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濕陷性黃土的沖擊式壓實法

來源：鄭州中航設備時間：2018-01-01

自上世紀90年代沖擊壓路機進入中國市場以來，已在道路、機場、大壩以及填海等眾多工程領域發揮出無可取代的作用，其主要產地分布于河南，陜西等地區，其中以河南省鄭州市的產銷量*為密集，以中航設備和宇通重工兩大生產廠家為核心，以多地市多個經銷商為輻射的銷售網絡占據了國內沖擊壓路機70%的市場份額。
我國于1995年引進沖擊壓實技術，其高振幅、低頻率沖擊碾壓加大了對土石的壓實功能，具有克服路基隱患的技術優勢，其碾壓速度快，時間短，固結均勻，在中等濕陷性黃土地基的處理中，相比較強夯、換填等工法，具有工期短，施工簡便，質量可靠，節約成本等優勢。

一、適用范圍
沖擊壓實技術廣泛應用于淺層軟弱地基的沖擊碾壓，濕陷性黃土地基的處理，高填石方路堤的分層沖擊碾壓。在濕陷性黃土地基處理中適用于一般路段的Ⅱ級（含Ⅱ級）以下濕陷性黃土地基。
二、工藝原理
沖擊壓路機與傳統壓路機相比，*大特點是其非圓形的沖擊輪外形。沖擊壓路機在壓實作業中，由于其非圓形的沖擊輪在地面上按照沖擊輪邊順序連續沖擊地面，相當于低頻率，高振幅的沖擊壓實土體，并周期性的沖擊地面，產生強烈的沖擊波向地下深層傳播，從而減小路基沉降量，提高壓實度和整體強度。濕陷性黃土主要由于黃土顆粒間隙過大，在大量滲水后，使土體在自重及荷載作用下發生沉陷，沖擊壓實通過對黃土施加高強度的沖擊力，可以有效減小或消除土的壓縮性和濕陷性。
三、施工工藝
（一）、工藝流程圖

（二）、施工方法
1、施工準備
（1）施工前應熟悉相關設計文件、工程概況、氣候條件及地形地貌等，在熟悉設計文件基礎上，對設計采用沖擊壓實的地段進行現場核對和調查，以確定沖壓面積，地形等是否滿足要求。
（2）對原地面進行處理，地表的種植土清除15cm，拆除舊的建筑物基礎要清除到地表以下30cm，置換素土填筑；挖掘樹根的坑超過30cm須分層夯實到原地面；原地面坑洼不平地段，相對高差小于50cm的進行整平處理，相對高差大于50cm的坑分層夯實到原地面。
（3）按《公路路基施工技術規范》的要求，做好導線、中線、水準點復測、橫斷面檢查與補測、增設水準點等工作，并按設計文件要求定出路堤坡腳、護坡道及邊溝位置。
（4）沉降量檢測點埋設用長6cm鐵釘系紅布條做明確標志，準確定點。平地機刮平時應注意保護帶有紅布條鐵釘的檢測點，距檢測點20cm范圍內不得擾動。
2、沖擊壓實施工
（1）沖壓時，應嚴格控制路基含水量，使得土方路基含水量符合沖擊壓實的要求。沖壓前測含水量，如含水量過高，則應晾曬達到要求時再進行沖壓，如表層土質干燥，出現揚塵，應進行灑水沖壓。
（2）沖擊壓實須按規定的走向和排列模式進行見圖，基于沖擊壓實地面形成波浪的峰谷狀態，應以單雙兩遍為一沖壓單元，及時調整行駛路線，實現波峰與波谷呈交替狀沖壓，以做到碾壓均勻。

沖擊碾壓作業示意圖

（3）壓路機行駛速度應在9～12km/h，宜先慢后快。
（4）如果路基表面出現較明顯的凹凸，致使壓路機顛簸嚴重，以致不能保持規定的行走速度時，應馬上停機，用平地機整平路基表面，然后繼續施工。
（5）沖壓遍數對中等濕陷性黃土地基以20～40遍為宜，以試驗路段確定的沖壓遍數控制。
（6）沖壓至規定的遍數后進行壓實度和沉降量檢測，壓實度檢測坑應夯填密實再進行下一步沖壓。
（7）沖壓過程中局部“彈簧”現象時，及時進行挖除換填。

四、質量控制

（一）、沖擊壓實檢測指標
沖擊壓實施工質量管理以施工工藝、沉降量指標控制為主，結合壓實度等指標進行控制。
沖擊壓實各檢測指標的方法與頻率如下：
土的含水量：每2000m²檢測8個點，沖壓前檢測；
沉降量：每2000m²檢測20個點，計算時取其算術平均值；
壓實度：每2000m²檢測4個點；

（二）、試驗路段質量檢測及控制
雖然沖擊壓實技術已在全國廣泛采用，但由于土質、沖壓壓路機型號，應用條件等各不相同，其壓實效果、施工工藝、質量控制亦不相同，因此需要在施工前修筑試驗路段，以確定合適的施工工藝，質量控制標準。
1.壓實度：沖擊前及每沖壓5遍后用灌砂法檢查沖擊后的壓實度，檢測頻率為每2000m²檢測4點，不足2000m²至少檢測2點，測點豎向位置為表面下20cm、50cm、80cm，壓實度檢測應確保前后兩檢測點間距大于2m，沖擊壓實完成后壓實度不小于93％。
2.沖擊式壓路機型號

沖擊能量(kJ)	SD30	SD32	SD35
*佳車速(km/h)	10-15	10-15	10-15
外形尺寸(mm) (長寬高)	412029602100	412529702250	412529802350
壓實寬度(mm)	2*900	2*900	2*900
壓實影響深度(m)	5	5	6

五、施工措施
（一）、沖壓前應查明沖壓范圍內的地下管線及附近各種構造物，并根據構造物類型采取相應的保護措施。沖壓施工場地附近有構造物時，應注意觀察，發現異常情況時立即中斷施工，以免構造物損傷。
（二）、施工過程中，作業區的兩端和必要的地方實行交通管制，安排專人看守，安放警示標志，禁止閑雜人員和其它車輛進入作業區。
（三）、操作手在上崗前須經培訓合格，嚴禁未培訓或培訓不合格的操作人員駕駛沖擊壓路機施工。
（四）、施工過程中要有專人進行指揮，防止發生事故。
六、環保措施
（一）機械停放和施工安排有序合理，禁止亂擺亂放。
（二）、施工便道經常灑水養護，防止揚塵對空氣、農作物的污染。
（三）、施工過程中合理安排施工時間，避免夜間施工，減少噪聲與振動對環境的影響，保證附近居民的正常休息。
七、效益分析
對于中等濕陷性黃土地基采取沖擊壓實技術進行處理與常規的換填處理相比存在以下優越性：
（一）、沖擊壓路機數量較多且大多都已國產，容易租賃，施工簡便；
（二）、相比換填施工，大大節約成本；
（三）、沖擊壓實是一次性壓實，其碾壓速度快，時間短，固結壓力大，因此可縮短工期.