中铁四局集团有限公司市政分公司 安徽合肥 230022
摘要：高速公路在人们的生产和生活中发挥着重要的作用，现阶段，各式各样的高速公路修建项目也在不断的兴起当中。公路的路堤补强工作在整体修建工程中十分重要，为了控制公路整体路基的总沉降数值，减少在施工完成了出现的沉降现象，需要采用冲击碾压技术对其进行冲击碾压补强，提高公路路基的整体密实程度，减少在公路施工过程中造成的差异沉降，提高公路路基的稳定性和整体强度。本文论述了再一级公路中路堤补强使用冲击碾压技术的主要内容，旨在提高今后公路修建的整体质量，更好的为我国的交通事业贡献力量。
关键词：一级公路；路堤补强；冲击碾压技术；应用分析
引言
冲击碾压技术最早进入我国是在1995年，自此由于其本身施工良好的效果受到了广大建设施工企业的亲睐，在我国的大多数省市和区县的施工中都采用了冲击碾压技术，这项措施也极大的促进了冲击碾压技术的发展。在公路建设中，由于施工中的人为因素和自然因素，难免会在公路工程中出现一些差异性沉降，而这些沉降会在今后公路的使用中造成困扰，针对这种现象，需要在公路建设中对其采用冲击碾压技术进行路堤补强，以此才能维护好建设公路的工程质量。我国由于各个地区的地质和周边环境差异较大，需要针对不同的地区采用不同的冲击碾压技术，对新路建设和旧路改建也要制定不同的冲击碾压方案。
一、冲击碾压技术工作原理和特点
冲击碾压技术和传统的圆形截面压实轮技术有所不同，冲击碾压技术主要采用了非圆形的双轮，一般是三角形、四边形或者五边形的双轮。然后在冲击碾压车大功率的牵引下，用滚动产生超大力度的冲击和揉搓力度对一级公路的路基实施冲击压实工作。和传统的公路压实技术相比，冲击碾压技术将高频率、低振幅改成了高振幅、低频率，从技术层面上加大了对路基的冲击压实力度，和传统的公路压实技术相比，冲击碾压技术将整体路基的碾压效果提升了6-10倍的力度，并且由于冲击碾压采用的是非圆形的碾压双轮，对碾压轮的副作用也相对更小，减少了冲击碾压轮基本造价，有利于减少整体工程的工程成本，节省了大量工作时间。冲击碾压技术的路基碾压速度为12-15km/h，也就是说，每秒钟冲击路基地面两次，其工作原理图如下所示。
图1、冲击碾压压路机工作原理示意图
二、新建道路冲击碾压
新建道路地基冲击碾压的目的主要是为了提升新建道路的整体强度，减少道路在修建过程中出现的差异沉降和整体工程沉降量。冲击碾压技术一般适用于二级或者二级以下的湿陷性黄土地质或者厚度在三米以及三米以下的内浅层软弱地质。根据公路的等级和当地施工的地质条件，冲击碾压的后1m深度范围内的压实程度一般来说不能低于90%，湿陷系数不能高于0.015。下图是湿陷系数和干密度之间的关系曲线示意图。
图2、湿陷系数和干密度关系曲线示意图
针对含水量偏高的新建道路地基压实冲击，要将路基翻松晾晒后压实，或者也可以在路基上铺垫厚度为30-60cm的沙粒或碎石，路基的含水量越大，铺设的沙粒或碎石的厚度也要相应增加。沙粒或者碎石本身的材料也要注意筛选，其中的含沙量最好不超过5%，而其中的最大沙粒或碎石颗粒本身的直径大小也不应该大于40cm，铺设路基的过程中，要将砂垫层宽出路基边角至少两米。
冲击碾压的次数达到6、9、12次时，铁钉的标高和路基的相应压实度数据如下表显示：
表2、路基段冲击碾压次数和实际测试高度对照表
图3、冲击遍数和压实度关系曲线示意图
从上表中的数据我们可以得出：冲碾补压 6 遍时，每一断面的平均沉降量分别为：1.5cm、1.3cm、1.3cm、1.3cm，总平均沉降量为：1.4cm；冲碾补压 9 遍时，每一断面的平均沉降量分别为：3.6cm、3.4cm、3.4cm、2.6cm，总平均沉降量为：3.2cm；冲碾补压 12 遍时，每一断面的平均沉降量分别为：4.1cm、3.9cm、4.0cm、3.1cm，总平均沉降量为：3.8cm。冲碾补压遍数由 6 遍增至 9 遍时，路基沉降量增量为 1.9cm，增量沉降率1.9 /475 = 0.4%；冲碾补压遍数由 9 遍增至 12 遍时，路基沉降量增量为 0.5cm，增量沉降率 0.5 /475 = 0.1%。以上数据表明，冲碾补强可有效减少路基的工后沉降，加速路基的稳定；路基填土的沉降量随碾压遍数增加而逐渐增加，当冲碾补压12遍时，沉降量增加的速率逐渐减缓，冲碾效果明显降低因此在施工过程中应选用经济有效的冲碾遍数。
三、旧公路改建的冲击碾压技术应用分析
在我国也存在很多旧时修建的砂石一级道路，这些道路由于当时修建的技术原因限制和道路本身的地质条件原因，出现了路基沉降现象，而新的道路修建技术的出现导致新旧道路有着明显的沉降差异，因此，要结合新旧两条道路的路基进行结合冲击碾压。
在新旧道路的冲击碾压过程中，首先应该讲旧的水泥混凝土路面板块破碎成50cm左右的板块，然后将各个板块之间相互嵌锁，旧水泥混凝土路面不应该过于破碎松散，应该保持一定的整体性。在冲击旧公路的过程中，要逐渐将力度趋于平和及稳定，最后两次冲击碾压的平均沉降量要求不超过5mm，或者根据实际情况将实际平均沉降量控制在总沉降量的5%-10%之间，这项数据的获得需要通过实验验证。其次是要控制冲击碾的次数，如果采用四边形双轮的冲击压实机，那么冲击的次数要控制在7-14次，而五边形双轮的冲击压实机，冲击压实的次数要控制在10-20次，具体冲击碾压的次数要根据现场路基的实际状况进行调整，以求达到最好的冲击压实效果，如果冲击次数总数达到了25次以上仍旧未达到工程最低要求，应该停止冲击碾压，而采用其他路堤填补技术，对改建的旧路进行补强。冲击次数和压实度关系曲线图如下所示。
结论
论文作者:孙永盛
论文发表刊物:《基层建设》2015年第35期
论文发表时间:2016/12/7
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