一級(jí)公路路堤補(bǔ)強(qiáng)中沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析

孫永盛

中鐵四局集團(tuán)有限公司市政分公司 安徽合肥 230022

摘要：高速公路在人們的生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用，現(xiàn)階段，各式各樣的高速公路修建項(xiàng)目也在不斷的興起當(dāng)中。公路的路堤補(bǔ)強(qiáng)工作在整體修建工程中十分重要，為了控制公路整體路基的總沉降數(shù)值，減少在施工完成了出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象，需要采用沖擊碾壓技術(shù)對(duì)其進(jìn)行沖擊碾壓補(bǔ)強(qiáng)，提高公路路基的整體密實(shí)程度，減少在公路施工過(guò)程中造成的差異沉降，提高公路路基的穩(wěn)定性和整體強(qiáng)度。本文論述了再一級(jí)公路中路堤補(bǔ)強(qiáng)使用沖擊碾壓技術(shù)的主要內(nèi)容，旨在提高今后公路修建的整體質(zhì)量，更好的為我國(guó)的交通事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：一級(jí)公路；路堤補(bǔ)強(qiáng)；沖擊碾壓技術(shù)；應(yīng)用分析

引言

沖擊碾壓技術(shù)最早進(jìn)入我國(guó)是在1995年，自此由于其本身施工良好的效果受到了廣大建設(shè)施工企業(yè)的親睞，在我國(guó)的大多數(shù)省市和區(qū)縣的施工中都采用了沖擊碾壓技術(shù)，這項(xiàng)措施也極大的促進(jìn)了沖擊碾壓技術(shù)的發(fā)展。在公路建設(shè)中，由于施工中的人為因素和自然因素，難免會(huì)在公路工程中出現(xiàn)一些差異性沉降，而這些沉降會(huì)在今后公路的使用中造成困擾，針對(duì)這種現(xiàn)象，需要在公路建設(shè)中對(duì)其采用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行路堤補(bǔ)強(qiáng)，以此才能維護(hù)好建設(shè)公路的工程質(zhì)量。我國(guó)由于各個(gè)地區(qū)的地質(zhì)和周邊環(huán)境差異較大，需要針對(duì)不同的地區(qū)采用不同的沖擊碾壓技術(shù)，對(duì)新路建設(shè)和舊路改建也要制定不同的沖擊碾壓方案。

一、沖擊碾壓技術(shù)工作原理和特點(diǎn)

沖擊碾壓技術(shù)和傳統(tǒng)的圓形截面壓實(shí)輪技術(shù)有所不同，沖擊碾壓技術(shù)主要采用了非圓形的雙輪，一般是三角形、四邊形或者五邊形的雙輪。然后在沖擊碾壓車大功率的牽引下，用滾動(dòng)產(chǎn)生超大力度的沖擊和揉搓力度對(duì)一級(jí)公路的路基實(shí)施沖擊壓實(shí)工作。和傳統(tǒng)的公路壓實(shí)技術(shù)相比，沖擊碾壓技術(shù)將高頻率、低振幅改成了高振幅、低頻率，從技術(shù)層面上加大了對(duì)路基的沖擊壓實(shí)力度，和傳統(tǒng)的公路壓實(shí)技術(shù)相比，沖擊碾壓技術(shù)將整體路基的碾壓效果提升了6-10倍的力度，并且由于沖擊碾壓采用的是非圓形的碾壓雙輪，對(duì)碾壓輪的副作用也相對(duì)更小，減少了沖擊碾壓輪基本造價(jià)，有利于減少整體工程的工程成本，節(jié)省了大量工作時(shí)間。沖擊碾壓技術(shù)的路基碾壓速度為12-15km/h，也就是說(shuō)，每秒鐘沖擊路基地面兩次，其工作原理圖如下所示。

圖1、沖擊碾壓壓路機(jī)工作原理示意圖

二、新建道路沖擊碾壓

新建道路地基沖擊碾壓的目的主要是為了提升新建道路的整體強(qiáng)度，減少道路在修建過(guò)程中出現(xiàn)的差異沉降和整體工程沉降量。沖擊碾壓技術(shù)一般適用于二級(jí)或者二級(jí)以下的濕陷性黃土地質(zhì)或者厚度在三米以及三米以下的內(nèi)淺層軟弱地質(zhì)。根據(jù)公路的等級(jí)和當(dāng)?shù)厥┕さ牡刭|(zhì)條件，沖擊碾壓的后1m深度范圍內(nèi)的壓實(shí)程度一般來(lái)說(shuō)不能低于90%，濕陷系數(shù)不能高于0.015。下圖是濕陷系數(shù)和干密度之間的關(guān)系曲線示意圖。

圖2、濕陷系數(shù)和干密度關(guān)系曲線示意圖

針對(duì)含水量偏高的新建道路地基壓實(shí)沖擊，要將路基翻松晾曬后壓實(shí)，或者也可以在路基上鋪墊厚度為30-60cm的沙粒或碎石，路基的含水量越大，鋪設(shè)的沙粒或碎石的厚度也要相應(yīng)增加。沙粒或者碎石本身的材料也要注意篩選，其中的含沙量最好不超過(guò)5%，而其中的最大沙粒或碎石顆粒本身的直徑大小也不應(yīng)該大于40cm，鋪設(shè)路基的過(guò)程中，要將砂墊層寬出路基邊角至少兩米。

沖擊碾壓的次數(shù)達(dá)到6、9、12次時(shí)，鐵釘?shù)臉?biāo)高和路基的相應(yīng)壓實(shí)度數(shù)據(jù)如下表顯示：

表2、路基段沖擊碾壓次數(shù)和實(shí)際測(cè)試高度對(duì)照表

從上表中的數(shù)據(jù)我們可以得出：沖碾補(bǔ)壓 6 遍時(shí)，每一斷面的平均沉降量分別為：1.5cm、1.3cm、1.3cm、1.3cm，總平均沉降量為：1.4cm；沖碾補(bǔ)壓 9 遍時(shí)，每一斷面的平均沉降量分別為：3.6cm、3.4cm、3.4cm、2.6cm，總平均沉降量為：3.2cm；沖碾補(bǔ)壓 12 遍時(shí)，每一斷面的平均沉降量分別為：4.1cm、3.9cm、4.0cm、3.1cm，總平均沉降量為：3.8cm。沖碾補(bǔ)壓遍數(shù)由 6 遍增至 9 遍時(shí)，路基沉降量增量為 1.9cm，增量沉降率1.9 /475 = 0.4%；沖碾補(bǔ)壓遍數(shù)由 9 遍增至 12 遍時(shí)，路基沉降量增量為 0.5cm，增量沉降率 0.5 /475 = 0.1%。以上數(shù)據(jù)表明，沖碾補(bǔ)強(qiáng)可有效減少路基的工后沉降，加速路基的穩(wěn)定；路基填土的沉降量隨碾壓遍數(shù)增加而逐漸增加，當(dāng)沖碾補(bǔ)壓12遍時(shí)，沉降量增加的速率逐漸減緩，沖碾效果明顯降低因此在施工過(guò)程中應(yīng)選用經(jīng)濟(jì)有效的沖碾遍數(shù)。

三、舊公路改建的沖擊碾壓技術(shù)應(yīng)用分析

在我國(guó)也存在很多舊時(shí)修建的砂石一級(jí)道路，這些道路由于當(dāng)時(shí)修建的技術(shù)原因限制和道路本身的地質(zhì)條件原因，出現(xiàn)了路基沉降現(xiàn)象，而新的道路修建技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致新舊道路有著明顯的沉降差異，因此，要結(jié)合新舊兩條道路的路基進(jìn)行結(jié)合沖擊碾壓。

在新舊道路的沖擊碾壓過(guò)程中，首先應(yīng)該講舊的水泥混凝土路面板塊破碎成50cm左右的板塊，然后將各個(gè)板塊之間相互嵌鎖，舊水泥混凝土路面不應(yīng)該過(guò)于破碎松散，應(yīng)該保持一定的整體性。在沖擊舊公路的過(guò)程中，要逐漸將力度趨于平和及穩(wěn)定，最后兩次沖擊碾壓的平均沉降量要求不超過(guò)5mm，或者根據(jù)實(shí)際情況將實(shí)際平均沉降量控制在總沉降量的5%-10%之間，這項(xiàng)數(shù)據(jù)的獲得需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。其次是要控制沖擊碾的次數(shù)，如果采用四邊形雙輪的沖擊壓實(shí)機(jī)，那么沖擊的次數(shù)要控制在7-14次，而五邊形雙輪的沖擊壓實(shí)機(jī)，沖擊壓實(shí)的次數(shù)要控制在10-20次，具體沖擊碾壓的次數(shù)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)路基的實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)整，以求達(dá)到最好的沖擊壓實(shí)效果，如果沖擊次數(shù)總數(shù)達(dá)到了25次以上仍舊未達(dá)到工程最低要求，應(yīng)該停止沖擊碾壓，而采用其他路堤填補(bǔ)技術(shù)，對(duì)改建的舊路進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。沖擊次數(shù)和壓實(shí)度關(guān)系曲線圖如下所示。

圖3、沖擊遍數(shù)和壓實(shí)度關(guān)系曲線示意圖

結(jié)論