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【摘要】文章主要介绍了冲击碾压技术的基本原理、特点及优越性并结合河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标段工程实例，选取四种不同填筑厚度路基试验区，使用冲击式压路机进行不同遍数的增强补压试验，收集冲击碾压后路基压缩量，并计算相应的压缩量占总的沉降量的比值。通过试验确定经济合理的碾压遍数及碾压厚度，保证路基密实。工后沉降符合设计、规范及使用要求，并为同类型工程施工提供借鉴。
【关键词】冲击碾压技术；路堤；性能原理；试验
1.引言
路基的稳定性问题一直是路基施工的难题，因为路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适，而路基的稳定性与路基的密实程度有着直接的关系，尤其高填路堤，所以对于填筑路基来说，控制好路基的密实程度对路基长期稳定有着非常重要的意义。近年来引进的冲击压实技术是一种用非圆形、大功率、连续滚动冲击压实路基的技术。它具有施工速度快、对施工场地的适应性广、可用于加固处理原有路面工程，也可以作为已加固地基的增强性补压，具有经济效率高等特点[1]。
2.冲击压实技术的特点及优越性
冲击碾压施工就是采用冲击式压路机在牵引机械拖动多边形凸轮向前滚动，重心高度交替变化，将高位势能转化为动能对路基进行冲击，从而对填料的深层产生较强的冲击能力，同时辅以滚压、揉压的综合作用，使土石颗粒之间产生位移、变形和剪切，随着冲击碾压遍数的增加，由上至下碾压而增加密实度，形成一定厚度的冲碾均匀加固层，使路基填料得以压实，从而使路基的综合强度与稳定性得到全面提高[2]。
其优越性主要体现在以下几点：（1）工作效率高、施工成本低，可连续作业；（2）使用范围广，可操作性强；（3）压实效果好[3]。
3.试验段的工程地质条件
河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标段位于山区，地形高低起伏，属典型的深挖高填高速公路。线路填方路基位于地势较低的河流阶地地带和中、低山沟谷凹地处，一般地下水位较高，局部见积水，现多为坡地或灌木林地，沿线地表分布有粉质粘土，厚度为1-8m，呈硬塑状；卵石土，厚度1-4m，呈中密状，多属中性压缩性土，在较小的荷重作用下，有较强的抗变形能力。
4.试验分析[1]
4.1试验准备
本试验主要是针对土石混填区压实效果进行的，根据现场实际情况，选定四块区域进行试验，分别每填高2m、3m、4m、5m进行路基增强补压。填料采用土石混合料，混合料经试验室检测可以作为填筑填料，石料的最大粒径符合施工要求。
为保证达到有效的冲击效果，根据目前常用冲击压路机的有效影响深度，选用能力不低于25KJ的三边形双轮冲击压路机，牵引车选用ZL50G装载机，以保证有足够的冲击能量，达到有效的冲击效果。
4.2冲击碾压施工工艺及试验数据采集
冲击压路机较常规压路机有不同的压实工艺，施工工艺与行走路线也不同，其主要技术工艺与参数如下：
（1）冲碾设备主要参数：型号：YCT25型，牵引车使用装载机，型号：ZL50G。冲击能量25KJ，冲击轮宽度：90cm×2。
（2）冲击时的速度：以12-15km/h为宜。速度过快时冲击轮与地面接触的时间短，不利于填筑体的压实；速度过慢则冲击能量不足，压实效果不好。
（3）冲击行驶路线：冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶两次为一遍，其冲碾宽度4m。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m。当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍在恢复到第一遍的位置冲碾，一次进行至最终遍数。对于纵向排列，每遍应错1/6周长，这样每次冲击工作面波峰，有利于冲击点的满布、均匀、增强冲压整体效果。
（4）在本试验中，对四个不同填筑高度试验区，分别在冲压第8、12、16、20、24遍后测量沉降量来确定最佳压实遍数，直到得出一个最经济合理的冲压遍数为止。
（5）为准确得到冲压的实际效果，冲碾前应进行高程、压实度等的检测，并在冲碾过程中视场地实际情况辅以推土机进行推平。
4.3试验结果
在施工过程中，进行沉降量测试，部分测试结果见表1。
表1 部分沉降量测试结果
从表1知道，填筑层平均厚度2m，冲击补压24遍后的累计沉降量为29.1mm，沉降量与填筑层的比值为1.46%，说明补压效果是明显的。以冲击碾压24遍为基准，冲击碾压8遍时的沉降量占总沉降量的35.1%，冲击碾压12遍时的沉降量占总沉降量的59.8%，冲击碾压16遍时的沉降量占总沉降量的80.1%，冲击碾压20遍时的沉降量占总沉降量的94.5%，从表中可以看出，20遍以后的冲击碾压的沉降量已经很小，说明冲击碾压20遍能达到规范要求。
5.总结
冲击压实技术是近年来新引进的路基压实施工机械，在山区公路路基压实处理中应用具有明显的优势，应用越来越普遍。通过冲击碾压补压山区路堤试验，得到如下结论：
（1）通过4个试验区沉降量的结果，可以看出随着填筑厚度的增加，冲击碾压的沉降量增加；随着碾压遍数的增加，每填筑2m、3m进行冲击补压的试验区沉降量减小明显，而填筑4m、5m进行冲击碾压两试验区减小不明显，并通过现场检测填筑层以下3m处压实度仅仅达到50-60%左右，明显不能满足路基压实要求。再考虑路基填料最大粒径、松铺厚度等因素，最终选定每填筑2m进行冲击补压，这也与该标段施工设计图纸结果是吻合的。
（2）路基填筑机械碾压完成后，每填高2m再进行路基冲击碾压增强补压试验，发现每填高2m进行冲击碾压20遍后，沉降量占总沉降的94.5%，能达到设计及压实度要求，所以路基每填高2m冲击碾压遍数以20遍为准。
（3）试验中使用的25KJ冲击碾压机械对路基增强补压效果明显，该机械型号能满足施工需要。
（4）冲击压路机在山区高速公路高填方路基增强补压的施工应用越来越普遍，逐渐在路基处理中得到推广应用。
参考文献
[1]陆新.冲击碾压技术在填土地基处理中的应用[J].地下空间与工程学报，2010，6（5）：990-994
[2]丁勇，郑传昌.试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].交通建设与管理，2013：72-73
[3]崔武文，韩红霞等.冲击压实和传统压实工艺在公路路基施工中的对比研究[J].公路交通科技，2006：71-74
【关键词】冲击碾压技术；路堤；性能原理；试验
1.引言
路基的稳定性问题一直是路基施工的难题，因为路基稳定性的好坏将直接影响着行车的安全与舒适，而路基的稳定性与路基的密实程度有着直接的关系，尤其高填路堤，所以对于填筑路基来说，控制好路基的密实程度对路基长期稳定有着非常重要的意义。近年来引进的冲击压实技术是一种用非圆形、大功率、连续滚动冲击压实路基的技术。它具有施工速度快、对施工场地的适应性广、可用于加固处理原有路面工程，也可以作为已加固地基的增强性补压，具有经济效率高等特点[1]。
2.冲击压实技术的特点及优越性
冲击碾压施工就是采用冲击式压路机在牵引机械拖动多边形凸轮向前滚动，重心高度交替变化，将高位势能转化为动能对路基进行冲击，从而对填料的深层产生较强的冲击能力，同时辅以滚压、揉压的综合作用，使土石颗粒之间产生位移、变形和剪切，随着冲击碾压遍数的增加，由上至下碾压而增加密实度，形成一定厚度的冲碾均匀加固层，使路基填料得以压实，从而使路基的综合强度与稳定性得到全面提高[2]。
其优越性主要体现在以下几点：（1）工作效率高、施工成本低，可连续作业；（2）使用范围广，可操作性强；（3）压实效果好[3]。
3.试验段的工程地质条件
河南省三门峡至淅川高速公路LXTJ-7标段位于山区，地形高低起伏，属典型的深挖高填高速公路。线路填方路基位于地势较低的河流阶地地带和中、低山沟谷凹地处，一般地下水位较高，局部见积水，现多为坡地或灌木林地，沿线地表分布有粉质粘土，厚度为1-8m，呈硬塑状；卵石土，厚度1-4m，呈中密状，多属中性压缩性土，在较小的荷重作用下，有较强的抗变形能力。
4.试验分析[1]
4.1试验准备
本试验主要是针对土石混填区压实效果进行的，根据现场实际情况，选定四块区域进行试验，分别每填高2m、3m、4m、5m进行路基增强补压。填料采用土石混合料，混合料经试验室检测可以作为填筑填料，石料的最大粒径符合施工要求。
为保证达到有效的冲击效果，根据目前常用冲击压路机的有效影响深度，选用能力不低于25KJ的三边形双轮冲击压路机，牵引车选用ZL50G装载机，以保证有足够的冲击能量，达到有效的冲击效果。
4.2冲击碾压施工工艺及试验数据采集
冲击压路机较常规压路机有不同的压实工艺，施工工艺与行走路线也不同，其主要技术工艺与参数如下：
（1）冲碾设备主要参数：型号：YCT25型，牵引车使用装载机，型号：ZL50G。冲击能量25KJ，冲击轮宽度：90cm×2。
（2）冲击时的速度：以12-15km/h为宜。速度过快时冲击轮与地面接触的时间短，不利于填筑体的压实；速度过慢则冲击能量不足，压实效果不好。
（3）冲击行驶路线：冲击压路机双轮各宽0.9m，两轮内边距1.17m，行驶两次为一遍，其冲碾宽度4m。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13m。当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压。第三遍在恢复到第一遍的位置冲碾，一次进行至最终遍数。对于纵向排列，每遍应错1/6周长，这样每次冲击工作面波峰，有利于冲击点的满布、均匀、增强冲压整体效果。
（4）在本试验中，对四个不同填筑高度试验区，分别在冲压第8、12、16、20、24遍后测量沉降量来确定最佳压实遍数，直到得出一个最经济合理的冲压遍数为止。
（5）为准确得到冲压的实际效果，冲碾前应进行高程、压实度等的检测，并在冲碾过程中视场地实际情况辅以推土机进行推平。
4.3试验结果
在施工过程中，进行沉降量测试，部分测试结果见表1。
表1 部分沉降量测试结果
从表1知道，填筑层平均厚度2m，冲击补压24遍后的累计沉降量为29.1mm，沉降量与填筑层的比值为1.46%，说明补压效果是明显的。以冲击碾压24遍为基准，冲击碾压8遍时的沉降量占总沉降量的35.1%，冲击碾压12遍时的沉降量占总沉降量的59.8%，冲击碾压16遍时的沉降量占总沉降量的80.1%，冲击碾压20遍时的沉降量占总沉降量的94.5%，从表中可以看出，20遍以后的冲击碾压的沉降量已经很小，说明冲击碾压20遍能达到规范要求。
5.总结
冲击压实技术是近年来新引进的路基压实施工机械，在山区公路路基压实处理中应用具有明显的优势，应用越来越普遍。通过冲击碾压补压山区路堤试验，得到如下结论：
（1）通过4个试验区沉降量的结果，可以看出随着填筑厚度的增加，冲击碾压的沉降量增加；随着碾压遍数的增加，每填筑2m、3m进行冲击补压的试验区沉降量减小明显，而填筑4m、5m进行冲击碾压两试验区减小不明显，并通过现场检测填筑层以下3m处压实度仅仅达到50-60%左右，明显不能满足路基压实要求。再考虑路基填料最大粒径、松铺厚度等因素，最终选定每填筑2m进行冲击补压，这也与该标段施工设计图纸结果是吻合的。
（2）路基填筑机械碾压完成后，每填高2m再进行路基冲击碾压增强补压试验，发现每填高2m进行冲击碾压20遍后，沉降量占总沉降的94.5%，能达到设计及压实度要求，所以路基每填高2m冲击碾压遍数以20遍为准。
（3）试验中使用的25KJ冲击碾压机械对路基增强补压效果明显，该机械型号能满足施工需要。
（4）冲击压路机在山区高速公路高填方路基增强补压的施工应用越来越普遍，逐渐在路基处理中得到推广应用。
参考文献
[1]陆新.冲击碾压技术在填土地基处理中的应用[J].地下空间与工程学报，2010，6（5）：990-994
[2]丁勇，郑传昌.试论冲击碾压技术在高速公路施工中的应用[J].交通建设与管理，2013：72-73
[3]崔武文，韩红霞等.冲击压实和传统压实工艺在公路路基施工中的对比研究[J].公路交通科技，2006：71-74