，冲击压实技术应用越来越广泛，本文就冲击压实技术在铁路路基工程建设方面内容进行了探讨。

二、论述背景

冲击压实技术是通过多边形的轮子的一系列交替排列的凸点和冲击面，在压路机的行进过程中通过大功率的牵引车带动凸轮前进，这样可以促使压实轮的凸点形成交替的抬升和下落，在抬升和下落的过程中所汇集的能量相当于连续的夯拍，它能够提高动力固结的效率，缩短固结的周期，而且可以产生较低的冲击能量，从而引起土体的侧向变形，这样土体就会保持土体的结构。冲击压实技术适应于深层土、岩石填方以及含水量比较高的土体的压实，与传统的压实技术相比，可以省略更换地基土的过程。

三、冲击压实施工步骤

1、机械设备的准備。在准备工作中，首先就是机械设备的准备，冲击压实补强技术需要的机械设备并不是很多，一般包括冲击式压路机和振动式压路机，以及一些其它的装载原材料的卡车等等。机械设备的选择一定要注意，根据实际的情况选择合适的机械设备。如果机械设备选择不合理，就会出现压实的效果较差和速度较慢等问题。

2、填土的准备。在使用冲击压实补强技术的时候，要对地基进行填土工作。因而在施工之前，一定要准备好填土。一定要注意填土的质量，一般来说，填土的质地不应当过软，含水量不应当过大。因为含水量过大会影响整个压实工作。进而，影响整个公路地基的硬度和荷载力，之后公路就会逐步出现下陷和沉降的现象，公路路面断裂，影响公路的整体质量。浪费大量的资金。

3、清理、平整场地。在正式的施工进行之前，一定要即将要开展施工的路段进行场地的清理和平整，确保场地上的杂物都清楚，路面平整。这样是为了保证工程的更好实现。因为，太多的杂物堆积，会影响整个工程的质量，土地的平整对压实工作有较大的帮助，如果土地不平整，将会导致整个地基不平，质地不均匀。

4、施工放样。在进行正式的施工之前，要进行施放样工作，对该路段各项数据进行仔细而精确的测量，严格的检查，在需要施工的地方，做好标记，这样是为了保证公路的压实工作。施工放样虽然不是正式的施工，但是作用至关重要。它直接关系着工程的开展与工程的施工质量，因而，施工放样工作一定要做好。

四、冲击压实技术的应用

振动压路机的工程实践表明，碾压速度是决定压路机面积生产率（m3/h）的重要因素之一，压实深度和铺层厚度也是影响压实效果和压实生产率的重要参数。通常，振动压路机的最佳碾压速度为3-6km/h，最佳压实层厚度0.3-0.5m。要提高压实效果和压实生产率，增强土石体密实度，减少土石体自重的压密沉降变形，必须改进压实工艺，更新碾压技术，改变碾压方式，提高碾压速度的压实铺层厚度。冲击压实技术是将当前振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率，在压实作用中较大地增加了对土石方的压实功能。如25KJ三边形冲击压实机的冲击功能较振动压实机增加10倍，压实影响深度达5m，有效压实厚度由振动压实的0.20-0.30m，增加为1.00-1.50m，且冲击压实机的碾压速度较振动压实机提高两倍。通过在国内不同地区与不同土石填方路基的试验工程实践已经得到证实。在铁路路基工程施工中采用冲击碾压技术的突出特点是影响深，一般在3m左右，速度一般为12～15km/h。具体冲击作用过程可分为两个阶段：

1、第一阶段。在牵引的作用下，压实轮依靠与地面的摩擦力沿外廓曲线向前滚动 ，重心处于曲线最低点时，再向前滚动，重心开始上移，牵引力带来的动能转化成压实轮的势能和动能 ，并且缓冲机构开始作用，使蓄能器的缓冲液压缸收缩，蓄能器蓄能，具体表现为压实轮的运动滞于机身运动。

2、第二阶段。当压实轮重心处于曲线最高点向前滚动时，压实轮的势能开始转化为动能，蓄能器缓冲液压缸伸张，蓄能器中的压力能释放，转化为压实轮的动能。具体表现为压实轮的运动快于机身运动，补偿前一阶段滞后的位移 ，而且由于压实轮的特殊结构，其重心除了具有向前的线速度外，还有一个向下的线速度，直至压实轮另一条曲线的最低点接触地面，向下的线速度达到最大 ，动能达到最大。当压实轮的另一条曲线与地面接触时，开始对地面产生冲击夯实作用。牵引车的工作速度越大，使在第一阶段中蓄能器的缓冲液压缸收缩越大，蓄能越多。在第二阶段中释放的能量转化为压实轮的动能越大，对地面产生冲击夯实的动能也越多，激振的效果也越好。

五、施工后试验检测方法

1、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的确定方法

由于筑路材料结构层次等因素的不同，确定室内标准密度的方法也多样化，有些方法需在实践中进一步完善。最大干密度是指在标准击实曲线（驼峰曲线）上最大的干密度值，该值对应的含水量即为最佳含水量。

2、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法

常见的路面基层材料有半刚性基层及粒料类基层，粒料类基层最大干密度的确定可参照粗粒土和巨粒土的振动法。半刚性基层材料按照《公路工程元机结合料稳定材料试验规程》（JTJ057-94）执行，用标准击实法求得，但当粒料含量高时（50%以上），由于击实筒空间的限制，现行方法就不能得出真正的最大干密度，若以此为准，按施工规范要求的压实度成型，所测得的强度和有关参数大小，据此进行设计，势必造成浪费。同样，如以此为准进行施工质量控制，必然要求太低，不能保证施工质量，因此，需要寻求更科学的方法、下面介绍一种确定最大干密度和最佳含水量的方法，即理论计算法。

六、使用冲击压实技术的注意事项

1.合理选用机型

目前国内生产冲击压路机有十来个厂家共20个型号，类别繁多，使用不当，很难达到预期的目的，建设单位应加强与设计单位的配合施工人员的联系，协调现场监理人员，密切注意路堤、路床的检验补压与填石、土石混填路堤的分层压实过程，对出现的问题及时解决，保证各工序的顺畅进行。经全国现有的工程实践证明，较多使用25kJ三边形双轮冲击压路机。

2.正确使用冲击碾压施工工艺

双轮冲击压路机应用按通过两次为一遍，压实宽度4m为计算单元，并按前述的施工工艺作业。单轮冲击压路机以通过一次的轮宽为压实计算单位。

3.正确理解冲击碾压有较宽的含水量范围

由于冲击压路机具有高能量的压实功能，相当于超重型击实标准的击实功，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，其大于最佳含水量的范围不会扩大。因此，含水量视土的塑性指数大小，宜控制稠度不小于1.1～1.2，否则厚80cm～100cm土层冲压会形成弹簧土，无法压实。

4..当使用冲击压路机的补压振碾达标路床工程的平均沉降量小于3cm时，不宜再进行冲击碾压作业。

七、结束语

加强对冲击压实技术的研究，可以使其更好的在铁路路基工程建设中进行应用，是非常具有现实意义的研究。

参考文献：

[1] 王涛.浅析冲击压实技术在铁路路基工程建设中的应用[J].城市建设理论研究.2013（3）：166-168.

[2] 盛文仲.浅谈冲击压实技术在铁路路基工程建设中的应用[J].科技创新与应用.2012（3）：16-18.

[3] 王文鹏. 冲击压实技术在铁路路基工程建设中的应用分析[J].经验交流.2013（6）：66-69.