沖擊式碾壓技術(shù)在天津大道路基施工中應(yīng)用分析

王雯豎

(中交一公局海威公司)

1 引 言

目前我國軟土分布比較廣泛，在軟土上面修筑路基，如果路基處理不當(dāng)直接導(dǎo)致多種路基病害的發(fā)生，為了保證軟土路基具有穩(wěn)定性及整體性，對軟土路基進(jìn)行處理，目前軟土路基處理基礎(chǔ)比較成熟，換填法、拋石排淤、樁基礎(chǔ)等諸多方法，采用沖擊式碾壓技術(shù)對軟土路基處理進(jìn)行了分析，該技術(shù)沖擊能小，不易破壞土體結(jié)構(gòu)，施工速度快，成本低等優(yōu)點(diǎn)越來越多應(yīng)用于工程實(shí)踐。

2 工程概況

天津大道連接天津市中心城區(qū)小白樓商務(wù)區(qū)與濱海新區(qū)于家堡、響鑼灣中心商務(wù)區(qū)，串聯(lián)海河南側(cè)多個組團(tuán)，是中長距離的快速客運(yùn)生態(tài)景觀大道，是帶動海河南岸中下游發(fā)展主骨架。天津大道為城市快速路，西起外環(huán)線津沽立交，東至中央大道，路線全長36.2 km，雙向八車道，計算行車速度80 km/h。天津大道五合同段位于天津市塘沽區(qū)新城鎮(zhèn)內(nèi)，西起馬廠減河橋東至金光大道，線路穿越新城村、黃圈村和南開村。主線起止樁號為:K25 +115.270 ～K30 +000，全長4 884 m，津沽改線全長3 750 m，合同總造價3.7 億元。沿線主要結(jié)構(gòu)有:馬廠減河中橋、K26 +365U 型通道、津沽改線下穿通道。

3 試驗路檢測分析

室內(nèi)試驗包括路基填料含水量、液限、塑限、液限指數(shù)、塑限指數(shù)、顆粒級配組成、CBR 等試驗以確定試驗材料最大干密度和最佳含水量，為檢測試驗路段壓實(shí)度提供參數(shù);現(xiàn)場路基土檢測指標(biāo)為回彈模量、壓實(shí)度和彎沉值。

按試驗路段順序?qū)_擊壓實(shí)路基檢測結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)，試驗路段分為室內(nèi)試驗和現(xiàn)場檢測等內(nèi)容。

3.1 室內(nèi)試驗

根據(jù)《公路土工試驗規(guī)程》擊實(shí)試驗要求，天津大道K25 +115.270 ～K26 +000.000試驗路路基最大干密度2.182 g/cm－3和最佳含水量3.25%。

3.2 現(xiàn)場試驗檢測

3.2.1 彎沉檢測結(jié)果

對天津大道K25 +115.270 ～K26 +000.000 段路基沖擊碾壓20 遍后進(jìn)行彎沉檢測，檢測結(jié)果見圖1 所示。

根據(jù)圖1 所示結(jié)果可知，試驗路段右側(cè)彎沉值平均值為244.158，標(biāo)準(zhǔn)差53.68，變異系數(shù)為24.16%;左側(cè)彎沉值平均值為250.421，標(biāo)準(zhǔn)差42.16，變異系數(shù)為18.10%，試驗檢測數(shù)據(jù)存在較大離散性，通過對彎沉較小部位進(jìn)行了開挖發(fā)現(xiàn)含水量較大，拋石不均勻，石塊之間空隙較大，施工中含水量控制不嚴(yán)格、拋石排淤上層碾壓壓實(shí)度不足所導(dǎo)致。

圖1 試驗路路基彎沉值隨測點(diǎn)變化柱狀圖

3.2.2 回彈模量檢測結(jié)果

天津大道K25 +115.270 ～K26 +000.000 段路基沖擊碾壓15 遍后土基回彈模量，檢測結(jié)果匯總見圖2 所示。

圖2 濱海路工程試驗路段路基回彈模量值隨測點(diǎn)變化柱狀圖

試驗路右側(cè)回彈模量平均值為70.368 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差14.69，變異系數(shù)為21.07%，離散性較大;左側(cè)回彈模量平均值69.736 MPa，標(biāo)準(zhǔn)差11.52 MPa，變異系數(shù)為17.68%，同樣離散性較大，里程樁號與彎沉檢測位置接近。右側(cè)測點(diǎn)的回彈模量最小值K25 +750.000 處為54.6 MPa，左側(cè)測點(diǎn)回彈模量最小值K25 +500.000 處為58.5 MPa，右左側(cè)測點(diǎn)相鄰測點(diǎn)回彈模量變化較大。該測段路基經(jīng)過拋石擠於處理采用填石路基，測點(diǎn)下方路基具有不均勻性，故測得回彈模量離散性較大，相鄰回彈模量變化較大。

3.2.3 路基壓實(shí)度檢測結(jié)果與分析

K25 +115.270－K26 +000.000 段試驗路的壓實(shí)度檢測結(jié)果匯總見表1。

表1 天津大道試驗路段路基壓實(shí)度匯總表

各測點(diǎn)壓實(shí)度值有一定的波動，最低壓實(shí)度代表值為91.4%。剔除彎沉值和回彈模量不合格數(shù)值后取平均值95.48。

4 沖擊式碾壓技術(shù)施工質(zhì)量控制

4.1 填料含水量控制

填料天然含水量直接影響最終密實(shí)效果，沖擊碾壓過程中如果出現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象與填料天然含水量大小有直接關(guān)系，同時與壓實(shí)有關(guān)。

4.2 彎沉控制

彎沉控制，通過應(yīng)變量間接反映路基強(qiáng)度大小，規(guī)范規(guī)定檢測指標(biāo)之一。通常沖擊碾壓試驗段沖擊碾壓20 遍后為代表彎沉值。填土路基回彈模量值在60 MPa 以上，說明沖擊碾壓增加填土路基強(qiáng)度，沖擊碾壓后路基表層相對不密實(shí)，檢測結(jié)果相對較低。

4.3 沉降量控制

沉降量檢測簡便，結(jié)果也直觀可靠，是表征沖擊碾壓效果重要指標(biāo)。

5 結(jié) 論

天津大道K25 +115.270 ～K26 +000.000 試驗路大量的現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)表明，沖擊式壓實(shí)技術(shù)用于拋石擠淤處理軟土路基取得較好效果。現(xiàn)場檢測回彈模量平均值在60 MPa 以上，最小回彈模量大于40 MPa，回彈模量和彎沉檢測結(jié)果相關(guān)性顯著，壓實(shí)度檢測均在94%以上。說明該段試驗路通過沖擊碾壓20 遍后，路基用土回彈模量得到提高，壓實(shí)效果得到改善。

［1］吳東，沖擊壓實(shí)技術(shù)在葫蘆島濱海公路建設(shè)中的應(yīng)用研究［J］.遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報，2009.

［2］鄭仲琛，沖擊式壓路機(jī)及其應(yīng)用［J］.鐵道建筑技術(shù)，2000.

［3］張艷，沖擊式壓實(shí)機(jī)路基壓實(shí)技術(shù)研究［J］.，黑龍江交通科技，2001.