沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究

1、沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究第10期北方交通?3?沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究郭明洋(吉林省高等級公路建設(shè)局,長春130062)摘要:介紹了沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路工程中的應(yīng)用,針對不同填筑材料,不同填筑厚度條4-F,進行經(jīng)濟比擬,得出在土石混填路基中沖擊碾壓技術(shù)較常規(guī)碾壓填筑方法具有更好的經(jīng)濟性和實用性.關(guān)鍵詞:沖擊碾壓;高填方路基;壓實;沉降量中圖分類號:U416.1文獻標(biāo)識碼:B文章編號:16736052(2021)100003031沖擊碾壓技術(shù)綜述沖擊碾壓是巖土工程壓實技術(shù)的最新開展,在解決路基工程質(zhì)量隱患方面得到廣泛應(yīng)用,可以有效地減少路基的

2、工后沉降與差異沉降,保證路堤整體的穩(wěn)定性,提高路基的整體強度與均勻性.2長琿高速公路沖擊碾壓試驗技術(shù)研究長春至琿春高速公路位于吉林省東部,為山嶺工質(zhì)量,防止左右幅路基產(chǎn)生過大的沉降差,推廣新技術(shù),選擇第12合同段Kl10+050K110+550段土石混填路基和K111+800K112+020段土方路基作試驗研究.(1)對應(yīng)不同填筑厚度(50cm,60cm,70cm),不同碾壓遍數(shù)(5次,10次,15次)的壓實度變化;(2)沖擊壓路機對不同深度處的作用效果;(3)與普通壓路機工作效率(對應(yīng)相同填高)比較,考察相應(yīng)定額量;(4)確定現(xiàn)場最正確施工工藝方法;(5)總結(jié)施工中出現(xiàn)的問題及改良措施.(1

3、)開挖臺階,整平試驗段基面,并碾壓至設(shè)計要求的壓實度.復(fù)測試驗段高程,確定填筑范圍,超寬值按100cm控制.(2)將土石混填材料運至現(xiàn)場,攤鋪,松鋪厚度控制在5080cm,保證厚度均勻,推土機整平從路肩向路中進行,再用平地機精平.最后布設(shè)測點,觀測沉降數(shù)據(jù).(3)在沖擊壓路機沖壓前,先采用YZ18光輪壓路機對攤鋪料靜壓2遍,沖壓采用錯輪不重疊輪跡的方法進行,沖壓時通過改變行進路線來調(diào)整沖壓點,使其均勻沖壓.沖壓5遍,10遍,l5遍分別觀測沉降數(shù)據(jù).(4)沖擊碾壓l5遍后,通過測量比照沉降量,兩次觀測沉降值差小于30mm那么停止沖壓,沉降值不符合要求那么繼續(xù)沖擊碾壓,到達要求后,停止沖壓.(5)

4、沖擊碾壓完成后,用YZ18光輪壓路機對路基靜壓,碾壓無輪跡后轉(zhuǎn)入下一層施工.3試驗工程技術(shù)測試分析土石混填試驗段長度500m,最大填高約7m.填料為天然山皮土,土石比例約為20:80(40mm以下顆粒含量約占18%一20%),施工控制含水量12%一17%.分別對不同的填筑厚度進行試驗觀測一壓實后50cm,60cm,70cm,其沖擊碾壓15遍的平均沉降量分別為63.1mm,69.1mm和71.7mm.觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,沉降量與沖擊碾壓次數(shù)的線性擬合經(jīng)驗公式見表1.根據(jù)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)繪制的沉降曲線圖和柱狀圖如圖1圖4所示:由于沖擊壓路機具有高能量的壓實功能,相當(dāng)于超重型擊實標(biāo)準(zhǔn)的擊實功,含水量超過一

5、定限值那么在當(dāng)前填筑層內(nèi)會形成彈簧土,無法壓實,詳見表2.試驗說明11%一18%左右含水量的填料均可正常壓實.?4?北方交通2021表1土石混填段沉降量與沖擊碾壓次數(shù)的線性擬合方程.】0060嘲a-0.040圖10020沖擊碾壓次數(shù)土石混填50cm沉降觀測匯總曲線5l0l5沖擊碾壓次數(shù)圖2土石混填60em沉降觀測匯總曲線00205l0l5沖擊碾壓次數(shù)圖3土石混填70em沉降觀測匯總曲線一800磐40005l0l520沖擊碾壓次數(shù)圖4土石混填沉降觀測擬合曲線表2試驗段含水量與壓實情況檢測匯總表分別對不同的填筑厚度進行試驗觀測一壓實后50cm,55em,其沖擊碾壓15遍的平均沉降量分別為30.9和

6、32.Omm.統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示:在一定碾壓次數(shù)條件下,沉降量與沖擊碾壓次數(shù)具有線性關(guān)系,即證果,沉降量與沖擊碾壓次數(shù)的線性擬合經(jīng)驗公式見表3.表3風(fēng)化砂段沉降量與沖擊碾壓次數(shù)的線性擬合經(jīng)驗公式填筑厚度4550cm填筑厚度5055em工程沖壓5遍沖壓10遍沖壓15遍沖壓5遍沖壓10遍沖壓15遍根據(jù)現(xiàn)場觀測數(shù)據(jù)繪制的沉降曲線如圖5圖7所示:點咖避螺點刪避EE面世媸004000300000圖500600000圖6400300100l0l5沖擊碾壓次數(shù)風(fēng)化砂50em沉降觀測匯總曲線圖l0l5沖擊碾壓次數(shù)風(fēng)化砂55em沉降觀測匯總曲線圖50:55UlUlZU沖擊碾壓次數(shù)圖7填筑風(fēng)化砂沉降觀測擬合曲線以上試驗

7、工程觀測數(shù)據(jù)顯示:沖擊碾壓作用下風(fēng)化砂路基的沉降量總體呈增加趨勢,如圖5和圖6所示,但在一定的壓實功(沖擊碾壓次數(shù))作用下,不同粒徑的土顆粒會產(chǎn)生紊亂,類似粒子性遷移,體現(xiàn)在不同觀測點上顯示為波動的曲線增長,即沉降量會在一定范圍內(nèi)波動甚至是負(fù)增長.使用沖擊壓路機分層沖擊碾壓高路堤與補壓振碾達標(biāo)路床工程,能較好地提高路基的整體強度與第l0期郭明洋:沖擊碾壓技術(shù)在長琿高速公路高填方路基中的應(yīng)用研究?5?際情況和現(xiàn)場觀測,試驗段采用先靜壓再沖壓最后檢測的單層填筑壓實度(以室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)擊實為準(zhǔn))以及相應(yīng)的經(jīng)驗擬合公式見表4.表4風(fēng)化砂段單層填土壓實度變化擬合經(jīng)驗公式.I8I壓路機沖擊碾壓完成后(沖擊15遍

8、后靜壓一遍)試驗川FI靜壓兩遍距頂面020cm距頂面20-35era距頂面3550em方法x55)填料(風(fēng)化砂)標(biāo)準(zhǔn)擊實條件下最大干密度2.236g/cra;最正確含水量6.0%根據(jù)試驗工程測定分層填筑各當(dāng)前層不同區(qū)域壓實度實測值變化曲線如圖8,將不同填筑層相對應(yīng)測定壓實度值綜合后的擬合曲線如圖9.;7.0鑿;6.5當(dāng)前層頂面以下深度/cm圖8不同填筑層壓實度變化曲線10l520253035404550單層土的不同層謠/cm圖9沖擊碾壓后壓實度擬合曲線綜上可知,經(jīng)15遍的沖擊碾壓后,風(fēng)化砂填料的整體壓實度水平有大幅度提高,平均壓實度水平提高超過9個百分點,證實沖擊碾壓的作用效果是有效的和顯著的

9、.4研究結(jié)論(1)沖擊碾壓對路基土石混填材料和風(fēng)化砂類好的促使石料和土顆粒之間的填充,并到達密實,穩(wěn)壓實具有較一般碾壓(靜壓)更好的壓實效果.(2)沉降觀測的擬合經(jīng)驗公式說明:在一定的振動沖擊碾壓作用下,土石混填路基材料的沉降變化(沉降曲線)是收斂的,證實土體密實度到達某一特定峰值,形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu).(3)沉降觀測的擬合經(jīng)驗公式說明:在試驗確定的沖擊碾壓作用下,風(fēng)化砂路基材料的沉降變化(沉降曲線)并不收斂(圖2一圖4),隨著碾壓次數(shù)增加沉降量持續(xù)增加.(4)沉降觀測曲線說明,沖擊碾壓作用下路基填土的沉降量總體呈增加趨勢,但在一定的壓實功作用下,沉降量會波動和反彈,分析為低頻高振幅沖擊不同粒徑土體重

10、新就位和相互咬合所致.(5)針對土石混填材料和風(fēng)化砂類材料,施工含水量略小于標(biāo)準(zhǔn)擊實確定的最正確含水量時壓實效果較好,超過標(biāo)準(zhǔn)擊實最正確含水量3%以上,沖擊碾壓會發(fā)生彈簧土現(xiàn)象.參考文獻1公路沖擊碾壓應(yīng)用技術(shù)指南.北京:人民交通出版社,2006.案.長春:吉林省高等級公路建設(shè)局,2006.結(jié).長春:吉林省高等級公路建設(shè)局,2006.ApplicationStudyonImpactRollingCompactingTechnologyinHighFillSubgradeofChanghunExpresswayAbstractTheapplicationofimpactrollingcompactingtechnologyinChanghunExpresswayengineeringisin-troduced,andtheimpactrollingcompactingteststudyismadeaccordingtodifferentfillingmaterialsandfillingconcludethatimpactrollingcompactingtechnolog