冲击碾压技术在长珲高速公路高填方路基中的应用研究

・
４・
北 方 交 通
表 １ 土石混填段沉降量与冲击碾压次数 的线性拟合方程 】 。
２１ ０１
ｏ０ ． ８０
果、 沉降量与冲击碾压次数的线性拟合经验公式见
表 ３ 。
表 ３ 风化砂段沉降量与冲击碾 压次 数的
线 性 拟 合 经 验 公 式
冲击碾压次数 项目
｛
ｘ 为冲压次数， ０９５ ｒ ． 高度相关 ＝ ９
００ ０ ２
５ ｌ ０ ｌ ５
根据现场观测数据绘制的沉降曲线如图 ５ ～图
７所 示 ：
０００ ４
冲击碾压次数
图 ２ 土石混填 ６ ｅ ０ ｍ沉 降观测汇总曲线
０１０ ．０
点
咖
００ ０ ３ ０Ｏ ０ ．２ ０００ ．１
沉降 ｍ 量 ｍ
２． １ ４
２． ５３
３． ０９
１３ ７ ．
２． ０６
３． ２０
线 合 性拟 公式
Ｙ ０９ｘ １． ＝ ． ＋６３ ５ ７
Ｙ １ ７ ＋． ＝ ． ｘ ８６ ４ ０ ｘ 为冲压次数， ０９３ ｒ ． 高度相关 ＝ ５
理 ｌ ０ｏ ０ ６
０．４０ ０
于超 重型 击实标 准 的击 实功 ， 水 量 超过 一 定 限值 含
测沉降数据。 （） ３ 在冲击压路机 冲压前 ， 先采用 Ｙ １ 光轮压 Ｚ８
则在当前填筑层 内会形成弹簧土， 无法压实 ， 详见表 ２ 。试 验表 明 １％ 一１％ 左右 含 水 量 的填 料均 可正 １ ８
常压 实 。
宽值按 １０ ｍ控制。 ０ｃ （） ２ 将土石混填材料运至现场 ， 摊铺 ， 松铺厚度 控制在 ５ ８ ｃ 保证厚度均匀 ， ０～ ０ｍ， 推土机整平从路
肩 向路 中进行 ， 再用 平地 机精 平 。最 后 布设测 点 ， 观
３ １２ 填料含水量对冲击压实的影响 ．． 由于冲击压路机具有高能量的压实功能 ， 相当
（） ４ 冲击碾压 ｌ ５遍后 ， 过测量对 比沉降量 ， 通 两次观测沉降值差小 于 ３ ｍ ０ ｍ则停止 冲压 ， 沉降值 不符合要求则继续 冲击碾压 ， 达到要求后 ， 停止 冲
压。
长春至珲春高速公路位 于吉林 省东部 ， 为山岭
重丘 区 ， 右 幅路 基 分 期 建设 。为保 证 二 期 工 程施 左
第 ｌ 期 ０
郭明洋 ： 冲击碾压技术在长珲高速公路高填方路基中的应用研究
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际情 况 和现场 观测 ， 验 段 采 用先 静压 再 冲压 最后 试 再 稳定静 压 的施工 方法 获得最 好 的压实 效果 。现 场
的整体压实度水平有大幅度提高 ， 平均压实度水平 提高超过 ９ 个百分点 ， 证实 冲击碾压 的作用效果是 有效的和显著的。
工质量 ， 避免左右幅路基产生过大的沉降差 ， 推广新 技术 ， 选择 第 １ 同段 Ｋ １ ２合 ｌ０＋００～Ｋ１０＋ ５ ５ １ ５０段
土石 混填路 基 和 Ｋ １ ８０～Ｋ１２＋ ２ １１＋ ０ １ ００段 土 方路 基作 试验研 究 。
２ １ 试验 研 究技 术路 线及 目标 ．
０００
０ ８ ．０ ０
姿 ． １ ００ Ｉ ！ ０ ｌ ６ ４
０ ２０ ０ ５ ｌ ０ ｌ ５
冲击碾压 次数
图 ５ 风化砂 ５ ｅ ０ ｍ沉降观测汇总曲线 图
００ ０ ６
冲击碾压 次数 点
图 ３ 土石混填 ７ ｅ ０ｍ沉降观测汇总曲线
（） １ 对应 不 同填筑 厚 度 （０ｍ、０ ｍ、０ｍ） 不 ５ｃ ６ｃ ７ｃ ， 同碾 压遍数 （ 、０次 、５次 ） ５次 １ １ 的压 实度变 化 ；
（） ２ 冲击压路机对不同深度处 的作用效果 ； （） ３ 与普 通压路 机 工作效 率 （ 对应 相 同填 高 ） 比
较 ， 察相应 定额 量 ； 考
４ 研 究 结论
检测的单层填筑压实度（ 以室 内标准击实为准 ） 以
及相 应 的经验 拟合公 式 见表 ４ 。
表 ４ 风化砂段单层填土压实度变化拟合经验公式 。
Ｉ压 机 ８ 路 Ｉ
川Ｆ Ｉ
（） １ 冲击碾压对路基土石混填材料和风化砂类 土方材料的压实均具有显著效果。振动冲击可 以很 好的促使石料和土颗粒之间的填充 ， 并达到密实、 稳 定； 砂土颗粒可 以达到密实并形成稳定土体。冲击 压实具 有较 一般 碾压 （ 静压 ） 更好 的压 实效果 。 （） ２ 沉降观测 的拟合经验公式表 明： 在一定的 振动冲击碾压作用下 ， 土石混填路基材料 的沉降变 化（ 沉降曲线） 是收敛的 ， 证实土体密实度达到某一 特定峰值 ， 形成稳定结构。 （） ３ 沉降观测 的拟合经验公式表 明： 在试 验确 定 的冲击碾压作用下 ， 风化砂路基材料的沉降变化 （ 沉降曲线） 并不 收敛 （ ２一图 ４ ， 图 ） 随着碾压次数 增加沉降量持续增加。 （） ４ 沉降观测 曲线表 明， 冲击碾压作用 下路基 填土的沉 降量总体 呈增加趋势 ， 但在一定 的压实功 作用下 ， 沉降量会波动和反弹， 分析为低频高振幅冲 击不同粒径土体重新就位和相互咬合所致。 （） ５ 针对土石混填材料和风化砂类材料 ， 施工 含水量略小于标准击实确定的最佳含水量时压实效 果 较好 ， 超过 标准 击实最 佳 含水 量 ３ 以上 ， ％ 冲击碾 压会发生弹簧土现象。
沉 降数据 。
冲击碾 压 是 岩 土工 程 压 实技 术 的最 新 发 展 ， 在 解 决路基 工 程质量 隐患 方 面 得 到广 泛 应 用 ， 以有 可
效地减少路基 的工后沉降与差异沉 降， 保证路堤整 体的稳定性 ， 提高路基的整体强度与均匀性。
２ 长珲 高速公 路 冲击碾 压试 验技 术研 究
第 １ 期 ０
北 方 交 通
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冲 击碾 压 技 术 在 长 珲 高 速 公 路 高 填 方路 基 中 的应 用研 究
郭明洋
（ 吉林省高等级公路建设局 ， 长春
摘
１０６ ） ３ ０ ２
要： 介绍 了冲击碾压技术在长珲 高速公路 工程 中的应用 ， 对不 同填 筑材 料、 同填 筑厚 度条４ － ， 针 不 ￣ Ｆ 进行 －
一
删 避 ０．２ ００
００ ０ ０
００ ０ ．４
８０ ０ ６０． ０
ｌ ０
ｌ ５
磐
４０ ０
２０． Ｏ ０ ５ ｌ ０ ｌ ５ ２ ０ Ｅ
冲击碾压次数 图 ６ 风化砂 ５ ｅ ５ ｍ沉降观测汇总曲线 图
４ ０ ０
Ｅ
冲击 碾压 次数
测一压实后 ５ｃ ６ ｃ ７ ｃ 其 冲击碾压 １ 遍 的 ０ｍ、 ｍ、０ｍ， ０ ５ 平均沉 降量 分别 为 ６ ． ｍ ６ ． ｍ ３ １ ｍ、９ １ ｍ和 ７ ． ｍ 。 １７ ｍ 观测数据统计结果 、 沉降量与冲击碾压次数的线性
拟合 经验 公式 见表 １ 。 根据 现场 观测 数据绘 制 的沉降 曲线 图和柱 状 图
嘲 ａ －
０ ６ ０ ０
００ ４０
．
００ ． ２０
填筑厚度４～０ｍ ５ ５ｃ
填筑厚度５—５ｍ ０ ５ｅ
冲 遍 冲 ０ 冲 ５ 冲 遍 冲 ０ 冲 ５ 压５ 压１遍 压１遍 压５ 压１遍 压１遍
图 １ 土石混填 ５ ｃ ０ｍ沉降观测汇总曲线
０１ ０ ．０ ｇ ００ ０ ．８
如图 １ ～图 ４所示 ：
（） ４ 确定现场最佳施工工艺方法 ；
（） ５ 总结 施工 中 出现 的问题及 改进措 施 。
２ ２ 试 验 工 程 的施 工 工 艺 ．
（） １ 开挖 台 阶 ， 整平 试 验段 基 面 ， 碾压 至 设计 并 要 求 的压 实度 。复 测试 验段 高程 ， 确定 填筑 范 围 ， 超
根据试验工程测定分层填筑各当前层不同区域 压实度实测值变化 曲线如 图 ８ 将不同填筑层相对 ，
应 测定 压 实度值 综合 后 的拟合 曲线如 图 ９ 。
当前层顶 面以下深度／ ｃ ｍ
图 ８ 不 同填筑层压实度变化曲线
９ Ｏ ８． Ｏ ９ ７ ７． ５ ９７ ５ ． ０
冲击碾压试验研 究 ， 对冲击碾压技术在 高速公路 高填方路基施工 中的施工工 艺和技 术特点进行 了总结。经过技 术
经济比较 ， 出在土石混填路基 中冲击碾压技术较常规碾压填筑方 法具有更好的经济性和 实用性。 得
关键 词 ： 冲击碾压 ； 高填 方路基 ； 实； 压 沉降量
中图分类 号 ：４ ６ １ Ｕ １．
均 匀性 ， 有利 于避 免 路 面 的早期 损 坏 。根 据 工 程 实
５ ｃ ５ｅ 其冲击碾压 １ ０ｍ、５ｍ， ５遍的平均沉 降量分别为
３． ０９和 ３ ． ｍ ２ Ｏ ｍ。统 计数 据显 示 ： 一定 碾 压 次 数 在
条件下 ， 沉降量与冲击碾压次数具有线性关系 ， 即证
实 压实 功与 填土 密度 的线性 关 系 。观测数 据统计 结
单填 压度 层 土实 变
化合 公 拟 经验 式
含 量（ 水 ％） ６ ． ０
ｖ 一． ＋ ｌＨ９ ８ ：０ 蚴 ０ ７ ４ Ｉ８ ．
（为 填 顶 下 深 ０ ｘ ５） ｘ 单层 土 面向 变化 度． ≤５ ≤
４ ． ６ ５ ． ７ ５８ ．
灌法 砂
烘法 干
填 风 料（化砂）准 条 下最 干 标 击实 件 大 密度２３／ｒ；佳含 量６ ％ ．６ ｃ 最 水 ． ２ｇ ａ ０
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ３— ０ ２ ２ １ ） ０— ０ ３— ３ １７ ６ ５ （０ １ １ ０ ０ ０
１ 冲击 碾压技 术综 述
路机对摊铺料静压 ２遍 ， 冲压采用错轮不重叠轮迹 的方法进行 ， 冲压时通过改变行进路线来调整冲压 点， 使其 均匀 冲压 。冲压 ５遍 、０遍 、５遍分 别 观测 １ ｌ
参 考文 献
冲 碾 成 冲 ５ 静 一遍 击 压完 后（ 击１遍后 压 ）
试验
静两 压遍 距 顶面０２ｃ ０ ｍ距顶 ０ ３ｒ距顶 ５５ｅ 方法 面２－５ ｅ ａ 面３ ０ ｍ
压 度（ 实 ％） 平均 实 ％ 压 度（ ） ８１ ８ ． ８１ ８ ． ９． ６６ ８ ９． ７ ７ ９２ ７９ ． ９． ７３
面
世 媸
３ ００ ２ ． ００
１ ０ ０
Ｕ ｌ Ｕ ｌ Ｚ Ｕ
｝ ５ ： ◆ ０
｛ ５ ■ ５
图４ 土石混填沉降观测 拟合 曲线
表 ２ 试验段含水量与压实情况检测汇总表
冲击碾压次数
图７ 填筑风化砂沉降观测拟合曲线
以上 试 验工 程 观测 数 据 显示 ： 冲击 碾 压作 用 下
风化砂路基的沉降量 总体呈增加趋势 ， 图 ５和图 如 ６ 所示 ， 但在一定的压实功（ 冲击碾压次数 ） 作用下，
３２ 填 筑风化砂 段技 术 测试 分析 ． ３２ １ 试验 测试 数据 分析 ．． 分 别对 不 同 的填 筑厚 度进 行试验 观测一 压 实后
不 同粒径的土颗粒会产生紊乱 ， 类似粒子性迁移 ， 体 现在不 同观测点上显示为波动的曲线增长 ， 即沉降 量会在一定范围内波动甚至是负增长。 ３２ ２ 冲击碾压对压实度的影响 ．． 使用冲击压路机分层冲击碾压高路堤与补压振 碾达标路床工程 ， 能较好地提高路基的整体强度与
（） ５ 冲击碾压完成后 ， Ｙ １ 光轮压路机对路 用 Ｚ８
基静压 ， 压无 轮迹后 转入 下一层 施 工 。 碾
３ 试 验工 程技术 测试 分析 ３ １ 土石 混填段 技 术测试 分析 ．
３ １ １ 试验 测试 数据分 析 ．． 土 石混 填 试 验 段 长 度 ５０ 最 大 填 高 约 ７ ０ ｍ， ｍ。 填 料为 天然 山皮 土 ， 石 比例 约 为 ２ ８ （０ ｍ 以 土 ０：０ ４ ｍ 下 颗 粒 含 量 约 占 １％ 一２ ％ ） 施 工 控 制 含 水 量 ８ ０ ， １％ 一１％ 。分 别 对 不 同 的 填 筑 厚 度 进 行 试 验 观 ２ ７