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濕陷性黃土的沖擊式壓實法

來源：鄭州中航設備時間：2018-01-01

自上世紀90年代沖擊壓路機進入中國市場以來，已在道路、機場、大壩以及填海等眾多工程領域發(fā)揮出無可取代的作用，其主要產地分布于河南，陜西等地區(qū)，其中以河南省鄭州市的產銷量*為密集，以中航設備和宇通重工兩大生產廠家為核心，以多地市多個經(jīng)銷商為輻射的銷售網(wǎng)絡占據(jù)了國內沖擊壓路機70%的市場份額。
我國于1995年引進沖擊壓實技術，其高振幅、低頻率沖擊碾壓加大了對土石的壓實功能，具有克服路基隱患的技術優(yōu)勢，其碾壓速度快，時間短，固結均勻，在中等濕陷性黃土地基的處理中，相比較強夯、換填等工法，具有工期短，施工簡便，質量可靠，節(jié)約成本等優(yōu)勢。

一、適用范圍
沖擊壓實技術廣泛應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（含Ⅱ級）以下濕陷性黃土地基。
二、工藝原理
沖擊壓路機與傳統(tǒng)壓路機相比，*大特點是其非圓形的沖擊輪外形。沖擊壓路機在壓實作業(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，相當于低頻率，高振幅的沖擊壓實土體，并周期性的沖擊地面，產生強烈的沖擊波向地下深層傳播，從而減小路基沉降量，提高壓實度和整體強度。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，沖擊壓實通過對黃土施加高強度的沖擊力，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、施工準備
（1）施工前應熟悉相關設計文件、工程概況、氣候條件及地形地貌等，在熟悉設計文件基礎上，對設計采用沖擊壓實的地段進行現(xiàn)場核對和調查，以確定沖壓面積，地形等是否滿足要求。
（2）對原地面進行處理，地表的種植土清除15cm，拆除舊的建筑物基礎要清除到地表以下30cm，置換素土填筑；挖掘樹根的坑超過30cm須分層夯實到原地面；原地面坑洼不平地段，相對高差小于50cm的進行整平處理，相對高差大于50cm的坑分層夯實到原地面。
（3）按《公路路基施工技術規(guī)范》的要求，做好導線、中線、水準點復測、橫斷面檢查與補測、增設水準點等工作，并按設計文件要求定出路堤坡腳、護坡道及邊溝位置。
（4）沉降量檢測點埋設用長6cm鐵釘系紅布條做明確標志，準確定點。平地機刮平時應注意保護帶有紅布條鐵釘?shù)臋z測點，距檢測點20cm范圍內不得擾動。
2、沖擊壓實施工
（1）沖壓時，應嚴格控制路基含水量，使得土方路基含水量符合沖擊壓實的要求。沖壓前測含水量，如含水量過高，則應晾曬達到要求時再進行沖壓，如表層土質干燥，出現(xiàn)揚塵，應進行灑水沖壓。
（2）沖擊壓實須按規(guī)定的走向和排列模式進行見圖，基于沖擊壓實地面形成波浪的峰谷狀態(tài)，應以單雙兩遍為一沖壓單元，及時調整行駛路線，實現(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）壓路機行駛速度應在9～12km/h，宜先慢后快。
（4）如果路基表面出現(xiàn)較明顯的凹凸，致使壓路機顛簸嚴重，以致不能保持規(guī)定的行走速度時，應馬上停機，用平地機整平路基表面，然后繼續(xù)施工。
（5）沖壓遍數(shù)對中等濕陷性黃土地基以20～40遍為宜，以試驗路段確定的沖壓遍數(shù)控制。
（6）沖壓至規(guī)定的遍數(shù)后進行壓實度和沉降量檢測，壓實度檢測坑應夯填密實再進行下一步?jīng)_壓。
（7）沖壓過程中局部“彈簧”現(xiàn)象時，及時進行挖除換填。

四、質量控制

（一）、沖擊壓實檢測指標
沖擊壓實施工質量管理以施工工藝、沉降量指標控制為主，結合壓實度等指標進行控制。
沖擊壓實各檢測指標的方法與頻率如下：
土的含水量：每2000m²檢測8個點，沖壓前檢測；
沉降量：每2000m²檢測20個點，計算時取其算術平均值；
壓實度：每2000m²檢測4個點；

（二）、試驗路段質量檢測及控制
雖然沖擊壓實技術已在全國廣泛采用，但由于土質、沖壓壓路機型號，應用條件等各不相同，其壓實效果、施工工藝、質量控制亦不相同，因此需要在施工前修筑試驗路段，以確定合適的施工工藝，質量控制標準。
1.壓實度：沖擊前及每沖壓5遍后用灌砂法檢查沖擊后的壓實度，檢測頻率為每2000m²檢測4點，不足2000m²至少檢測2點，測點豎向位置為表面下20cm、50cm、80cm，壓實度檢測應確保前后兩檢測點間距大于2m，沖擊壓實完成后壓實度不小于93％。
2.沖擊式壓路機型號

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

五、施工措施
（一）、沖壓前應查明沖壓范圍內的地下管線及附近各種構造物，并根據(jù)構造物類型采取相應的保護措施。沖壓施工場地附近有構造物時，應注意觀察，發(fā)現(xiàn)異常情況時立即中斷施工，以免構造物損傷。
（二）、施工過程中，作業(yè)區(qū)的兩端和必要的地方實行交通管制，安排專人看守，安放警示標志，禁止閑雜人員和其它車輛進入作業(yè)區(qū)。
（三）、操作手在上崗前須經(jīng)培訓合格，嚴禁未培訓或培訓不合格的操作人員駕駛沖擊壓路機施工。
（四）、施工過程中要有專人進行指揮，防止發(fā)生事故。
六、環(huán)保措施
（一）機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，防止揚塵對空氣、農作物的污染。
（三）、施工過程中合理安排施工時間，避免夜間施工，減少噪聲與振動對環(huán)境的影響，保證附近居民的正常休息。
七、效益分析
對于中等濕陷性黃土地基采取沖擊壓實技術進行處理與常規(guī)的換填處理相比存在以下優(yōu)越性：
（一）、沖擊壓路機數(shù)量較多且大多都已國產，容易租賃，施工簡便；
（二）、相比換填施工，大大節(jié)約成本；
（三）、沖擊壓實是一次性壓實，其碾壓速度快，時間短，固結壓力大，因此可縮短工期.

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