冲击压路机在土石混填路堤中的应用.docx

冲击压路机在土石混填路堤中的应用冲击压路机在土石混填路堤中的应用公路建设和公路运营的实践证明，路基必须达到密实、均匀、稳定，才能保证路面的正常服务功能。在高速公路修建中，一般采用控制路基的压实度.、弯沉、工后沉降来达到功用要求。在路堤施工中若填料不能适用压实度控制时，按现行规范采用振动压路机碾压沉降来控制路堤填筑质量。再者，现在公路建设要求工期较短，路基工后自然沉降至路面施工时间更是不能达到应有的沉降时间，路基经常会产生沉降变形而引发工程病害。近年来使用冲击压路机开发应用的冲击碾压技术有了很大发展，在路堤施工过程中采用补强碾压有效地减少路基的工后沉降与差异沉降，保证路堤的整体稳定性。现在对路堤的填筑过程中，利用冲击压路机对路堤填层进行分层冲击碾压，不但提高了路基的整体强度与均匀性，也能节约路堤填筑过程中对石块进行破碎的成本费用。加快施工进度，还能达到工程质量要求。1 1 现行路基施工技术规范要求现行路基施工技术规范要求现行公路路基施工技术规范(JTJ033-95)中关于土石路堤施工有如下要求：天然土石混合料中所含石料强度大于 20MPa 时，石块的最大粒度不得超过压实层厚的 2/3，超过的应当清除；当所含石料为软质岩(强度小于 15Mpa)时，石料最大粒径不得超过压实层厚，超过的应打碎。土石路堤不得采用倾填方法，均应分层填筑，分层压实。每层铺填应根据压实机械类型和规格确定，不宜超过 40cm。土石混合填料中，当石料含量超过 70%时，应先铺填大块石料，且大面向下，放置平稳，再铺小块石料、石碴或石屑嵌缝找平，然后碾压；当含量小于 70%时，土石可混合铺填，但应避免硬质石块(特别是尺寸大的硬质石块)集中。按以上施工规范要求，采用一般的振动压路机进行施工，土石混填路堤施工分层不能超过 40cm，石块的最大粒径不能大于 27cm。2 2 冲击碾压技术冲击碾压技术冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以 25KJ 三边形双轮冲击压路机使用最多，行驶最佳速度为 12km/h，对地面产生集中冲击力 200-250t，相当于 1111-1543kPa，这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，满足重型标准 90%压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达 1.0-1.5m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克服土石路基隐患的技术优势。冲击压路机的技术特性决定较现行常规压路机不同的压实工艺，不采用现有压路机压半轮或部分重叠碾压的施工方法，而是以冲击力向土体深层扩散分布的性状，提出新的冲击碾压方法与施工工艺。冲击压路机双轮各宽 0.9m，行驶两次为一遍，其冲碾宽度 4m。每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以 45夹角向土体内分布土压力。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各 0.13m，当第二遍的第一次向内移动 0.2m 冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍再回复到第一遍的位置冲碾，依次进行至最终遍数。冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态，应以单双两遍为一冲压单元，当双数遍冲压时，调整转弯半径，达到对形成的波峰与波谷进行交替冲碾，使地面峰谷减小，表面接近平整。冲击压路机一般按顺时针与逆时针方向侮五遍进行交换作业。各种土石路基冲碾 20-40 遍可以使路基形成厚1.0-1.5m 的均匀加固层。3 3 冲击压路机发展及现状冲击压路机发展及现状1995 年夏天，南非压实设备技术公司在香港新机场冲击压实后，将其冲击压路机首次引入中国大陆，自 1999 年国产冲击压实压路机小批量生产并推向市场。如今我国是世界上使用冲击式压路机数量最多的一个国家，在过去的 10 年中，冲击压路机在高速公路中得到了大量的应用，但在大量的应用中，因没有相应的冲击压实施工规范，只能将冲击压实作为一种补强碾压。现在，某些省份交通部分一般要求对路堤地基进行填前碾压，对分区层进行补强冲击碾压。4 4 工程概况工程概况沪蓉国道主干线重庆忠县至垫江高速公路项目位于四川盆地川东平行岭谷区，丘包群立，沟谷迂回，为四川盆地典型丘陵地貌。第四系地层零星分布，广泛出露侏罗系地层，岩性为砂、泥岩互层。岩体呈中厚层构造，砂岩天然单轴抗压标准值达 26MPa 裂隙不发育，岩体完整。本标段承建的路段土石比例大约为 1：8，绝大多数路堤要利用砂岩进行填筑。路基通过村庄，挖方地段离农民房屋基本上是 60-150m，这就决定在路基挖方过程中，只能采用松动爆破，而不能采用抛掷爆