浅析粉土路基填筑中冲击碾压技术的应用

葛崇俊

摘 要： 我国地域辽阔，含砂低液限粉土分布较为广泛，此类土质较差，在该土质上建设公路工程，其路基碾压方式选择及施工工艺研究，对提高施工质量、保证施工应用效果具有重要的现实意义。为此，本文以某含砂低液限粉土路基施工为例，在充分了解冲击碾压复合压实原理的基础上，对冲击碾压施工工艺进行了探讨。

关键词： 粉土路基；填筑施工；冲击碾压

一、工程概况

某公路工程所处路段含砂低液限粉土较多，180万m3为路基土石方总量，填挖平衡。因本路段粉质土较多，如弃之不用，必须借土填方，这种情况下将大大增加工程造价，且会有大量弃方产生。基于经济性原则，决定选用砂低液限粉土作为路基填筑材料，开挖土方之后，其含水率可达到25%～40%，如选用振动压路机对该土体进行碾压施工，则压实难度较大，同时无法确保路基填筑压实度满足施工规范规定。加之该路段所在区域气候条件复杂，具有较大空气湿度，因此摊铺晾晒施工工艺不宜用于该工程施工。为保证施工质量，拟定K86+320～K87～650段作为试验段，选用冲击碾压复合压实施工工艺进行施工。

二、冲击碾压作用原理

作为一种新型压实技术，冲击碾压具备振动碾压及夯击的共同优势。在公路建设事业高速发展中，冲击碾压技术的应用，可有效提高粉土路基强度及压实度。压实可重新组合土颗粒，相互挤密，排除原孔隙内的水与空气，减少孔隙，增加密度，构成完整的整体。除此之外，还能大幅增加内摩阻力与粘聚力，进而提高土体强度，增强其稳定性。在压实作用下，可大大降低土体透水性，减弱毛细水作用，进而提升土体水稳性。

相比传统压实技术，冲击碾压技术同样也是通过垂直振动达到土体密实的作用，但因其外形独特，冲击轮质量较大，行驶速度很快，可大大提升土体压实质量。其压实作用机理如下：

1、相比光轮压路机，冲击压实机同样具有较大自重，因其自身重力影响，将对轮下土体产生较大静压力，进而提高土体密实度。

2、冲击碾压可通过冲击轮将冲击作用施加于土壤，以此将振动力、冲击能量释放出来，因其能量较大，使得土颗粒出现较大运动加速度，进而将土体内气体、液体及时排除，增加土体密实度。

三、粉土路基填筑中沖击碾压施工工艺

1、施工准备

（1）施工放样。按照设计要求，对施工导线点、水准点进行复核，并将路基边桩及路堤坡脚桩、中桩等位置加以确定。且按照施工现场实际情况，进行路线控制桩的设置。

（2）场地清理及整平。按照路基宽度，将路基施工范围内的杂物，如杂草、表土等清理干净，且向场外指定堆放点运送。完成场地清理工作后，即可进行基准面找平施工，进而为后期冲击碾压施工提供便利。一般需按照从高到低的顺序进行基准面找平，需在30cm以内控制凹陷低洼部位铺筑土厚度，确保冲击碾压施工的平整性。根据施工条件，可选取推土机进行基准面粗平施工，精平时则选用平地机施工。

（3）检测含水率。碾压施工前，需分层检测原地面0～120cm深度土层的土物理力学指标，具体分层厚度以30cm为准，主要对其天然含水率、最大干密度进行检测。按照试验结果，合理确定该深度土层天然含水率，如含水率较高，则需及时进行晾晒；如含水率较低，则需进行适当补水，待其含水率满足最佳含水率允许范围后，即可碾压施工。

2、冲击碾压复合压实

选取冲击压路机进行施工，碾压时应由路基一侧边缘开始施工，行驶到终点后，即可转弯反向顺着路线中心行驶至起点位置，随后再次转向路基边侧行驶，根据施工情况，可在1/2以上控制压实轮轮迹重叠宽度，确保可整幅碾压，无漏压问题。待完成一遍碾压作业后，即可进行下一遍碾压施工，直至其压实度满足设计要求。相比土体最佳含水率，如含水率较小，应选取推土机等设备进行整平施工，并按照计算量进行洒水补充，确保土体始终满足最佳含水率允许值，避免出现松散层现象。待水分充分渗透之后，即可再次开始冲击碾压施工，完成碾压施工后，需再次检测压实度，保证满足设计要求。

一般需分层填筑路基，路基施工选用常规压路机即可。如路基分层填筑满足80cm，即3层时，则需按照工艺控制要求，每80cm选用相应施工设备，如冲击压路机、振动压路机等，进行20遍冲击碾压复合压实施工，依次循环，直到路床顶面。

3、质量检测

（1）压实度检测。在检测路基压实度时，断面及检测点设置可以按2000㎡设4处的方式检测，如遇特殊情况，可适当进行断面或断面检测点的增设。一般以灌砂法进行冲击碾压复合压实20遍压实度检测，本文以0～30cm及30～60cm深为例分析，具体如下：

第一，0～30cm土层深度下，冲击碾压复合压实20遍时，压实度可达到96.8%，可满足压实度指标（K=76.5%）要求；

第二，30～60cm土层深度下，冲击碾压复合压实20遍时，压实度可达到94.2%，可满足压实度指标（k=74.3%）要求。

由此可见，通过冲击碾压复合压实处理，可有效提升路基压实度，达到良好施工效果。

（2）沉降量检测。在检测路基沉降量时，断面可按照每隔20m设置，各个断面观测点可设5个。一般在路基设计线、路基行车道外侧或行车道中心线等部位设置沉降点。沉降观测往往选取内螺旋导管式沉降板检测，其直径需控制在100mm，分节长度为25cm，需向地下埋入，深度则控制在40cm左右，且与碾压层面之间的距离控制在10cm以上，上面需覆盖砂料，防止因冲击碾压施工，导致沉降板破损。本次检测仍以20遍冲击碾压复合压实进行沉降量控制标准，要求对冲击碾压施工前、后所有检测点的相对高程进行对比分析，且准确记录。检测结果显示，当碾压遍数为0遍时，相对与累计沉降量均为0.00cm；当碾压遍数为6遍时，相对与累计沉降量仍相同，均为12.57cm；碾压遍数为12遍时，则两者存在较大差距，相对沉降量此时为6.35cm，而累计沉降量则达到18.92cm；当碾压20遍时，则相对沉降量有所降低，为2.76cm，但累计沉降量仍在增加，为21.68cm。由此可见，随着冲击碾压遍数的增加，相对沉降量在逐渐减小，但累计沉降量则在不断增加。则说明冲击碾压施工，可有效控制路基沉降量。

四、结束语

综上所述，伴随公路建设规模的不断扩大，为进一步改善公路建设网络，不得不在地形地质条件复杂的路段开展工程项目建设，特别是不良地基加固处理问题，已成为交通建设行业必须面对的难点问题，这也是工程施工中的技术难题。作为一种不理想的筑路材料，在饱水状态下，粉土很容易出现散化、结构软化等现象，遇震则会液化，被视为不良地基。如在路基填筑施工中，选用此类土作为填筑材料，必须采取合理的碾压方式，规范其施工工艺。冲击碾压技术的应用，可有效改良粉土路基使用性能，加快施工进度，且还能降低工程成本，避免产生大量弃方。■

参考文献

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[2]刘洪田；郑栋；冲击碾压技术的合理利用[J]；科技传播；2010年08期.

[3]叶晓斌；；冲击压实技术在路基施工中的应用[J]；科技传播；2011年17期.