沖擊碾壓技術在軟土路基施工中的應用

鄧可龍

（廣東省長大公路工程有限公司 廣東廣州 510000）

1 引言

在公路施工的過程當中，如果不對軟土路基問題進行專業有效的處理，那么在后續的公路使用中，往往會因此而引發各種各樣的質量問題，嚴重威脅人民的生命財產安全。沖擊碾壓技術是目前在軟土路基施工中常用到的有效手段之一，這種技術能夠明顯減少因軟土路基表面不均勻沉陷所引發的路面受損現象，而且成本不高，施工快，效率高，路基的均勻性，穩定性以及整體強度等均能因此得到很大改善。

2 沖擊碾壓技術的施工原理

軟土路基的主要組成成分為淤泥及粘土顆粒，同時還含有為數不多的有機物質，這就決定了軟土路基不僅含水量相對較高，而且土壤顆粒內部及之間的間隙也比較大。因此，軟土路基的公路在使用過程中，會因為地質變化以及外力作用而出現土壤強度和穩定性降低的現象，嚴重的公路甚至會流動。

沖擊碾壓技術的工作原理為用大功率牽引機帶動大噸位的壓實輪在路面上進行連續不斷的滾動，利用及其自身的壓實輪以及運動過程中產生的沖擊慣性來破碎和壓實路面。在機器行駛的過程中，壓實輪所產生的沖擊能不僅能夠擊碎表面軟土，而且還能夠將土壤碎塊重新壓入路基，同時壓實輪周期性拍打地面所產生的有規律的沖擊振動還能夠重新對土壤顆粒進行排列，從而達到壓密壓實路基土層的目的。

3 沖擊碾壓技術的應用方案

沖擊碾壓技術以其高效性及可實行性被廣泛應用到道路施工中，公路作為經濟的載體，對國民經濟的增長起著至關重要的作用。為了保障經濟穩定增長，減少人民的財產損失，道路工程的建設質量必須精益求精。在軟土路基的施工過程中，除了必要的沖擊碾壓技術支持外，全體工程人員還應齊心協力營造良好的施工環境，事先討論出合理的施工方案，減少不必要的耗損，避免施工時間的浪費，努力確保沖擊碾壓技術能夠充分發揮其技術優勢。

3.1 施工場地的管理

施工場地確定后，應對圖紙進行周密測量，用全站儀準確放出控制樁，然后確定邊樁，中裝的位置，還要設置明顯標志并定期對其進行復核。此外，施工場地的環境維護也非常重要，應根據具體情況對其進行相應處理，使其適宜施工，還要及時清除雜物，排除隱患，等，總之要為工程的順利施工創造良好的環境條件。

3.2 軟土路基含水量的檢測

在對土基進行沖擊碾壓前，應對其含水量進行精確測量，可以對該施工區域距地表一定距離的深層土樣進行檢測，檢測指標包括土壤孔隙比、天然含水率、最大干密度等，如果含水量過高或過低則要對應采取晾曬或補水等措施，目的是維持最佳含水量以確保沖擊碾壓充分發揮其功能。

3.3 沖擊碾壓技術的應用

碾壓前首先對施工環境進行調查，確定應拆除的通訊線路，管道，電纜等因素，確認可以開工后先采用振動壓路機將整個路面沖壓兩遍，然后進行找平，最后再靜壓一遍；施工時要注意在合理范圍內施工，避免意外發生；還要注意壓路機的操作，然后以沖壓面的中心線作軸進行拍壓，遍數應在25遍以上，排壓完成后，再轉為向內沖壓。對有拆除痕跡的路面則要在原有沖壓次數上再進行15遍以上的重復工作；對某些起伏較大的路面，應及時用平地機處理，然后進行后續作業，確保達到理想壓實度；如果兩相鄰路段同時進行沖壓作業，則要確保兩路段的搭接距離不小于15m；施工時要對地面進行灑水處理，減少揚塵；施工路段距居民居住地較近時要相應減少沖擊次數，但是不應小于15遍；確保居民良好休息，盡量在工作時間施工。

3.3.1 碾壓度與沖擊碾壓層厚的關系

下層土的碾壓度直接影響著沖擊碾壓技術的最終效果，因此需要根據承包商所提供的標準來對施工路面進行碾壓度的測量實驗。比如分別選取不同厚度的碾壓土層，進行相應的碾壓后用瑞雷波法對其進行密度檢測，然后在碾壓完成后采用灌沙發法對其下層土進行碾壓度的測量，從而得出不同土層厚度所對應的最佳碾壓遍數。一般情況下，下層土的碾壓度越高，則在相同的碾壓次數下，該實驗土層的碾壓度也越高。

3.3.2 碾壓度與沖擊碾壓次數的關系

以沖擊碾壓式壓路機為例，該種壓路機都是三瓣式的徽輪，因此對同種路表來說，該壓路機進行一遍碾壓相當于常規18t壓路機碾壓三遍，因為三瓣式壓路機每壓一遍對地表的接觸概率為1/3。當施工土層越薄，路基的碾壓度的分布越不均勻，碾壓度的增長速度越快，且只有當土層厚度達到0.5m虛厚0.6m時兩者之間才會有明顯的線性規律，在沖擊碾壓6遍之前，每進行一次沖壓，其碾壓度的增長系數約為33%。

3.3.3 質量控制

在進行實際施工時要注意：①要確保碾壓面下1m左右深度的地基系數應不小于80MPa/m，或其土體壓實系數大于等于0.9。②對地面完成規定次數的碾壓后，應該對其進行精確檢測，沒間隔100m就要檢查“6點2面”，注意斷面與路基邊緣的距離。③當施工地面為濕陷性黃土地基時，要保證其濕陷系數在0.015以下。

此外，由于沖擊式壓路機和平輪式壓路機的工作原理略有不同，因此需要制定相應的操作方案來保證發揮最大工作效率。比如說可以通過提高沖擊式壓路機的速度的方法，來提高虛厚條件下沖擊式碾壓機的工作效率，增加追密力度，保證位于沖擊土層下方的土層仍然可以沉降，這種處理方式在加固路基，減少沉降方面都是非常有效的。

3.4 壓實度及沉降度的檢測

要檢測路基的沉降度和壓實度，首先需要在路基上設置好沉降點。一般應設在整個道路的車道中心到外緣的位置，確定好沉降點后須用沙子將沉降板埋到地下相應位置。待沖擊碾壓過程完成后，分別記錄所設各點在沖壓前和沖壓后的高度。壓實度的檢測則需要器械輔助來完成路面的清理以及穩定，檢測壓實度需要在沖壓完成后用灌沙法進行測量，測量頻率視具體情況而定。

4 實例分析

本文以廣東中山東部快線工程為例來說明沖擊碾壓技術在軟土路基施工中的具體應用。

該公路路基寬32.0～45.5m，是中山至順德快速路工程的一部分，該公路沿用雙向六車道的設計，行車速度80km/h。該公路所處的自然環境為三角洲平原區，因此土壤構成多為黃土，某些路段為軟粘土，淤泥土，承載力較低。其物理力學指標如表1。

表1 軟土層物理力學性質指標表

4.1 施工方案

跟具該公路所處的自然環境，所以須在施工前對工地進行相應處理，清除地表雜物，順利排出地下水，減少土壤含水量，進而降低水分凍脹等問題對工程造成的影響。該路段的處理方案包括以下幾點：

（1）鋪設防水土工布。

（2）采用填石法處理路基中出現的水草地，淺坑，沼澤等地段，根據淤泥的量來確定填石厚度。

（3）鋪設防水土工布前，對已填筑路基進行沖擊，對路基進行增強補壓、減少路基后期出現沉降。

（4）在填石層上鋪筑透水性良好的砂礫等材料，并鋪下反壓護坡道。

4.2 沖擊碾壓施工方案

從工程的實際情況出發，結合科學理論，確定該工程所采用的壓路機為三邊形雙輪沖擊壓路機，牽引車采用400馬力。壓路機的工作速度應該在10～20km/h的范圍內，還要保證沖擊輪每圈壓實1/6的運行軌跡。沖擊輪寬0.9m，輪距1.2m，每次碾壓重疊范圍為0.2m，兩次錯輪碾壓即可將輪間距完全覆蓋。這樣就確定施工時需縱向沖擊6次，橫向沖擊2次，即可保證路基能收到均勻的沖擊壓力，進而統一路基的強度提高幅度，避免漏沖，過沖等意外情況的出現，提高工程質量。

4.3 施工控制

（1）把壓路機的行駛速度控制在合理的范圍內，過快或過慢都會影響最后的施工效果。

（2）及時觀測沖擊碾壓的效果，在碾壓完成后對路基的沉降數據進行及時準確的觀測，一般選取的是沖擊碾壓5、10、20遍后的路基作為測量對象，待沉降量小于總量的15%時，即可停止沖擊碾壓。

（3）路表含水量也需要精確測量，偏高需要進行晾曬，偏低則需要灑水，確保進行沖擊時路面處于最佳含水狀態，以保證施工效果。

4.4 注意事項

（1）注意施工的安全距離。

（2）施工過程要根據實際情況隨機應變，碾壓前清除地表雜物，對坑洼路面需要進行填補，并在規定碾壓遍數的基礎上再增加碾壓次數；對起伏路面則需要借助平地機進行平整。

（3）對需要施工但是卻在施工安全范圍意外的路段需要挖隔震溝，沖擊碾壓時還需要降低機器的行駛速度，同時反復沖壓；對構造物的處理應該在地基沖擊碾壓完成后再進行。

（4）注意施工時間，減少對周圍居民造成的影響。

5 結束語

綜上所述，沖擊碾壓技術作為道路施工中應用最為廣泛的技術之一，其操作過程和實用性直接影響著工程最后的質量。因此在施工，中應牢牢把握科學原理，結合工程具體的實際情況，主動創造最適宜的施工條件，同時還要嚴格遵守施工工序，反復檢查施工效果，保證沖擊碾壓技術能發揮其最大的工作效率，確保工程質量，為人民的生命財產安全提供有力保障。

[1]交通部公路科學研究院.公路沖擊碾壓應用技術指南[M].北京.人民交通出版社，2005：1～5.

[2]劉勝華，張偉東，竹青.高速公路路基填方沖擊壓實施工方法[J].廣東科技，2008：20～26.