沖擊壓實技術在石黃高速公路路基處理應用中的技術評價

沖擊壓實技術在xx高速公路路基處理應用中的技術評價1、引言xx高速公路衡水支線它位于河北平原的中部，地勢平坦，除少數溝渠及洼地外，其海拔高程均在19.2~20.2m之間。處于山前堆積平原與沖擊平原的交界地帶，除表層厚1.5~2.5m為低液限粘土或人工填土處于硬塑~堅硬狀外，土層中為低（高）液限粘土、粘土、低液限粉土、粉砂相互夾層，屬于飽和正常的亞密軟粘土。其特性為壓縮性高，沉降量大，排水固結慢，地基穩(wěn)定性差。如不采取有效的技術處理措施，新填路基不均勻沉降必將嚴重影響高速公路質量，為了有效的降低天然地基工后沉降，保證低路基路床壓實度與路基強度，我們對衡水支線進行沖擊壓實。采用沖擊壓實技術處理路段，自2002年年底通車運營以來路基穩(wěn)定、路面沉降均勻、2006年8月工后沉降量僅為31.8mm，處理效果明顯。2、沖擊壓實技術沖擊壓實技術是一種最新的高速厚鋪層壓實技術，具有驚人的壓實能力。沖擊壓實機是用瓣狀非圓柱凸輪（見圖1）來產生集中的沖擊能量，交替沖擊路基，進而達到壓實填料的目的，具有壓實和擊實兩種功能。圖1沖擊壓實機瓣狀凸輪形狀圖沖擊壓實機在土方壓實作業(yè)中，突破了傳統(tǒng)的碾壓方式，當其一角立于地面向前碾壓時，其獨特的外形結構產生巨大的沖擊波，由于碾邊順序連續(xù)沖擊地面，可使土體碾壓均勻密實。沖擊碾每秒鐘沖擊地面兩次，相當于低頻大振幅沖擊壓實土體，并周期性地沖擊地面，產生強烈的沖擊波向地下深層傳播，具有地震的傳播特性，其壓實深度可隨碾壓遍數遞增。壓實機的高能量可對填料做深層壓實，能使地基達到提前完成工后沉降的要求，能在沖擊壓實的同時及早發(fā)現軟弱土層，還能對已填筑的路基進行追密壓實以取代超載預壓。為此，它對提高高速公路路基填筑質量，減少通車后路面病害的發(fā)生有著積極的作用。3、沖擊壓實效果沖擊壓實機是對土的間歇擊實，壓實功可達400KN荷載效應，同時達到規(guī)范要求下，沖擊壓實機比平論壓路機效率高。而且沖擊壓實機對深層土有追密壓實和加速沉降的效果。下面分別從壓實度、沉降量以及承載比（CBR）三個技術指標反映沖擊壓實機對填前地基以及路基的壓實效果。3.1沖擊壓實次數與壓實度和壓陷深度為了尋求沖擊壓實后壓實度的改變情況，在K17＋700～K18＋000之間對原地基24個測點進行了沖擊壓實試驗，其沖壓次數與壓實度見表1。壓實度檢測對比數據表1想項目懶沖擊前笨排壓惰1攜遍罩提高值走排稍壓村2皆遍濱提高值擠排壓警3約遍翁提高值疊平均值艙83波.帖8螺91雕.4乓7蹄.怪6欲94.6顆10田.嗽8勇97.5宗13隨.寫7由表1可知，使用沖擊壓實機碾壓一遍（排壓6次）后其壓實度提高到91.4%，比排壓前提高7.6%；碾壓二遍后（排壓12次），提高到94.6%，比排壓前提高10.8%；碾壓三遍（排壓20次）后，提高到97.5%，比排壓前提高13.7%。沖擊壓實12次后平均壓陷深度9.5cm，20次后平均壓陷深度達到13.6cm。在相同壓實次數下，各測點實測數據之間相差較大，這與土的不均勻性、軟土層所處位置及其厚度有關。通過實驗說明沖擊壓實機對地基擊實后其密度超出常規(guī)壓路機的壓實效果，隨著壓實次數的增加，壓實度平均值在逐漸增大，壓陷深度也在增加，這使天然土在壓實過程中通過孔隙比的變化完成了部分地基沉降。根據實驗數據發(fā)現不同的地點其地質情況是不同的，為此，在沖擊壓實過程中，要視沖擊壓實變形大小，決定是否繼續(xù)沖壓，這樣既可保證密實度，又能以沉降量控制路基壓實。3.2沖擊壓實有效深度與影響深度沖擊壓實機以周期性沖擊波通過動力振蕩改變土體顆粒排列從而達到擊實土體的目的，使路基在整個橫斷面與縱斷面范圍內的土體隨沖擊遍數的增加而被擊實。將沖壓18次的路基壓實度與未沖擊前的壓實度之差作為壓實度增長速率，則不同深度、不同壓實遍數的路基土壓實度增長速率不同，將深度h作為變量，計算出的壓實度增長速率作為縱坐標，做壓實度隨深度變化曲線圖。如圖2所示，由曲線的明顯拐點來推斷沖擊壓實天然路基的有效深度，結果大約是1.5米，將壓實度增長率保持在小于10%的狀況所對應的路基深度視為最終影響深度，那么由圖可得沖擊壓實最大影響深度大約在4米以上。沖擊前后的路基壓實度檢測結果表明：隨著沖擊壓實遍數的增加，不僅表面淺層的土層被擊實，而且當沖擊一定遍數后下層壓實土也被波及從而被追密壓實，從而有效的提高了路基土的壓實度。當沖壓次數達到某一界限后路基壓實度不再增加，然而繼續(xù)增加沖擊遍數到更高的界限后路基土的壓實度再次提高。倆圖榨2各參追密壓實極18軍次時足壓實度隨深度下變化曲線稈3衛(wèi).3圾路面完工獸后的沉降量導在路基粘填前棟進行詠沖擊壓實后，垃路基填筑采用灣普通邊機械碾壓法施絨工。噸K1卷7謀＋配700塵～秀K17佩＋并85吃0閑試驗段，期對桂地基衣沖壓讓2息0辦次經，路基高度畝（含路面厚度珠）溜小于泛2傾m夕，灌路面完工時赤地面典平均總沉降量尚18.4mm壤，沉降率恥為水0.9礦%址。御K1傻7敘＋唉85供0熔～壤K1忍8賭＋冤00勿0素試驗段，估對原地面沖恩壓泳2退4盜次，少路基劑高度誰（含路面厚度倉）竭2~掙4.5m寇，與路面完工時揚地面叛平均夾總沉降量統(tǒng)46.14m亦m摸，沉降率陽為緞2.2切%米。以上均為淤唇泥質粘土浸路段，平均沉昂降乎率曾1.6撒%秧，平均沉降量滑32.3mm癢。倦通過對京xx愈高速公路衡水辦支線路基分段垮進行沖擊壓實辰試驗，發(fā)現隨距路基填土高度盲不同、沖擊追激壓遍數不同，紡路基沉降量也追不相同。偶路基清越慎高金，沉降量越大織，壓實次數越姨多，伸施工期間肢沉降量相對減鳳小。館實驗說明，廚對地基進行填豬前沖擊壓實后供，造工后曠產生明顯的超翁限沉降攻的可能性很小冊。將3孫.4樸境沖擊壓實后稠對啊CBR石值霉影響評價皇在持低災路基筒地面下款80cm宮內哨壓實達基到析95%墻后，再遣用養(yǎng)沖擊壓實機沖字壓鑄2憲0敞次檔用面波儀測吃地表下原0~旨80cm蘋內的壓實度；舞用野片外恭CB鈔R外檢測儀測定沖唱擊駕頂面塔下及0對～浩30c以m縮范圍內之的隱CB溉R外值。檢測時每式50m書測一個斷面，盼橫向每近50cm店一個壓實度值遣，摸每幅登一詳個赴CBR叨值。弦試驗段內試驗餅樣本數據顯為賭3符1獵個。神（弦1恩）沖擊追壓密汪實后，陷全線壓實度平莖均值會為童103.6業(yè)%能，弄野聯(lián)外濃CB謊R壇值平均值赤18斤.獎1薄%嘗，靈較好地竭滿足了建設單省位憤提出采用沖擊條追密岸要求擁的癢目標。悟實現了超過規(guī)悔定壓實度的路盾基壓實，對避明免高速公路產回生早期破壞具浪有十分重要的惑意義。尊（惡2善）采用沖擊追歲密壓實的目的佩之一是使路基式壓實比的整體均勻性快提高，從總體抖上看標準員差譯σ晴值不超節(jié)過陸1.69謎%碎，變異系石數唉C仰V碌為術2.48籌%存，說明旦通過沖擊壓實悲路基壓實政趨于庭均勻一致。革背妖該試驗段采用估了路基沖擊壓刃實前以及沖擊子壓紅實漁2嚇0回次的現腥場或CB楚R秩值測試，仁該試驗段沖壓聞前制CB懲R富平均值債為映7.4嗓%逃，代表值為為娃6.7吼%涼，沖打壓刻2蝕0存遍舍后見CB佩R覺平均值冊為姜18.1抵%剩，代表值百為雜16.6側%催，兩者較沖壓邁前均有大幅提范升，沖壓效果撇明顯。玻說明在有效的產沖擊次數車內棒CB服R兇隨沖擊次數的李增加而提高，辮而沖擊壓實可基以大大提高路燥基承載能力班。4．結語燈通過對舉xx膛高速公路衡水命支線上述試驗照段的沖擊壓實摔情況及實驗分塌析，飄得出以下結論奉：蝕（魄1尺）對未進行填工土的天然地基蹤進行追密沖擊翼壓實，可以啟有效賀解決路基工后滔超限沉降和低川路基路床槳及其以下壓實床度暢不足問題。價（駕2毛）悼沖擊壓實可補以杏使一部分工后艦沉降提前完成槐，潤便于及時刮填筑路基擦