振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)在路基工程中的應(yīng)用_工程管理

1、振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)技術(shù)在路基工程中的應(yīng)用1、沖擊壓實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)振動(dòng)壓路機(jī)的工程實(shí)踐表明，碾壓速度是打算壓路機(jī)面積生產(chǎn)率(m3/h)的重要因素之一，壓實(shí)深度和鋪層厚度也是影響壓實(shí)效果和壓實(shí)生產(chǎn)率的重要參數(shù)。通常，振動(dòng)壓路機(jī)的最佳碾壓速度為3-6km/h，最佳壓實(shí)層厚度0.3-0.5m.要提高壓實(shí)效果和壓實(shí)生產(chǎn)率，增加土石體密實(shí)度，削減土石體自重的壓密沉降變形，必需改進(jìn)壓實(shí)工藝，更新碾壓技術(shù)，轉(zhuǎn)變碾壓方式，提高碾壓速度的壓實(shí)鋪層厚度。沖擊壓實(shí)技術(shù)是將當(dāng)前振動(dòng)壓實(shí)的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率，在壓實(shí)作用中較大地增加了對土石方的壓實(shí)功能。如25KJ三邊形沖擊壓實(shí)機(jī)的沖擊功能較振動(dòng)壓實(shí)機(jī)增加10倍，壓

2、實(shí)影響深度達(dá)5m，有效壓實(shí)厚度由振動(dòng)壓實(shí)的0.20-0.30m，增加為1.00-1.50m，且沖擊壓實(shí)機(jī)的碾壓速度較振動(dòng)壓實(shí)機(jī)提高兩倍。通過在國內(nèi)不同地區(qū)與不同土石填方路基的試驗(yàn)工程實(shí)踐已經(jīng)得到證明。沖擊式壓實(shí)機(jī)是用三邊形或五邊形“輪子”來產(chǎn)生集中的沖擊能量達(dá)到壓實(shí)土石填料的目的。沖擊壓實(shí)機(jī)可由配套的重型工業(yè)拖車在前方牽引，也可以自行。沖擊壓實(shí)機(jī)以其靜能量來標(biāo)定，能量按下式以千焦(爾)計(jì)算：E=mgh式中：E為能量，千焦?fàn)?，kJ;m為動(dòng)力部件的質(zhì)量，kg;g為重力常數(shù)(9.81m/s2);h為輪子外半徑同內(nèi)半徑的差值，h=R-r。目前常用的壓實(shí)機(jī)的有25KJ-T3三邊形和15KJ-T5五邊形兩

3、種壓實(shí)機(jī)。25KJ壓實(shí)機(jī)用于原位碾壓和層厚1m以下填料碾壓以及碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)。15KJ壓實(shí)機(jī)用于層厚50-75的填料碾壓，由于是五邊形輪子，可比25KJ壓實(shí)機(jī)用較少遍數(shù)獲得所需的密實(shí)度。沖擊壓實(shí)機(jī)在土石方壓實(shí)作業(yè)中，突破了傳統(tǒng)的碾壓方式，當(dāng)其一角立于地面，向前碾壓時(shí)，產(chǎn)生巨大的沖擊波，由于碾邊挨次連續(xù)沖擊地面，可使土體碾壓勻稱密實(shí)。該機(jī)以9-12km/h的行駛速度碾壓作業(yè)，即沖擊碾每秒鐘沖擊地面兩次，相當(dāng)于低頻大振幅沖擊壓實(shí)土體，并周期性地沖擊地面，產(chǎn)生劇烈的沖擊波向地下深層傳播，具有地震的傳播特性，其壓實(shí)深度可隨碾壓遍數(shù)遞增。25KJ壓實(shí)機(jī)的高能量可對填料作深層壓實(shí)，從而降低土的滲透性，為分

4、層碾壓或填方材料供應(yīng)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在低交通量道路，對施工現(xiàn)場原位材料的深層壓實(shí)能形成較高強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而不必?fù)Q填材料，在多數(shù)狀況下，直接修筑底基層和基層就可得到優(yōu)質(zhì)道路。檢驗(yàn)?zāi)雺菏菦_擊壓實(shí)工作的一個(gè)重要內(nèi)容，25KJ壓實(shí)機(jī)的高能量給出相當(dāng)于沖擊力達(dá)250t以上的重?fù)?，是一種極為有效的檢驗(yàn)?zāi)雺?。只要用沖擊壓實(shí)機(jī)碾壓10-15遍，全部脆弱的或含水量過多的地方都很簡單發(fā)覺，再碾壓幾遍就可以補(bǔ)救。高能量沖擊壓實(shí)機(jī)在云南、北京、河北、福建、湖南等省、市有關(guān)工程的沖擊壓實(shí)試驗(yàn)及沖擊碾壓中應(yīng)用，初步認(rèn)為對削減路基工后沉降，提高路基整體強(qiáng)度及加固脆弱地基較通常碾壓有較大作用，這對提高當(dāng)前高速大路修建質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)

5、意義。2、沖擊壓實(shí)削減路基工后沉降八達(dá)嶺高速大路路基填料為風(fēng)化花崗巖形成的含塊石細(xì)粒土砂礫，路基填筑采納VV170 40t振動(dòng)壓路機(jī)分層(20一層)碾壓。要求達(dá)到壓實(shí)度93%的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，下路堤壓實(shí)度90%，補(bǔ)壓沖擊碾壓20遍，平均下沉量S=5.4，計(jì)算有效壓實(shí)深度1.5m，壓實(shí)度平均提高到95%.路基高度4.5m，則沖擊碾壓完成沉降率為5.4/450=1.2%.采納沖擊碾壓分層(壓實(shí)厚度1.0m一層)高填方路基高34m，每層沖碾前10遍下沉量為5.5-8.5cm，11-20遍下沉2.4-3.0cm，基本上與補(bǔ)壓路基的11-20遍下沉量2.2cm相當(dāng)。福建及湖南不同土質(zhì)路基沖擊碾補(bǔ)壓20遍后，在

6、原振動(dòng)壓實(shí)路基達(dá)到規(guī)定的路床壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其下沉量為5-7，并有相當(dāng)部分沉降量大于7，達(dá)8-12cm，則實(shí)測壓實(shí)度均不符合標(biāo)準(zhǔn)。此外，對宣大高速大路濕陷性黃土按20cm一層振碾達(dá)到壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)后，再用沖擊壓實(shí)機(jī)沖碾20遍，下沉量為3.9cm;填石路堤經(jīng)50t振動(dòng)壓實(shí)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，再沖擊碾壓20遍，下沉4-5cm;當(dāng)高填方路基用沖擊壓實(shí)機(jī)分層碾壓每層20遍，其沉降率可達(dá)到4%-5%，可較好地解決高路堤的工后差異沉降問題。3、沖擊壓實(shí)提高路基整體強(qiáng)度云南臨滄碎石路堤采納沖擊壓實(shí)施工，經(jīng)灌砂法測定干密度，路床頂面下80cm內(nèi)平均干密度d=2.136g /cm3，平均壓實(shí)度kh=100.5%;80-150c

7、m平均干密度d=2.051g/cm3，平均壓實(shí)度kh=96.5%.壓實(shí)度較規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)提高 3.5%-5.5%，在0-150cm內(nèi)完成的下沉量為6.92cm.八達(dá)嶺花崗巖風(fēng)化含塊石細(xì)粒土砂礫路基，經(jīng)過20遍沖擊壓實(shí)后，計(jì)算分析地表下1.5m內(nèi)，用落錘式彎沉儀(FWD)檢測，平均彈性模量值由沖碾前的180MPa提高到228MPa.福建泉州工地用沖擊碾補(bǔ)壓20遍后，用黃河標(biāo)準(zhǔn)車測彎沉值，其補(bǔ)壓前0=220(0.01mm)，補(bǔ)壓后0=183(0.01mm)，按E0=24300-0.7式計(jì)算，沖擊碾壓前E0=55.7 MPa，補(bǔ)壓后E0=63.4 MPa.湖南沖擊壓實(shí)試驗(yàn)段，用解放車測定沖擊碾壓20遍前

8、后的彎沉值分別為141(0.01mm)與66(0.01mm)，折算為黃河標(biāo)準(zhǔn)車的彎沉值分別為218.8(0.01mm)與102.4(0.01mm)，按E0=2430×0-0.7式計(jì)算，平均由沖碾前55.9 MPa提高到95.1 MPa.不同土石路基通過沖擊補(bǔ)壓20遍后，不但強(qiáng)度有所提高，而且使原來振動(dòng)壓實(shí)達(dá)到路床壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的路基下沉5-7cm，假如下沉量超過7cm，則原有壓實(shí)度不足;同時(shí)沖碾20遍后，在1.5m層厚范圍內(nèi)壓實(shí)度均增加3%-5%.由于沖擊碾是路床頂面上全面積的勻稱沖碾壓實(shí)，達(dá)到了全路基的直接檢驗(yàn)與補(bǔ)充追加壓實(shí)，達(dá)到了全路基的直接檢驗(yàn)與補(bǔ)充追加壓實(shí)，在路床頂面以下1.5m形成連續(xù)、勻稱、密實(shí)的加固層，提高了路基路面的綜合強(qiáng)度與穩(wěn)定性。4、沖擊壓實(shí)加固脆弱地基通常濕陷性黃土地基較多實(shí)行強(qiáng)夯法處理。在宣化到大同高速大路路基底層濕陷性黃土地基采納25KJ-T3沖擊壓實(shí)機(jī)在地表面沖碾40遍處理。并檢測地基下沉量、干密度、濕陷系數(shù)、彈性模量等指標(biāo)。沖碾40遍后在地表下110cm內(nèi)土基平均壓實(shí)度達(dá)到kh=91%，即原來黃土的干密度d=1.35g