重载铁路湿陷性黄土路基冲击碾压法施工技术浅析

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摘要：黄土地区的湿陷性黄土路基常因处治不当而发生变形沉陷，黄土路基的处理往往是工程成败的重要因素之一。本文结合山西中南部铁路通道ZNTJ-11标湿陷性黄土路基基底冲击碾压处理施工，重点讨论了冲击压实处理黄土路基的施工控制技术及注意事项。

关键词：冲击碾压、湿陷性黄土、路基、施工技术

冲击式压实机由牵引机和压实机两部分组成。作业中牵引机带动压实机压实轮滚动，压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压-碾压-冲击的综合作用，使土体从上部至下部深层随着力波的传递得到压实。牵引机带动压实轮滚动过程中，压实轮轮廓曲线从最小半径处起步，随后接触点半径逐步增大，此时呈现支持力大于重力的一段作用过程即揉压过程，压实轮对地表施以越来越大的揉压力，当其滚动至最大半径处，出现一瞬间支持力等于重力的碾压过程。根据牛顿碰撞定理计算，其冲击力相当于因压实轮自重对地表产生静压力的20倍-30倍。在这种“揉压-碾压-冲击”的综合作用下土颗粒重新组合，强迫排出积压在土颗粒之间的空气和水，细颗粒逐渐填充到粗颗粒孔隙之中，从而使土体得到压实。

1.工程实例

山西中南部铁路线路全长1260公里，线路等级为国铁I级，牵引质量为10000t，部分5000t。山西中南部铁路ZNTJ-11标，起止里程为DK447+200-DK547+200，正线长91.4km。工程所在地貌属于太行山山前倾斜平原区，地势起伏不大，冲沟发育，路基基底地层主要为黄土，新黄土和浅部老黄土具湿陷性，多属自重湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅰ～Ⅱ级。

对于Ⅰ（Ⅱ）级自重湿陷性黄土路基地段基底处理设计为冲击碾压36遍，路堤地段无排水沟时碾压至路基坡脚外2.0m，有排水沟时碾压至排水沟外侧；路堑地段碾压至侧沟平台外。本标段路基共计55.987km，路基基底冲击碾压处理共计约93万m2。施工质量要求冲击碾压最后5遍的沉降量不得大于1cm，碾压面下1m深度范围内土的压实系数不低于0.9，且湿陷系数小于0.015。

2.试验路段选取及试验数据

项目正式施工前，选取具有代表性段落作为试验路段进行试验研究。经过地质勘探及相关试验，土的物理力学性质指标为：塑性指数IP=11.35，液性指数IL=0.20，天然含水量。W0（%）=13.7，天然容重 （KN/m3）=15.45，干容重 （KN/m3）=13.60，比重Gs （g/cm3）=2.71，饱和度Sr（%）=38.88，孔隙率n（%）=49.88，天然孔隙比e=1.041，湿陷系数 =0.092，自重湿陷系数 =o.o71，压缩系数a1-2（MPa-1）=0.35，压缩模量E1-2 （MPa）=5.78，内摩擦角 （0）=19.90，凝聚力C （KPa）=21.70。

3.冲击碾实施工

冲击压实施工机械采用西安产YCT25KJ冲击压路机和功率大于300马力的牵引车。行驶速度大于12km/ h。为保证行驶速度，每碾压6遍（有必要时4遍）用平地机刮平一次碾压坑。压实方法为：①沿路基征地范围内两侧往中间冲击；②每走一圈第二轮与第一轮应紧排不留缝隙，轮迹布满为一遍；③沿设计桩号每l0m横向布7个灰点，每冲击6遍测一次各灰点的沉降量；④每冲击6遍测一下已布位置的压实度。

4.试验检测

试验路段施工过程中，按要求进行试验检测，检测项目有：碾压遍数、碾压速度、下沉量、压实度。需满足的设计要求为：施工质量要求冲击碾压最后5遍的沉降量不得大于1cm，碾压面下1m深度范围内土的压实系数不低于0.9，且湿陷系数小于0.015。

试验路段检测数据。根据试验路段检测数据整理出碾压遍数与沉降量关系图和碾压遍数与压实度关系图。

5.施工难点、要点控制

碾压速度：牵引设备和凸轮压路机选定后，对压实度影响较大的因素之一就是碾压速度，只有保证碾压速度，才能保证冲击的效果。

为防止含水量对压实度的影响，对拟开始冲击段落要提前测出原地面的天然含水量。如天然含水量较大，不宜马上冲击，需待含水量散发降低后方可冲击；天然含水量较低时，应提前洒水闷料后冲击。

如按照要点冲击完成后，确因压实度不能满足要求时，需用预先取的原状土和碾压后的土样对照试验，采用单线法测其相对下沉系数。当相对下沉系数小于0.01时，可认为达到消除湿陷性的目的，即可以判定为合格。

6.结语

通过试验路段确定采用25KJ型冲击压路机对Ⅰ（Ⅱ）级自重湿陷性黄土路基冲击碾压36遍后，总沉降量及压实度均满足设计要求，据此指导本标段Ⅰ（Ⅱ）级自重湿陷性黄土路基基底冲击碾压施工，效果良好。

冲击压实对湿陷性黄土路路基处理可以直接压实零填方或低填方路段的原地基，省去了挖掘后分层填筑工序。对常规压实机械压实后的地基可进行检测性增强补压，提前解决工后沉降和迅速消除黄土湿陷性的优点。

参考文献

[1]盛海洋 荥阳黄土的工程地质性质分析[J]. 山西建筑，2012（30） 64-66

[2]张海东 挤密桩加CFG桩在黄土地区地基处理中的应用[J]. 山西建筑，2011（35） 72-71

[3]高国瑞.黄土显微结构分类与湿陷性[J].中国科学，1980，（12）：1203-1208.

[4]王永炎 林在贯 等.中国黄土的结构特征及物理力学性质[M].北京：科学出版社，1990.105-172.

[5]刘祖典 郭增玉 陈正汉.黄土的变形特性[J].土木工程学报，1985，18（1）：69-76.