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濕陷性黃土的沖擊式壓實(shí)法

來源：鄭州中航設(shè)備時(shí)間：2018-01-01

自上世紀(jì)90年代沖擊壓路機(jī)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)以來，已在道路、機(jī)場(chǎng)、大壩以及填海等眾多工程領(lǐng)域發(fā)揮出無可取代的作用，其主要產(chǎn)地分布于河南，陜西等地區(qū)，其中以河南省鄭州市的產(chǎn)銷量*為密集，以中航設(shè)備和宇通重工兩大生產(chǎn)廠家為核心，以多地市多個(gè)經(jīng)銷商為輻射的銷售網(wǎng)絡(luò)占據(jù)了國(guó)內(nèi)沖擊壓路機(jī)70%的市場(chǎng)份額。
我國(guó)于1995年引進(jìn)沖擊壓實(shí)技術(shù)，其高振幅、低頻率沖擊碾壓加大了對(duì)土石的壓實(shí)功能，具有克服路基隱患的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，其碾壓速度快，時(shí)間短，固結(jié)均勻，在中等濕陷性黃土地基的處理中，相比較強(qiáng)夯、換填等工法，具有工期短，施工簡(jiǎn)便，質(zhì)量可靠，節(jié)約成本等優(yōu)勢(shì)。

一、適用范圍
沖擊壓實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于淺層軟弱地基的沖擊碾壓，濕陷性黃土地基的處理，高填石方路堤的分層沖擊碾壓。在濕陷性黃土地基處理中適用于一般路段的Ⅱ級(jí)（含Ⅱ級(jí)）以下濕陷性黃土地基。
二、工藝原理
沖擊壓路機(jī)與傳統(tǒng)壓路機(jī)相比，*大特點(diǎn)是其非圓形的沖擊輪外形。沖擊壓路機(jī)在壓實(shí)作業(yè)中，由于其非圓形的沖擊輪在地面上按照沖擊輪邊順序連續(xù)沖擊地面，相當(dāng)于低頻率，高振幅的沖擊壓實(shí)土體，并周期性的沖擊地面，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波向地下深層傳播，從而減小路基沉降量，提高壓實(shí)度和整體強(qiáng)度。濕陷性黃土主要由于黃土顆粒間隙過大，在大量滲水后，使土體在自重及荷載作用下發(fā)生沉陷，沖擊壓實(shí)通過對(duì)黃土施加高強(qiáng)度的沖擊力，可以有效減小或消除土的壓縮性和濕陷性。
三、施工工藝
（一）、工藝流程圖

（二）、施工方法
1、施工準(zhǔn)備
（1）施工前應(yīng)熟悉相關(guān)設(shè)計(jì)文件、工程概況、氣候條件及地形地貌等，在熟悉設(shè)計(jì)文件基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)采用沖擊壓實(shí)的地段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)和調(diào)查，以確定沖壓面積，地形等是否滿足要求。
（2）對(duì)原地面進(jìn)行處理，地表的種植土清除15cm，拆除舊的建筑物基礎(chǔ)要清除到地表以下30cm，置換素土填筑；挖掘樹根的坑超過30cm須分層夯實(shí)到原地面；原地面坑洼不平地段，相對(duì)高差小于50cm的進(jìn)行整平處理，相對(duì)高差大于50cm的坑分層夯實(shí)到原地面。
（3）按《公路路基施工技術(shù)規(guī)范》的要求，做好導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測(cè)、橫斷面檢查與補(bǔ)測(cè)、增設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)等工作，并按設(shè)計(jì)文件要求定出路堤坡腳、護(hù)坡道及邊溝位置。
（4）沉降量檢測(cè)點(diǎn)埋設(shè)用長(zhǎng)6cm鐵釘系紅布條做明確標(biāo)志，準(zhǔn)確定點(diǎn)。平地機(jī)刮平時(shí)應(yīng)注意保護(hù)帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測(cè)點(diǎn)，距檢測(cè)點(diǎn)20cm范圍內(nèi)不得擾動(dòng)。
2、沖擊壓實(shí)施工
（1）沖壓時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制路基含水量，使得土方路基含水量符合沖擊壓實(shí)的要求。沖壓前測(cè)含水量，如含水量過高，則應(yīng)晾曬達(dá)到要求時(shí)再進(jìn)行沖壓，如表層土質(zhì)干燥，出現(xiàn)揚(yáng)塵，應(yīng)進(jìn)行灑水沖壓。
（2）沖擊壓實(shí)須按規(guī)定的走向和排列模式進(jìn)行見圖，基于沖擊壓實(shí)地面形成波浪的峰谷狀態(tài)，應(yīng)以單雙兩遍為一沖壓?jiǎn)卧?，及時(shí)調(diào)整行駛路線，實(shí)現(xiàn)波峰與波谷呈交替狀沖壓，以做到碾壓均勻。

沖擊碾壓作業(yè)示意圖

（3）壓路機(jī)行駛速度應(yīng)在9～12km/h，宜先慢后快。
（4）如果路基表面出現(xiàn)較明顯的凹凸，致使壓路機(jī)顛簸嚴(yán)重，以致不能保持規(guī)定的行走速度時(shí)，應(yīng)馬上停機(jī)，用平地機(jī)整平路基表面，然后繼續(xù)施工。
（5）沖壓遍數(shù)對(duì)中等濕陷性黃土地基以20～40遍為宜，以試驗(yàn)路段確定的沖壓遍數(shù)控制。
（6）沖壓至規(guī)定的遍數(shù)后進(jìn)行壓實(shí)度和沉降量檢測(cè)，壓實(shí)度檢測(cè)坑應(yīng)夯填密實(shí)再進(jìn)行下一步?jīng)_壓。
（7）沖壓過程中局部“彈簧”現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)進(jìn)行挖除換填。

四、質(zhì)量控制

（一）、沖擊壓實(shí)檢測(cè)指標(biāo)
沖擊壓實(shí)施工質(zhì)量管理以施工工藝、沉降量指標(biāo)控制為主，結(jié)合壓實(shí)度等指標(biāo)進(jìn)行控制。
沖擊壓實(shí)各檢測(cè)指標(biāo)的方法與頻率如下：
土的含水量：每2000m²檢測(cè)8個(gè)點(diǎn)，沖壓前檢測(cè)；
沉降量：每2000m²檢測(cè)20個(gè)點(diǎn)，計(jì)算時(shí)取其算術(shù)平均值；
壓實(shí)度：每2000m²檢測(cè)4個(gè)點(diǎn)；

（二）、試驗(yàn)路段質(zhì)量檢測(cè)及控制
雖然沖擊壓實(shí)技術(shù)已在全國(guó)廣泛采用，但由于土質(zhì)、沖壓壓路機(jī)型號(hào)，應(yīng)用條件等各不相同，其壓實(shí)效果、施工工藝、質(zhì)量控制亦不相同，因此需要在施工前修筑試驗(yàn)路段，以確定合適的施工工藝，質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。
1.壓實(shí)度：沖擊前及每沖壓5遍后用灌砂法檢查沖擊后的壓實(shí)度，檢測(cè)頻率為每2000m²檢測(cè)4點(diǎn)，不足2000m²至少檢測(cè)2點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)豎向位置為表面下20cm、50cm、80cm，壓實(shí)度檢測(cè)應(yīng)確保前后兩檢測(cè)點(diǎn)間距大于2m，沖擊壓實(shí)完成后壓實(shí)度不小于93％。
2.沖擊式壓路機(jī)型號(hào)

沖擊能量(kJ)	SD30	SD32	SD35
*佳車速(km/h)	10-15	10-15	10-15
外形尺寸(mm) (長(zhǎng)寬高)	412029602100	412529702250	412529802350
壓實(shí)寬度(mm)	2*900	2*900	2*900
壓實(shí)影響深度(m)	5	5	6

五、施工措施
（一）、沖壓前應(yīng)查明沖壓范圍內(nèi)的地下管線及附近各種構(gòu)造物，并根據(jù)構(gòu)造物類型采取相應(yīng)的保護(hù)措施。沖壓施工場(chǎng)地附近有構(gòu)造物時(shí)，應(yīng)注意觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)立即中斷施工，以免構(gòu)造物損傷。
（二）、施工過程中，作業(yè)區(qū)的兩端和必要的地方實(shí)行交通管制，安排專人看守，安放警示標(biāo)志，禁止閑雜人員和其它車輛進(jìn)入作業(yè)區(qū)。
（三）、操作手在上崗前須經(jīng)培訓(xùn)合格，嚴(yán)禁未培訓(xùn)或培訓(xùn)不合格的操作人員駕駛沖擊壓路機(jī)施工。
（四）、施工過程中要有專人進(jìn)行指揮，防止發(fā)生事故。
六、環(huán)保措施
（一）機(jī)械停放和施工安排有序合理，禁止亂擺亂放。
（二）、施工便道經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，防止揚(yáng)塵對(duì)空氣、農(nóng)作物的污染。
（三）、施工過程中合理安排施工時(shí)間，避免夜間施工，減少噪聲與振動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響，保證附近居民的正常休息。
七、效益分析
對(duì)于中等濕陷性黃土地基采取沖擊壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行處理與常規(guī)的換填處理相比存在以下優(yōu)越性：
（一）、沖擊壓路機(jī)數(shù)量較多且大多都已國(guó)產(chǎn)，容易租賃，施工簡(jiǎn)便；
（二）、相比換填施工，大大節(jié)約成本；
（三）、沖擊壓實(shí)是一次性壓實(shí)，其碾壓速度快，時(shí)間短，固結(jié)壓力大，因此可縮短工期.

結(jié)語:
由以上分析沖擊壓路機(jī)機(jī)影響深度打，壓實(shí)連續(xù)性好，壓實(shí)速度快，工作單位面積大，沖擊壓路機(jī)碾壓路面的面積是普通壓路機(jī)幾倍以上，而工作效率是其他壓路機(jī)3倍，在大場(chǎng)地碾壓施工更加發(fā)揮出效率高的工作效率，一句話，沖擊壓路機(jī)即可節(jié)約成本，又可節(jié)約時(shí)間，牽引車，裝載機(jī)都可用。