冲击压路机是一种高冲击能量的压实机械,其通过破裂稳固原水泥混凝土路面,使旧路面形成嵌锁型结构,成为新铺路面的垫层或底基层。冲击压实技术具有冲击能量高,影响深度大,压实效果好,施工速度快,经济效益好等优点,目前在国内的旧水泥混凝土路面修复工程中应用得越来越广泛。结合省道S249线坪乳公路改造工程,在分析冲击压路机的工作原理、动力有限元模拟分析原理及冲击荷载特征的基础上,用瞬态动力学方法对旧路面冲压过程进行数值模拟分析。采用ANSYS软件,建立旧水泥混泥土路面有限元模型,对旧路面板、旧基层和路基以及加铺层进行计算分析。研究冲击压实过程中旧路面板不同工况下水泥混凝土板的变形和应力分布特征,探讨各工况下路面板在三向应力作用下的破裂效果,提出有利于路面板破裂的冲击压路机行驶路线。研究旧基层和土基变形和受力特征,根据竖向应力和沉降值分析冲压荷载对基层和土基压实效果的影响,探讨冲击压实荷载在路面板下路基中的传递规律及作用深度。建立新的有限元模型,研究冲压后在不同的路面板破裂尺度下,沥青加铺层的荷载应力和温度应力的变化趋势,结合现场回弹模量实测值,寻求合适的路面板破裂尺度。基于有限元分析的结果,提出合适的施工建议,将对冲击压实技术处理旧水泥混凝土路面提供一定的参考价值。