沖擊碾壓技術在高速公路路基施工階段的應用

王全富

摘 要：道路的路基準確地來說就是以路面為基礎的帶狀構筑物或者是結構物，其起到承擔道路路面結構的基礎重量，一般是用土或者是石料修筑的。為了能夠讓高速公路保持路面結構的穩定性和壽命的長久性，其路基修筑的穩定與否起到了決定性的意義。沖擊碾壓技術是現如今廣泛應用的技術之一，其在高速公路路基施工和建設中有較高的實用價值，該文主要就沖擊碾壓技術的優勢、特點及其在路基施工各階段的運用加以論述，使該技術能更好地應用在高速公路的建設中。

關鍵詞：沖擊碾壓技術；高速公路；路基施工

中圖分類號：U416 文獻標志碼：A

0 前言

眾所周知，由于高速公路具有施工距離長、跨越地理范圍非常大等特點，因此環境存在非常大的差異。為了將這種差異盡可能地降到最低，需要施工和技術部門對施工環境深入了解，在路基的施工能夠有針對性地進行處理。對于沖擊碾壓技術，可以直接用于高速公路路基施工，對于路基的穩定性和高強度下的一些風險性都有一定的抵御能力。對于高速公路修筑項目起到了非常大的助力。這也是該技術近年來在道路修筑有如此大影響力的原因。

1 沖擊碾壓技術的主要優勢特點

沖擊碾壓技術是一種相對比較新的技術，其根本原理是利用物理作用力。這種實施沖擊碾壓作用力的機器稱為沖擊式壓實機。在該機器的上面是一個類似于滑輪的結構，通過重力形成重力勢能，產生動能。由牽引車帶動類似3個圓形錯位排列的滾輪，利用這種多邊滾輪行進時差生的位能落差，使壓實輪對地面有一個更強的作用力，以高振幅和低頻率進行碾壓沖擊作業，讓作用力更強。不僅需要對路面滾動、揉壓、對土層深處的土石顆粒結構進行小位移等，進而將土石顆粒等結構重組，最終使土石地面以下的地基更加牢固，起到了沖擊碾壓鞏固地基的作用。簡單來看，就是利用大的沖擊力使整體結構和地基更加穩定和牢固。

1.1 頻率低振幅高

頻率低振幅高這樣能夠形成很大的動能和作用力。其高振幅是為了有一個很強的能量對地基路面進行沖擊，而低頻率是為了能夠在非常集中的范圍內，對局部地區的路面土石結構進行重排，實現土石結構密度的提升，進而增加路基的穩定性。如果在具有很強沖擊力的情況下，又提升整個的輸出頻率，則會直接對路面層甚至地基層產生非常大的破壞，這就失去沖擊碾壓機器存在的意義了。頻率低振幅高這種優勢在于，使高能量在低頻率下對路面進行穩定地壓實。

1.2 沖擊力巨大

其次，就是該方法的沖擊力非常巨大。通過高振幅產生巨大的能量，能量作用在機器所在的一塊范圍內，因產生的動能直接作用在壓實輪上，經過的路面會由于局部動能過大產生受力不均勻的現象，因此，為了能夠讓整個路基受力都盡量一致，在機器滾動的過程中，需要給予一個均勻的速度行駛，讓其作用力保持在一個均衡的狀態。在這種情況下，操作機器需要找到受力均勻的方法，無論是勻速運動，還是機器在一個范圍內作業，受力之后再轉移到另一個位置作業，盡可能使土石結構密度均衡。

1.3 降低路面的沉降率，增加路面穩定性

由于高速公路的路面結構特殊，其道路非常長，所經過的地方可能有特殊的地形地貌存在，不一樣的地形地貌，在高速公路施工的過程中會運用不同的回填材料，甚至土石層的厚度和密度都會由于地形地貌的不同而發生影響，因此，如果在不同的地形地貌上同時作用一種沖擊力，路面產生的沖壓功效是不一樣的。如果在一個地形土壤結構比較薄弱的地方施加一個和平地一樣大小的作用力，很容易由于土石自重和整體路基層以上的結構不穩定而發生土壤沉降和路面塌陷的現象，其安全隱患是非常大的，甚至會造成一定的人員傷亡，后果不容小覷。而一種沖擊碾壓技術，在運用在工程之前已經經過了具體的試驗，發現其可以有效地減少由于沉降而出現的裂縫或者是路面塌陷現象。

2 沖擊碾壓技術在路基施工各階段的運用

2.1 前期準備階段

首先，從各個施工階段來看，沖擊碾壓技術雖然原理都是利用高能量對路面層和地基層進行穩定和固定，但是，實際在各個環節和步驟上，應用的方法有所差別。首先，工程前期的準備階段，涉及路面路基的打造和勘測之前，需要先由相關部門對于路面的地形地貌進行詳細了解，之后按照工程的要求進行路面的清理工作，涉及的一些清理工作象說一些水井等設施，可以及時地更換位置，如果涉及一些安裝管線存在，為了防止平整土地過程中出現管道破裂等情況，一定要對其管線走向進行確認，并且加固周圍的保護土地或者沙石結構。平整完最開始的路基結構之后，就是要確定路面層不能有額外的物體存在，或者是表層的一些土壤只是浮在上面，并沒有壓實，這時，利用沖擊碾壓技術，對已經松散的表層土壤給予一個合適的受力，讓其能夠均勻受力，進而實現路面的基本平整。路面結構不同的工程是不一樣的，因此在作業之前，可以先進行合理地勘測和實驗，機械設施上路面的最大承受力是多少，還有碾壓的邊線的劃定都是前期的一個準備階段。對于壓實程度的受力值也是需要給予一個實驗的，可以在一個小面積上給予一個均衡穩定的受力值，觀察路面是否有凹凸不平的現象，如果肉眼無法監測，可以利用計算機傳感器進行同步監測，放大受力面。

2.2 壓實施工階段

在需要作業的過程中，沖擊碾壓技術更是應用得非常多。公路路面已經進行了嚴格地清理，并且針對不同的地形地貌進行了詳細地了解，對土地結構不穩定的部分進行壓實，確保土地結構和路基結構的穩定性和牢固性。在作業的過程中，要在一個范圍內的路面設置幾個不同的安置點，所謂的安置點就是防止碾壓機械設備的地方，安放之前還是要進行一遍合理的路面平整度檢測。壓實度達到九成以上允許接下來的碾壓技術實施。碾壓設備在進行作業的時候，遵循前文提及的迅速行駛，使行駛的速度在每小時10 km～15 km之前即可，按照準備工作劃好的碾壓邊界，從一側到另一側，有方向地逐漸進行，切不可隨意碾壓，極容易造成一個路面的重復壓實，導致該區域內土地受力面積大大增加。當然，在作業的過程中，也要具體問題具體分析，如果遇到土壤的土質比較干燥或者比較潮濕的時候，可以用相關方法降低其干燥程度或者濕潤度。之后，可以將壓實機械設備放置在每一個檢測點上，作業后，要進行每一個點位的數據記錄，最后數據一起比對，記錄碾壓技術的操作全過程。

2.3 后期控制階段

后期就是一個檢查和鞏固以及發現問題的過程。在作業之后，可以在每個檢測點上用傳感器測量點位土壤的厚度，然后之前準備工作的數據相比較，檢驗是否出現沉降。如果路面有輕微損壞或者是土壤結構不平整，可以適當用一些人工路面建筑材料進行修整，保證整體的路面和路基的穩定程度符合標準即可。

3 結語

對于高速公路的修建而言，與其他的道路有很多不同之處，首先高速公路跨度非常大，其次施工長度較長，因此，針對這種地理跨度大的道路，需要根據市場需求和相應的質量、技術要求，輔以高新技術進行施工，能夠對高速公路的建設起積極作用，象能夠有效地夯實地基，進而直接提升高速公路建設的品質。針對不同工程的問題進行總結，發現問題解決問題，盡快讓該技術更好地應用在高速公路的建設中。

參考文獻

[1]孫繁茂.沖擊碾壓技能在高速公路作業中的運用[J].華東公路，2015（1）：34-35.