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【摘要】随着我国国民经济的高速发展，在政府高度的重视下，我国高速公路的建设和发展也取得了举世瞩目的成就。而在国内公路建设，特别是高等级公路建设中，冲击压实技术以其独特的压实原理和碾压效果得到了广泛的应用。基于此，本文对冲击压实技术在路基工程中的应用进行了研究。
【关键词】冲击压实技术路基工程 应用
中图分类号： U213.1 文献标识码： A
在路基工程施工过程中，为了保证施工质量，通常会用到冲击压实技术。冲击压实技术的应用，解决了路基工程中的压实问题，为路基工程施工提供了新的技术手段。同时，冲击压实技术的采用，保证了路基工程的质量，使路基工程在整体强度和承载能力上有很大提高。因此，我们有必要对路基工程中的冲击压实技术进行深入的研究。
冲击压实技术
1、冲击压实技术的发展
上个世纪90 年代，我国的路基施工主要是从填料的选择、压实层厚等方面来实现的。而零时填空、挖路段以及软土地基则通过采用排水、固结和换填更加坚固材料等方式来填充，但通过专业部门反馈出了路基维护质量相当不尽如人意等相关问题。如今，随着现代经济的发展越来越离不开现代化交通的发展, 而运输业的高速发展带来的问题就是重载型车辆越来越多,这无疑对高速公路的耐用性尤其是对路基的质量提出了更高的要求。为了在实际填充中解决这些问题，必须通过改变技术和思路来提高填充路基的维护质量，而此时冲击压实技术在国外已经相当的成熟，并得到了广泛的实际应用。
2、冲击压实技术的特点
冲击压实技术与传统压实技术不同,冲击式压实以高振幅、低频率的方式将极高的能量压入地面,以达到传统压实设备难以企及的压实深度和效果。应用冲击压实技术可以迅速增加基础强度,减少地基变形,提前解决工后沉降,还可在施工中及时发现碾压质量问题,有助于建设高质量高强度的机场场道以及其他基础设施。如通过冲击压实技术在广州白云国际机场迁建工程土石方工程Ⅱ标段主跑道施工中的应用实例,阐述了冲击压实的施工工艺及相关配合,并对冲压前及冲压后的沉降量、固体体积率、回弹模量的检测结果进行了分析,体现出应用冲击压实技术对机场场道地基进行检测性增强补压的明显作用。
3、冲击压实技术的工作作用原理
在冲击压路机中都有能够将作用力集中起来的轮子(通常为五边形或者三角形)。在运行过程中，冲击压路机的轮子上能够产生很大的能量，实现压实土块、石头等填料的目的。冲击压实机有两种工作迷失：自动运行的冲击压实机和拖着牵引的冲击压路机。在运行的时候，三叶形凸轮滚动，距离轮轴中心最远的着地点冲压轮整体，瞬时会产生一个重力势能，再加上牵引的机械转动产生的动能会对距离轮轴中心最近的着地点造成冲击，产生向土体蔓延的冲击波。如此在冲击压实机运行中小断重复，土体就会被辗压的十分密实均匀。冲击压实机与传统的振动压实机相比，高振幅低频率的工作方式取代了高频率低振幅，实现了技术上的突破。如果路基是非饱和状态，冲击轮进行碾压作业时，轮着地产生的动能释放，会对冲压轮下的地方形成瞬时的冲击动荷载，对深层土颗粒进行传递和迅猛挤压，而且还能使颗粒相互的靠拢，从而把孔隙中的水和气排出，进一步压实挤密土颗粒。而路基的压实深度会随着碾压遍数的增加而越来越紧密。
冲击压实机压实效果
1、使路基的整体强度得到了提升
在路基施工的过程中，冲击压实并不是一次就能达到效果，通常需要在同一路基地面进行20遍以上的冲击压实操作后才能使路基的强度和承载力达到要求。对于路基而言，冲击压实技术的冲击功率大，冲击效果明显。并且经过了20遍以上的反复冲击，多数的路基填料层都会得到较好的碾压和粉碎，在强度和密实度上都能达到要求。以沿海某一高速公路的路基施工为例：对砂砾路基进行20遍冲击压实后，在地表下1．5m内，落锤式沉降仪的检测结果是平均弹性由碾压前的180Mpa增加到了228Mpa。达到了提升路基整体强度的目的。
2、减少路基工后沉降
冲击压实机具有非常明显的压实效果，能有效的减少路基的工后沉降问题冲。冲击压实机的压实作业时的行驶速度为9～12 千米每小时，其冲击压实速度非常快，每秒对地面的冲击次数都保持在两次以上。这表明冲击压实机在对土石路基进行低频率高振幅压实的同时还能使冲击工作面产生频率稳定的强烈冲击波，这种冲击波也能够向着地表深处蔓延，从另一种意义上讲，冲击压实技术与地震传播的特性很像。其压实深度与辗压次数有关，并且呈正比关系，辗压次数增加，压实深度也会增加。通常通过振动压路机碾压达到的标准路基压实度，用冲击压实机进行20遍的补压之后，沉降度还可以达到3％～5％，下降量能达到5～7厘米这就很好的解决了路基工后常常会比现的差异性沉降现象。
3、加固软弱地基
通常湿陷性黄土地基较多采取强夯法处理。在宣化到大同高速公路路基底层湿陷性黄土地基采用25KJ—T3冲击压实机在地表面冲碾40遍处理。并检测地基下沉量、干密度、湿陷系数、弹性模量等指标。冲碾40遍后在地表下110 cm内土基平均压实度达到kh=91％ ，即原来黄土的干密度=1．35 g／c提高到1．70 g／c，其湿陷系数由0．0438降为0．0022，消除了湿陷性。地表下土基1 m内平均弹性模量达到80 MPa以上。在路基底面下1m内经冲碾压实，形成连续、均匀、密实的加固硬层，其技术指标已完全符合黄土地基加固的质量要求。
冲击压实技术在路基工程中的应用
1、高填方的补强处理
造成路面下沉开裂的主要原因是高填方路段出现了工后沉降。而在高填方路基的施工过程中，一般都采用普通的振动压实设备，即每间隔2m 的层厚就进行冲击压实的补强，这样就能够很好的解决高路堤工后出现的各种差异沉降问题，并且增强路床的平整性和均匀性，使用很小的经济投入获得更好的压实效果。
2、上路床与零填挖地段的处理
上路床与零填挖地段因其和路面的质量密切相关，压实度的要求往往超过相当高，虽然普通的压实设备也能够达到相应的标准，但其压实度沿着层厚方向的下降情况较为明显。冲击压实的影响深度可以达到1m，能够使整个路基的各层密实度曲线趋于平缓，这样就提高了路基的综合强度与承载力。
3、软土地基加固的处理。
一旦采用排水加固的方法，冲击压实就对软土地基层形成了加速沉降和加固的作用。冲击压路机向地面进行冲击能量施加后，土体开始受拉、压力的作用，而软土里自由水经过排水板排出后 ，其加固速度加快明显，同时让软基的沉降固结速度加快。施工过程中软基的固结速度的提高有利于软基的沉降固結的效率。
总结
冲击式压路机与振动性压路机相比较，具有生产效率高、压实层厚度深、冲击力大、碾压遍数少、更容易达到所要求的压实度标准等诸多优点，同时可检验其它压路机的碾压的工程质量，改变软弱地基和填石路基的施工工艺等其它功用。另外，为冲击式压实法取代重型击实实验法做为路基压实标准，从而提高路基压实标准提供一个新的思路。
参考文献
[1] 赵炼恒。冲击压实技术在高速公路高填方路基中的应用研究[J]．岩石力学与工程学报。2006(s2)：4191—4l97．
[2]曹正川。冲击压实技术在路基工程中的应用分析与研究[J]. 交通世界(建养.机械),2013,Z1:164-165.
[3]杨文丽。冲击压实技术在石家庄环城公路路基工程中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2007,07:9-10+12.
[4]赵艳新，王万玲，田任明。冲击压实技术在锦州滨海公路填海路基工程中的应用[J]. 北方交通,2008,05:78-79.
[5]王国忠。冲击压实技术在路基工程中的应用研讨[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版),2000.4.
[6]林宗元。工程地质及岩土工程新技术新方法论文集[C].中国地质大学出版社，2004.
【关键词】冲击压实技术路基工程 应用
中图分类号： U213.1 文献标识码： A
在路基工程施工过程中，为了保证施工质量，通常会用到冲击压实技术。冲击压实技术的应用，解决了路基工程中的压实问题，为路基工程施工提供了新的技术手段。同时，冲击压实技术的采用，保证了路基工程的质量，使路基工程在整体强度和承载能力上有很大提高。因此，我们有必要对路基工程中的冲击压实技术进行深入的研究。
冲击压实技术
1、冲击压实技术的发展
上个世纪90 年代，我国的路基施工主要是从填料的选择、压实层厚等方面来实现的。而零时填空、挖路段以及软土地基则通过采用排水、固结和换填更加坚固材料等方式来填充，但通过专业部门反馈出了路基维护质量相当不尽如人意等相关问题。如今，随着现代经济的发展越来越离不开现代化交通的发展, 而运输业的高速发展带来的问题就是重载型车辆越来越多,这无疑对高速公路的耐用性尤其是对路基的质量提出了更高的要求。为了在实际填充中解决这些问题，必须通过改变技术和思路来提高填充路基的维护质量，而此时冲击压实技术在国外已经相当的成熟，并得到了广泛的实际应用。
2、冲击压实技术的特点
冲击压实技术与传统压实技术不同,冲击式压实以高振幅、低频率的方式将极高的能量压入地面,以达到传统压实设备难以企及的压实深度和效果。应用冲击压实技术可以迅速增加基础强度,减少地基变形,提前解决工后沉降,还可在施工中及时发现碾压质量问题,有助于建设高质量高强度的机场场道以及其他基础设施。如通过冲击压实技术在广州白云国际机场迁建工程土石方工程Ⅱ标段主跑道施工中的应用实例,阐述了冲击压实的施工工艺及相关配合,并对冲压前及冲压后的沉降量、固体体积率、回弹模量的检测结果进行了分析,体现出应用冲击压实技术对机场场道地基进行检测性增强补压的明显作用。
3、冲击压实技术的工作作用原理
在冲击压路机中都有能够将作用力集中起来的轮子(通常为五边形或者三角形)。在运行过程中，冲击压路机的轮子上能够产生很大的能量，实现压实土块、石头等填料的目的。冲击压实机有两种工作迷失：自动运行的冲击压实机和拖着牵引的冲击压路机。在运行的时候，三叶形凸轮滚动，距离轮轴中心最远的着地点冲压轮整体，瞬时会产生一个重力势能，再加上牵引的机械转动产生的动能会对距离轮轴中心最近的着地点造成冲击，产生向土体蔓延的冲击波。如此在冲击压实机运行中小断重复，土体就会被辗压的十分密实均匀。冲击压实机与传统的振动压实机相比，高振幅低频率的工作方式取代了高频率低振幅，实现了技术上的突破。如果路基是非饱和状态，冲击轮进行碾压作业时，轮着地产生的动能释放，会对冲压轮下的地方形成瞬时的冲击动荷载，对深层土颗粒进行传递和迅猛挤压，而且还能使颗粒相互的靠拢，从而把孔隙中的水和气排出，进一步压实挤密土颗粒。而路基的压实深度会随着碾压遍数的增加而越来越紧密。
冲击压实机压实效果
1、使路基的整体强度得到了提升
在路基施工的过程中，冲击压实并不是一次就能达到效果，通常需要在同一路基地面进行20遍以上的冲击压实操作后才能使路基的强度和承载力达到要求。对于路基而言，冲击压实技术的冲击功率大，冲击效果明显。并且经过了20遍以上的反复冲击，多数的路基填料层都会得到较好的碾压和粉碎，在强度和密实度上都能达到要求。以沿海某一高速公路的路基施工为例：对砂砾路基进行20遍冲击压实后，在地表下1．5m内，落锤式沉降仪的检测结果是平均弹性由碾压前的180Mpa增加到了228Mpa。达到了提升路基整体强度的目的。
2、减少路基工后沉降
冲击压实机具有非常明显的压实效果，能有效的减少路基的工后沉降问题冲。冲击压实机的压实作业时的行驶速度为9～12 千米每小时，其冲击压实速度非常快，每秒对地面的冲击次数都保持在两次以上。这表明冲击压实机在对土石路基进行低频率高振幅压实的同时还能使冲击工作面产生频率稳定的强烈冲击波，这种冲击波也能够向着地表深处蔓延，从另一种意义上讲，冲击压实技术与地震传播的特性很像。其压实深度与辗压次数有关，并且呈正比关系，辗压次数增加，压实深度也会增加。通常通过振动压路机碾压达到的标准路基压实度，用冲击压实机进行20遍的补压之后，沉降度还可以达到3％～5％，下降量能达到5～7厘米这就很好的解决了路基工后常常会比现的差异性沉降现象。
3、加固软弱地基
通常湿陷性黄土地基较多采取强夯法处理。在宣化到大同高速公路路基底层湿陷性黄土地基采用25KJ—T3冲击压实机在地表面冲碾40遍处理。并检测地基下沉量、干密度、湿陷系数、弹性模量等指标。冲碾40遍后在地表下110 cm内土基平均压实度达到kh=91％ ，即原来黄土的干密度=1．35 g／c提高到1．70 g／c，其湿陷系数由0．0438降为0．0022，消除了湿陷性。地表下土基1 m内平均弹性模量达到80 MPa以上。在路基底面下1m内经冲碾压实，形成连续、均匀、密实的加固硬层，其技术指标已完全符合黄土地基加固的质量要求。
冲击压实技术在路基工程中的应用
1、高填方的补强处理
造成路面下沉开裂的主要原因是高填方路段出现了工后沉降。而在高填方路基的施工过程中，一般都采用普通的振动压实设备，即每间隔2m 的层厚就进行冲击压实的补强，这样就能够很好的解决高路堤工后出现的各种差异沉降问题，并且增强路床的平整性和均匀性，使用很小的经济投入获得更好的压实效果。
2、上路床与零填挖地段的处理
上路床与零填挖地段因其和路面的质量密切相关，压实度的要求往往超过相当高，虽然普通的压实设备也能够达到相应的标准，但其压实度沿着层厚方向的下降情况较为明显。冲击压实的影响深度可以达到1m，能够使整个路基的各层密实度曲线趋于平缓，这样就提高了路基的综合强度与承载力。
3、软土地基加固的处理。
一旦采用排水加固的方法，冲击压实就对软土地基层形成了加速沉降和加固的作用。冲击压路机向地面进行冲击能量施加后，土体开始受拉、压力的作用，而软土里自由水经过排水板排出后 ，其加固速度加快明显，同时让软基的沉降固结速度加快。施工过程中软基的固结速度的提高有利于软基的沉降固結的效率。
总结
冲击式压路机与振动性压路机相比较，具有生产效率高、压实层厚度深、冲击力大、碾压遍数少、更容易达到所要求的压实度标准等诸多优点，同时可检验其它压路机的碾压的工程质量，改变软弱地基和填石路基的施工工艺等其它功用。另外，为冲击式压实法取代重型击实实验法做为路基压实标准，从而提高路基压实标准提供一个新的思路。
参考文献
[1] 赵炼恒。冲击压实技术在高速公路高填方路基中的应用研究[J]．岩石力学与工程学报。2006(s2)：4191—4l97．
[2]曹正川。冲击压实技术在路基工程中的应用分析与研究[J]. 交通世界(建养.机械),2013,Z1:164-165.
[3]杨文丽。冲击压实技术在石家庄环城公路路基工程中的应用[J]. 黑龙江交通科技,2007,07:9-10+12.
[4]赵艳新，王万玲，田任明。冲击压实技术在锦州滨海公路填海路基工程中的应用[J]. 北方交通,2008,05:78-79.
[5]王国忠。冲击压实技术在路基工程中的应用研讨[J].内蒙古工业大学学报(自然科学版),2000.4.
[6]林宗元。工程地质及岩土工程新技术新方法论文集[C].中国地质大学出版社，2004.