王艳飞
安徽省路兴建设项目管理有限公司 安徽阜阳 236000
摘要：本文浅析路基压实度的影响及其控制方法、冲击压实的基本原理与适用范围、冲击压实施工要点与工艺流程，以及冲击压实的质量标准。
关键词：公路路基；冲击压实；技术
引言：公路工程中路基的压实是通过压路机的振动碾压实现的，要根据试验路段和施工经验判断，可以实现一边碾压一边检测，直到路基达到合格的压实度才停止碾压。但在特殊路基地段压实度达到规范要求也并不能避免路基病害，为此近年来推出一种新的压实工艺——冲击压实。冲击压实是来自南非发展起来的一种新的压实技术，其具有高效、快速、价廉、应用面广的地基基础压实优点。在高速公路、铁路等方面得到了广泛的应用。
1.路基压实度的影响及其控制方法
1）路基压实度的影响。公路路基压实度是保证路面质量的重要基础。路基承受着自重和由路面传递下来的行车荷载，施工质量优劣就体现在压实度上。因此，压实度的高低就直接影响到路面的质量，影响道路的使用效能。影响的因素主要有土质、含水量、压实效能、操作工艺、土层厚度和人为原因等。要保证路基的压实度，必须解决好路基土壤的选择、含水量与铺土厚度控制、压实工艺的掌握及压实度的检测等。
2）控制方法。①含水量的控制。其对压实对象所能达到的密实度有直接影响，含水量过大或过小都会降低路基压实密实度。实际施工中一般控制土的含水量达到或接近土的最佳含水量的±2％以内最好。②路基填土的选择。若土质不良，即使松铺厚度适中，碾压合乎规范，这也很难达到压实度标准。因此，一切路基填土都必须经试验获取压实数据。土质路堤时，应将填土分层压实。松散的黄土地区或其他松散土的挖方路段也应进行压实。在《公路路基施工技术规范》中明确要求必须根据道路的设计断分层填筑、分层压实。运用机械压实时，分层的最大松铺厚度、高速公路和一级公路不应超过30cm，其他公路按土质类别、压实机具功能、碾压遍数等分别对待由试验确定，但最大松铺厚度不宜超过50cm。路基填土也不宜过薄，厚度不应小于15cm。③碾压过程的控制。高等级公路路基压实度高于一般公路，对碾压控制也更加严格。碾压过程中要采用先轻后重、先静后动、先外侧后中间的碾压方法。速度控制在1.5～2.5km/h，碾压4～6遍。
2.冲击压实的基本原理
对冲击压实，它是利用工作装置的势能与动能相互间的瞬时转化所工作的。常见的冲击压实设备主要是具有多边形滚轮的冲击压实机，它的滚轮多为三边形、四边形或五边形，有一系列交替排列的凸点和冲压面（见如图1所示）。与传统的静压实或普通振动压实不同，冲击压实则是通过正多边形的冲击轮在行进中由配套的大功率牵引车带动“凸轮”前进，轮的凸点会交替抬升和下落，进而在行驶滚动中产生集中冲击能量，同时辅以滚压、揉压的综合作用，连续的碾压使土体达到密实。冲击压路机较传统的振动压路机冲击能也大6～10倍，影响深度大3～4倍的效果。
3.冲击压实的适用范围
1）冲击压实的适用性。①高填方路堤。为减少工后沉降，填筑到一定高度后，用冲击压实加速固结沉降，能减少工后沉降；②加固路基填挖交界及半填半挖处，以减少差异沉降；③石方填方路堤。
当石质坚硬，石料不均匀系数很小，不能有效压实时，可用冲击压实压碎填料，能形成有效的填充和排列作用，达到压实密度要求；④高填路堤基底。承载力达不到250kPa～300kPa时，用冲击压实加固能提高基底的承载能力；⑤不均匀的石质基底。通过局部换填片石并用冲击压实加固，可达到整体均匀性要求。
2）冲击压实的不适用性。①不足30m长或15m宽的地段，压实设备无法调头；②湿粘土填土高度不足80cm的地段，用冲击压实不能有效加固路基面以下O～30cm的土层；③距桥台背的距离小于台高加2m的范围，或近于15m的范围，易对桥台影响；④距涵洞顶小于2.5m的范围，对填石路基，石块强度大于15MPa时，施工不便；⑤有路肩式挡土墙的路段或路堤式挡土墙的墙背部位也不便；⑥特殊土路堤，当填料的稠度小于1.2h，冲击压实可能造成路基作业面以下O～80cm范围内软弹，则无法压实。
4.冲击压实施工要点及工艺流程
1）施工要点。①平整度。压实后应对平整度进行检测，一般采用平整度测试车进行，采用冲击压实技术施工的路基平整度远高于传统法施工质量。②压实度。它是控制施工质量的重要参数，检测一般采用灌砂法，先应清除表面松动层，每隔50m左右取一个断面，取左、中、右3个检测点。采用冲击压实技术的路基可压实度可提高0～3.62％。③弯沉。检测是指对施工路段进行弯沉值的检测，方法是采用弯沉仪。提高路基强度的同时也要降低路面的弯沉。采用冲击压实技术施工的路段路面坚实，雨水也难以渗入影响路基强度。
2）工艺流程。先准备好冲击压实机械、试验检测设备到场，再调试好，做好劳动力和材料保证、管理组织分工等。为确保在规定范围内能有效压实，不造成漏压和过压，事前还应标出冲击压实的范围，并通过试验路段检测数据制定具体压实方法和控制标准。冲击压实的施工流程见图2所示。
5.冲击压实质量标准
冲击压实沉降变形率按下式估算：ε= S/H×1O0％，式中：ε为冲击压实后的沉降变形率(％)；S为冲击压实后的沉降变形量(mm)；H为冲击压实影响深度(mm)。采用测量方法检测沉降变形，按上述公式计算的沉降变形率不小于1％；有效压实深度范围内，冲击压实后压实度增加率按下式估算：Δk =α×S/h×100％，式中：α为压缩变形的分配系数（取0.5～0.8）；S为冲击压实后的沉降变形量(mm)；h为有效压实深度(mm)。对压实度增加率，当以压缩变形的分配系数为0.6时，不小于3％。土质路堤的冲击压实后，沉降增加缓慢，饱和度达到95％以上时应停止；要经一定时间再检查压实度变化，为充分固结和表面水分蒸发提供条件；石质路堤冲击压实后沉降增加缓慢，压碎明显增加时应停止；整平后立即检查标高变化，评价压实度。一般以“加固得很好”、“加固得好”、“加固得一般(合格)”、“加固得不好”、“加固得很不好”这些术语评价单点压实效果。
结束语：在公路建设过程中，路基路面的压实度是施工质量管理的最为重要的指标之一，只有对路基结构层充分压实，才能保证路基强度、刚度和平整度，保证并延长路基、路面的使用寿命。而冲击压实作为一种新工艺也具有广泛的应用前景，还有待于进一步研究与应用。
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