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摘要：本文简单介绍了冲击压实技术的原理、冲击压实技术的技术特性和冲击压实技术的适用范围，结合实际工程说明冲击压实技术在确保路基工程质量方面有较好的效果。
关键词：公路；路基施工；冲击压实技术；应用
Abstract: this paper briefly introduced the impact compaction technology, the principle of the impact compaction technology the technical characteristics and the scope of application of impact compaction technology, combined with the practical project of impact compaction technique to ensure that the quality of the subgrade engineering has good effect.
Keywords: highway; Subgrade construction; Impact compaction technology; application
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
冲击压实作为加固公路路基的创新技术，通过采取高能量的冲击碾压机，对公路路基采取连续作业的冲击压实，随着冲击压实遍数的增加，使得土层由上到下得到压密，从而形成加固层有效满足公路路基承载力以及稳定性的要求。
一、 冲击压实的技术原理
冲击压实是通过正多边形的冲击轮在行进中，由轮面与地面阻力的作用而对路基进行夯实,冲击轮轮轴的反复抬升和下落形成的重力来对路基夯实。 该种压实过程具有揉挤、 冲击等多方面作用,该种混合作用非常容易使土体产生大量的微小裂缝,这些裂缝可以大大加速地基内孔隙水的排放从而加速土体固结,其工作原理是多边形轮子的一系列的交替排列的凸点和冲压面,在压路机行进过程中配套的大功率牵引车带动 “凸轮” 前进,压实轮的凸点形成交替的抬升与下落,在抬升及下落过程中产生的集中冲击能量，相当于连续夯拍过程,既能使得动力固结过程连续高效又能大大缩短固结周期,同时较低的冲击能量对土体产生较小的侧向变形,因此可以在很大程度上保持原来的土体结构等特点。
冲击压实技术适用于对深层土及岩石填方及含水量较高的粘性土进行压实,其与传统压实技术相比较省略了更换原来土质不好的地基土的过程,可直接在原土上直接压实,且其压实深度可达1m以上。
二、冲击压实的技术特性
1、填料含水量要求较低。传统的压实方法要求填料具有最佳的含水量， 而冲击式压路机对填料含水量要求较低， 可在上下两个方向放宽3%~5% 。施工中， 基本上回填土刮平后就可以进行碾压， 特别是干旱或半干旱地区其优越性更为明显。这些地区填料天然含水量很低（有的几乎为0~1% ），只需表面洒少量水就可碾压 ，大大减少了压实用水 ，降低了施工费用。
2、冲击能量。 冲击能量即指冲击压路机冲击轮内外半径之差与冲击轮本身质量之积,即其形成的静态能量。 大量数据表明,冲击压实机能使其形成的冲击波深入压实层3-5m,并使被压实层形成能量团和增厚其弹性层,其对压实材料的冲击作用比同吨位的震动压实机具有更为明显的效果。冲击力。 冲击压实机械对压实层所产生的冲击力与压实轮转动中形成的线速度有关,其在工作中的行驶速度一般为12～15km/h,一般压实轮的公称外径为2m,其形成的冲击速度为3.34m/s。 一台冲击力为25kJ的冲击压路机在正常工作中形成的冲击力约为2000kN,远远超过了超重型振动压路机的激振力上限450kN和拖式震动压路机的激振力上限1000kN,因此可以说冲击压路机的冲击力远远高于一般重型压路机的冲击力。
3、填方厚度增加。 传统的压实技术需对原地表进行处理后才可分层进行回填碾压,其回填厚度一般为30cm～50cm,而冲击压实技术在对原路面进行直接碾压后进行填料碾压,且其每层回填厚度可增加到60cm～100cm,缩短了施工周期;同时冲击压路机工作中的行驶速度即碾压遍数都远远超过震动压路机,冲击压路机每台班一般可完成1～2万方,而震动压路机一般可完成2000方,其震动效率是震动压路机的5倍。
三、适用范围
冲击式压路机有多种类型，应根据工程性质 、填料类型 、填土厚度及设计要求等因素正确选择才能达到最佳效果。一般情况下 ，新修路基 、土路改造、 泥石路改造 、旧沥青路改造等选用三边形冲击式压路机 ，旧水泥路改造则选用五边形冲击式压路机。
1、不良土质压实
目前 ，在公路路基施工中主要采用的是各种振动压实机械， 但其对粉土 、过饱和土、 湿陷性黄土及填石路基的压实有一定难度。 从国内很多公路建设项目来看，应用冲击压实技术取得了较好的压实效果。
2、检测性增强补压
由于冲击压实能量大， 影响深度深， 在振动压路机分层铺筑的高填方路段， 每铺筑1.5m再用冲击式压实机压实， 还能获得明显的沉降。压实后可以直观地检测出振碾压实的不足 ，将可能在开放交通后产生的工后沉降， 提前到路基竣工以前解决， 从而提高路基的稳定性与抗变形能力延缓路面的早期损坏， 提高路面质量。
3、旧水泥路改造
水泥混凝土路面在损坏后加铺覆盖层的方法之一是破碎原路面， 以避免温度反射裂缝 ，消除板下脱空， 改造路段长度越长就越能显示冲击技术的优点。 和其他方法相比 ，它可以克服局部处理不彻底所隐藏的日后隐患提高工作效率 ，降低工程造价保证工程质量。
四、 冲击压实技术的应用
1、工程概况
某工程全长 11560m， 道路红线宽 60m， 设计路基宽为40m， 其中人行道每侧5m， 车行道24m， 中央分隔带6m。路面结构四层 20cm 水泥 （4%） ， 稳定碎石+5cm， 稳定石屑+20cm水泥 （6%） ， 细粒式沥青混凝土 （AC-131） ， 中粒式沥青混凝土（AC-201）+3cm。
工程路床地下水位较高， 地势低洼， 淤泥较厚， 此段路床必须进行换填基础， 回填厚度0.75 ～ 2.56m， 路床施工正值雨季， 风化岩、 煤矸石、 粘土等材料因雨季含水量太大都不适合回填路床， 回填材料十分难以选择。
市政工程和公路施工规范要求： 回填每层厚度不能超过0.3m， 但在路基施工中路基的压实， 尤其是石路基、 高填土要做到密实、 稳定、 均匀， 难度很大， 且工期较长。如石料缺乏良好级配， 不易碾压密实。该路段为地形复杂的斜坡沟谷地带，填石路基同一断面上填筑高度差别较大， 基底工作面不易形成而使填筑层变厚， 大块石之间不易嵌锁紧密， 使得块石间点面接触较多， 容易松动等。当施工工期紧、 成型路基的自然沉降时间又不足时， 就容易引起地面开裂、 塌陷、 下沉、 变形及翻浆等多种路基病害。而常用的静碾及振动压路机， 客观上还不能有效地解决路基高填方基础的差异变形， 而采用冲击式压路机进行压实施工， 就能有效地提高路基压实密度。
该工程路床处理采用机械为主、 人工配合的施工方式合理地组织施工， 以便加快施工進度， 确保工程质量和工期， 采用大型挖掘机开挖主要有路基及排水沟槽， 采用大型自卸车运输路基填筑，D85、D80推土机推平， 平地机整平， 相应吨位压路机碾压成型。
2、技术应用
在该工程路基的施工过程中， 压实作业采用冲击压实技术进行了冲碾补压， 以提高路基的密实度与均匀性， 减少工后沉降与差异沉降， 提高路基整体稳定性及强度。选取已经振碾达标的新建填土路基， 在距路基项面 35cm 处， 采用三边形冲击压路机进行冲击碾压5～7遍试验， 对其平整度、 压实度、弯沉等主要指标进行了检测， 以便进行全面对比。
（1）平整度的检测。试验路段的平整度采用整车式平整度测试车进行了检测， 并采用了同样的检测方法及设备对路面结构及施工条件与试验路段一样但采用冲击压实的某公路5km 也进行了检测。检测结果见表 1：
表 1平整度的检测结果
（2）压实度检测。对于试验段采用灌砂法进行压实度检测， 每隔50m选取一个断面， 每个断面取左、 中、 右3个测点检测前需要清除表层松动层。
（3）弯沉检测。对试验路段的弯沉值采用自动弯沉仪进行检测， 并采用系统方法检测没有采用冲击压实的某5km长路段。检测结果见表 2：
表 2 弯沉检测结果
五、 施工要点
1、平整度
采用冲击压实技术对路基进行压实后， 应首先对其平整度进行检测， 一般采用整车式平整度测试车进行， 采用冲击压实技术施工的路基平整度远远高于传统压实技术施工质量。
2、压实度
压实度也是控制施工质量的重要参数， 压实度检测一般采用灌砂法， 在检测前首先应清除表面松动层， 其检测方法是每隔50m左右取一个断面， 每个断面上取左、 中、 右3个检测点， 通过大量施工数据表明， 采用冲击压实技术的路基其压实度提高范围为 0 ～ 3.62%。
3、弯沉
弯沉检测是指对施工路段进行弯沉值的检测， 检测方法一般采用弯沉仪。采用冲击压实施工工艺的路基， 在提高了路基强度的同时， 也降低了路面的弯沉， 而且采用冲击压实技术施工的路段路面坚实， 雨水难以渗入影响路基强度。
通过实践证明 ，通过冲击压实处理 ，可以提高路基压实度 ，提高路基的均匀性和整体强度 ，加速路基沉降 ，减小路基的沉降变形。
参考文献：
[1] 胡安兵,邱粤滨. 冲擊压实技术在惠州某路面大修工程中的应用[J]. 山西建筑, 2011,(20) . [2] 李海洲. 冲击压实技术在公路路基施工中的应用[J]. 中国高新技术企业, 2010,(16) . [3] 王纯鸣. 冲击压实技术在高填方填土路基施工中的应用[J]. 交通标准化, 2010,(11) . [4] 贾陆军. 冲击压实技术在高速公路土石方路基中的应用[J]. 黑龙江交通科技, 2010,(08) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：公路；路基施工；冲击压实技术；应用
Abstract: this paper briefly introduced the impact compaction technology, the principle of the impact compaction technology the technical characteristics and the scope of application of impact compaction technology, combined with the practical project of impact compaction technique to ensure that the quality of the subgrade engineering has good effect.
Keywords: highway; Subgrade construction; Impact compaction technology; application
中图分类号：X734文献标识码：A 文章编号：
冲击压实作为加固公路路基的创新技术，通过采取高能量的冲击碾压机，对公路路基采取连续作业的冲击压实，随着冲击压实遍数的增加，使得土层由上到下得到压密，从而形成加固层有效满足公路路基承载力以及稳定性的要求。
一、 冲击压实的技术原理
冲击压实是通过正多边形的冲击轮在行进中，由轮面与地面阻力的作用而对路基进行夯实,冲击轮轮轴的反复抬升和下落形成的重力来对路基夯实。 该种压实过程具有揉挤、 冲击等多方面作用,该种混合作用非常容易使土体产生大量的微小裂缝,这些裂缝可以大大加速地基内孔隙水的排放从而加速土体固结,其工作原理是多边形轮子的一系列的交替排列的凸点和冲压面,在压路机行进过程中配套的大功率牵引车带动 “凸轮” 前进,压实轮的凸点形成交替的抬升与下落,在抬升及下落过程中产生的集中冲击能量，相当于连续夯拍过程,既能使得动力固结过程连续高效又能大大缩短固结周期,同时较低的冲击能量对土体产生较小的侧向变形,因此可以在很大程度上保持原来的土体结构等特点。
冲击压实技术适用于对深层土及岩石填方及含水量较高的粘性土进行压实,其与传统压实技术相比较省略了更换原来土质不好的地基土的过程,可直接在原土上直接压实,且其压实深度可达1m以上。
二、冲击压实的技术特性
1、填料含水量要求较低。传统的压实方法要求填料具有最佳的含水量， 而冲击式压路机对填料含水量要求较低， 可在上下两个方向放宽3%~5% 。施工中， 基本上回填土刮平后就可以进行碾压， 特别是干旱或半干旱地区其优越性更为明显。这些地区填料天然含水量很低（有的几乎为0~1% ），只需表面洒少量水就可碾压 ，大大减少了压实用水 ，降低了施工费用。
2、冲击能量。 冲击能量即指冲击压路机冲击轮内外半径之差与冲击轮本身质量之积,即其形成的静态能量。 大量数据表明,冲击压实机能使其形成的冲击波深入压实层3-5m,并使被压实层形成能量团和增厚其弹性层,其对压实材料的冲击作用比同吨位的震动压实机具有更为明显的效果。冲击力。 冲击压实机械对压实层所产生的冲击力与压实轮转动中形成的线速度有关,其在工作中的行驶速度一般为12～15km/h,一般压实轮的公称外径为2m,其形成的冲击速度为3.34m/s。 一台冲击力为25kJ的冲击压路机在正常工作中形成的冲击力约为2000kN,远远超过了超重型振动压路机的激振力上限450kN和拖式震动压路机的激振力上限1000kN,因此可以说冲击压路机的冲击力远远高于一般重型压路机的冲击力。
3、填方厚度增加。 传统的压实技术需对原地表进行处理后才可分层进行回填碾压,其回填厚度一般为30cm～50cm,而冲击压实技术在对原路面进行直接碾压后进行填料碾压,且其每层回填厚度可增加到60cm～100cm,缩短了施工周期;同时冲击压路机工作中的行驶速度即碾压遍数都远远超过震动压路机,冲击压路机每台班一般可完成1～2万方,而震动压路机一般可完成2000方,其震动效率是震动压路机的5倍。
三、适用范围
冲击式压路机有多种类型，应根据工程性质 、填料类型 、填土厚度及设计要求等因素正确选择才能达到最佳效果。一般情况下 ，新修路基 、土路改造、 泥石路改造 、旧沥青路改造等选用三边形冲击式压路机 ，旧水泥路改造则选用五边形冲击式压路机。
1、不良土质压实
目前 ，在公路路基施工中主要采用的是各种振动压实机械， 但其对粉土 、过饱和土、 湿陷性黄土及填石路基的压实有一定难度。 从国内很多公路建设项目来看，应用冲击压实技术取得了较好的压实效果。
2、检测性增强补压
由于冲击压实能量大， 影响深度深， 在振动压路机分层铺筑的高填方路段， 每铺筑1.5m再用冲击式压实机压实， 还能获得明显的沉降。压实后可以直观地检测出振碾压实的不足 ，将可能在开放交通后产生的工后沉降， 提前到路基竣工以前解决， 从而提高路基的稳定性与抗变形能力延缓路面的早期损坏， 提高路面质量。
3、旧水泥路改造
水泥混凝土路面在损坏后加铺覆盖层的方法之一是破碎原路面， 以避免温度反射裂缝 ，消除板下脱空， 改造路段长度越长就越能显示冲击技术的优点。 和其他方法相比 ，它可以克服局部处理不彻底所隐藏的日后隐患提高工作效率 ，降低工程造价保证工程质量。
四、 冲击压实技术的应用
1、工程概况
某工程全长 11560m， 道路红线宽 60m， 设计路基宽为40m， 其中人行道每侧5m， 车行道24m， 中央分隔带6m。路面结构四层 20cm 水泥 （4%） ， 稳定碎石+5cm， 稳定石屑+20cm水泥 （6%） ， 细粒式沥青混凝土 （AC-131） ， 中粒式沥青混凝土（AC-201）+3cm。
工程路床地下水位较高， 地势低洼， 淤泥较厚， 此段路床必须进行换填基础， 回填厚度0.75 ～ 2.56m， 路床施工正值雨季， 风化岩、 煤矸石、 粘土等材料因雨季含水量太大都不适合回填路床， 回填材料十分难以选择。
市政工程和公路施工规范要求： 回填每层厚度不能超过0.3m， 但在路基施工中路基的压实， 尤其是石路基、 高填土要做到密实、 稳定、 均匀， 难度很大， 且工期较长。如石料缺乏良好级配， 不易碾压密实。该路段为地形复杂的斜坡沟谷地带，填石路基同一断面上填筑高度差别较大， 基底工作面不易形成而使填筑层变厚， 大块石之间不易嵌锁紧密， 使得块石间点面接触较多， 容易松动等。当施工工期紧、 成型路基的自然沉降时间又不足时， 就容易引起地面开裂、 塌陷、 下沉、 变形及翻浆等多种路基病害。而常用的静碾及振动压路机， 客观上还不能有效地解决路基高填方基础的差异变形， 而采用冲击式压路机进行压实施工， 就能有效地提高路基压实密度。
该工程路床处理采用机械为主、 人工配合的施工方式合理地组织施工， 以便加快施工進度， 确保工程质量和工期， 采用大型挖掘机开挖主要有路基及排水沟槽， 采用大型自卸车运输路基填筑，D85、D80推土机推平， 平地机整平， 相应吨位压路机碾压成型。
2、技术应用
在该工程路基的施工过程中， 压实作业采用冲击压实技术进行了冲碾补压， 以提高路基的密实度与均匀性， 减少工后沉降与差异沉降， 提高路基整体稳定性及强度。选取已经振碾达标的新建填土路基， 在距路基项面 35cm 处， 采用三边形冲击压路机进行冲击碾压5～7遍试验， 对其平整度、 压实度、弯沉等主要指标进行了检测， 以便进行全面对比。
（1）平整度的检测。试验路段的平整度采用整车式平整度测试车进行了检测， 并采用了同样的检测方法及设备对路面结构及施工条件与试验路段一样但采用冲击压实的某公路5km 也进行了检测。检测结果见表 1：
表 1平整度的检测结果
（2）压实度检测。对于试验段采用灌砂法进行压实度检测， 每隔50m选取一个断面， 每个断面取左、 中、 右3个测点检测前需要清除表层松动层。
（3）弯沉检测。对试验路段的弯沉值采用自动弯沉仪进行检测， 并采用系统方法检测没有采用冲击压实的某5km长路段。检测结果见表 2：
表 2 弯沉检测结果
五、 施工要点
1、平整度
采用冲击压实技术对路基进行压实后， 应首先对其平整度进行检测， 一般采用整车式平整度测试车进行， 采用冲击压实技术施工的路基平整度远远高于传统压实技术施工质量。
2、压实度
压实度也是控制施工质量的重要参数， 压实度检测一般采用灌砂法， 在检测前首先应清除表面松动层， 其检测方法是每隔50m左右取一个断面， 每个断面上取左、 中、 右3个检测点， 通过大量施工数据表明， 采用冲击压实技术的路基其压实度提高范围为 0 ～ 3.62%。
3、弯沉
弯沉检测是指对施工路段进行弯沉值的检测， 检测方法一般采用弯沉仪。采用冲击压实施工工艺的路基， 在提高了路基强度的同时， 也降低了路面的弯沉， 而且采用冲击压实技术施工的路段路面坚实， 雨水难以渗入影响路基强度。
通过实践证明 ，通过冲击压实处理 ，可以提高路基压实度 ，提高路基的均匀性和整体强度 ，加速路基沉降 ，减小路基的沉降变形。
参考文献：
[1] 胡安兵,邱粤滨. 冲擊压实技术在惠州某路面大修工程中的应用[J]. 山西建筑, 2011,(20) . [2] 李海洲. 冲击压实技术在公路路基施工中的应用[J]. 中国高新技术企业, 2010,(16) . [3] 王纯鸣. 冲击压实技术在高填方填土路基施工中的应用[J]. 交通标准化, 2010,(11) . [4] 贾陆军. 冲击压实技术在高速公路土石方路基中的应用[J]. 黑龙江交通科技, 2010,(08) .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。