冲击压实机理与压实效果分析

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摘要：通过冲击压实技术在路基施工中具体应用，简要介绍冲击压实技术的工作机理及其性能，探讨其冲击压实技术的压实效果，说明冲击压实技术在公路施工中运用的优越性。

关键词：冲击压实技术；压实效果

一、 冲击压实工作机理介绍

冲击压实机是一种拖式压实机械，其工作机理是：非圆柱多边形的压实双轮滚动前进，压实轮凸点与冲击平面产生交替抬升与落下，使压实轮产生势能和动能，对地面产生集中的冲击能量，连续快速地对填料或地面产生夯击作用，对填料或地面进行碾压与压实，并具有地震波的传播特性。

以三边形压路机为例（见图1所示），其主要工作机构是由三条凸轮边组成的冲击轮，在运动的过程中冲击轮把高位时的势能和瞬时动能转化为在低位时对地面的冲击能，以达到压实地基的目的。

图1三边形冲击压路机

二、冲击压实机与普通压路机性能对比

美国工程兵于1987年对冲击压实机和振动式压路机在非粘性和低粘性土壤进行对比试验，结果如表1

表1 冲击压实机与普通压路机性能对比

项目 振动式压路机 冲击压实机

有效宽度（m） 2.134 2.134

行驶速度(m/min) 100 213.36

压实厚度(m) 0.19 0.762

压实长度(m) 7.62 7.62

压实次数(次) 4 6

压实体积(m3) 3.1 12.39

压实时间(min) 0.30 0.21

压实能力(m3/min) 10.17 57.82

冲击压实机每分钟的压实能力相当于普通振动压路机的5.7倍。

三、冲击压实效果影响因素分析

1.松铺厚度的影响

冲击压实的优点就是在于一次松铺厚度较大，当松铺厚度超过80cm时，普遍的表现是除表面能满足要求外，表面下50cm深度内效果不能令人满意。当松铺厚度在50～80cm时无论是在完成总次数（一般为30次）后还是在冲击过程中检测效果的数据都表明冲击压实技术对这一松铺厚度来说是充分发挥了其优势的。但是松铺厚度小于50cm时，随着松铺厚度的减小，土体非但不能密实，而且被冲散的程度加剧。在分析松铺厚度对冲击效果的影响时无论是压实度还是其它指标，其标准都按现行有关规范所定，所谓满足要求即为符合标准要求。

2.冲击压实次数的影响

冲击效果是随次数的增加而变化，对于颗粒较粗的土、粘性较大的土和软弱地基适当增大次数是有利的，具体的次数一般在30～40次之间,所以在观察遍数效果的关系中是指在30～40次的总次数内效果指标随次数而变化。

3.基底状况和冲击程序选择的影响

从分析松铺厚度、冲击次数等对效果的影响中已经涉及到了基底状况对冲击压实的影响。冲击压实技术的两大要素主要反映在冲击力和一定的地基反力，而后者又是源于基底的坚实程度和潮湿状况，所以压实效果在一定程度上取决于基底状况。当地基处于软潮、软干和正常的条件下，在其它条件相同的情况下冲击相同次数是随冲击力的加速扩散以致丧失作用。

四、结束语

冲击压实工艺对于提高高速公路路基填筑质量，减少工后沉降，消除或减少不良地质的变形，减少通车后对路面病害有着积极的作用。压实度作为路基土的一项重要评定指标，其标准的确定对于保证路基的强度、刚度、稳定度和耐久性具有举足轻重的作用。

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