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沖擊壓路機在高填方路基中的運用

時間:2023-03-06 16:51:49

沖擊碾壓對路基具有很強的壓實效果,沖擊壓路機以強大的沖擊力對土體施加沖擊壓實功能,土體中原有的水分和空氣被擠出,土顆粒在強大的沖擊力作用下重新排列,較小的顆粒被擠到較大顆粒的縫隙中,形成二次沉降,從而使土體形成密度很大的版塊,提高了路基強度和承載能力,有效的減少了路基工后沉降變形。近年來,在哈威設備不斷的努力下,沖擊碾壓技術有了很大的發展,在解決路基工程質量隱患方面有很大創新。沖擊壓路機壓實能量大,影響深度深,施工工期短,施工效率高,并可大幅度提高路基的承載能力、穩定性和密實度,最大限度的縮短路基的自然下沉時間,降低由于車輛超載對公路的損壞,延長公路的使用壽命。
沖擊壓路機按用途分為三邊形沖擊壓路機和五邊形沖擊壓路機,其中三邊形沖擊壓路機主要用于物料的補強壓實,五邊形沖擊壓路機主要用于路面的破碎,本文旨在討論三邊形沖擊壓路機的用途,五邊形可參見網站其他文獻。
沖擊壓路機的工作原理:
    沖擊壓路機是通過非圓形輪(三邊形輪或五邊形輪)的沖擊,連續對土、石材料進行靜壓、揉搓、沖擊的周期性作業。其產生強烈的沖擊波,并向地下深層傳播,通過低頻大振幅的沖擊,壓實土體,產生瞬時的沖擊動荷載向下傳遞,快速擠密深層土顆粒,同時,沖擊能量以震動波的形式在彈性空間中傳播,使土顆粒相互靠攏,排出空隙中的氣體和水,從而使土顆粒重新排列,擠壓密實,達到增強土石體密實度,提高路基強度和穩定性的目的。其沖擊波具有地震的傳播特性。壓實深度可隨著碾壓遍數遞增,最大壓實有效深度可以達到1m,最大壓實影響深度可以達到6m,其沖擊能量因沖擊輪的重量、重心高度、牽引速度不同而變化。
沖擊壓路機的技術特點:
1、更大的影響深度:
   根據《港口工程技術規范》中的敘述,以及哈威設備沖擊壓路機國內實際施工情況并考慮土石填方實際土壤參數等的影響,采用以下影響深度經驗公式:
       H=a=a
式中:H = 加固深度( m  )
a=加固系數(一般濕陷性黃土取0.34~0.5;高填方土取0.6~0.8;砂性土和雜土取0.45~0.6)
E=沖擊能量(KJ)
M=沖擊輪質量(1000Kg)
H=沖擊輪高度(m)
根據上式計算,在土石混填情況下作業時,當采用哈威YP30型30KJ沖擊壓路機以12km/h
速度行駛,其加固深度為3.8m。在廊涿高速、承唐高速、連霍高速、大廣高速等不同高速公路的不同填料路段進行沖擊壓實實驗檢測時得到了影響深度為3m~5m的檢測結果,這個數據是普通的靜碾、震動碾等壓路機無法達到的,幾乎可以與強夯的效果相媲美。

2、更大的擊實功能:
   沖擊壓實比重型擊實標準具有更大的擊實功能。根據現場施工經驗,不同高速公路填方路段每層填方經沖擊碾壓后表面以下10cm的平均壓實度均超過了100%,表面以下100cm的平均壓實度均超過了95%,沖擊碾壓前后的壓實度對比非常明顯。
3、更廣的適用含水量范圍:
   隨著擊實功的增加,最佳含水量降低,一次沖擊碾壓的最佳含水量比重型擊實標準要低。通常沖擊壓實土的含水量范圍要求如下:細粒土含量≥50%,Wopt-4≤ω≤Wopt+2;
細粒土含量<50%,Wopt-3≤ω≤Wopt+2;高液限土的沖擊碾壓含水量上限可放寬至28%
4、更高的壓實效率:
   沖擊壓路機的行駛速度是12km/h ~ 15km/h,填方厚度是1m ~ 1.5m,碾壓10遍到40遍不等(需根據試驗段確定);振動壓路機的速度是3 ~ 4km/h,填方厚度是0.2m ~ 0.3m,碾壓6 ~ 12遍不等。由于施工時會受到各種條件影響,沖擊壓路機每臺班可壓實20000㎡,震動壓路機每臺班可壓實2000㎡,沖擊壓路機的效率是振動壓路機的10倍。

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