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湿陷性黄土的冲击式压实法

来源:郑州中航设备 时间:1468649300

    自上世纪90年代冲击压路机进入中国市场以来,已在道路、机场、大坝以及填海等众多工程领域发挥出无可取代的作用,其主要产地分布于河南,陕西等地区,其中以河南省郑州市的产销量最为密集,以中航设备和宇通重工两大生产厂家为核心,以多地市多个经销商为辐射的销售网络占据了国内冲击压路机70%的市场份额。
我国于1995年引进冲击压实技术,其高振幅、低频率冲击碾压加大了对土石的压实功能,具有克服路基隐患的技术优势,其碾压速度快,时间短,固结均匀,在中等湿陷性黄土地基的处理中,相比较强夯、换填等工法,具有工期短,施工简便,质量可靠,节约成本等优势。

冲击压实处理湿陷性黄土地基施工 
一、 适用范围
冲击压实技术广泛应用于浅层软弱地基的冲击碾压,湿陷性黄土地基的处理,高填石方路堤的分层冲击碾压。在湿陷性黄土地基处理中适用于一般路段的Ⅱ级(含Ⅱ级)以下湿陷性黄土地基。
二、 工艺原理
冲击压路机与传统压路机相比,最大特点是其非圆形的冲击轮外形。冲击压路机在压实作业中,由于其非圆形的冲击轮在地面上按照冲击轮边顺序连续冲击地面,相当于低频率,高振幅的冲击压实土体,并周期性的冲击地面,产生强烈的冲击波向地下深层传播,从而减小路基沉降量,提高压实度和整体强度。湿陷性黄土主要由于黄土颗粒间隙过大,在大量渗水后,使土体在自重及荷载作用下发生沉陷,冲击压实通过对黄土施加高强度的冲击力,可以有效减小或消除土的压缩性和湿陷性。
三、 施工工艺
(一)、工艺流程图
 
流程图 
(二)、施工方法
1、施工准备
(1)施工前应熟悉相关设计文件、工程概况、气候条件及地形地貌等,在熟悉设计文件基础上,对设计采用冲击压实的地段进行现场核对和调查,以确定冲压面积,地形等是否满足要求。
(2)对原地面进行处理,地表的种植土清除15cm,拆除旧的建筑物基础要清除到地表以下30cm,置换素土填筑;挖掘树根的坑超过30cm须分层夯实到原地面;原地面坑洼不平地段,相对高差小于50cm的进行整平处理,相对高差大于50cm的坑分层夯实到原地面。
(3)按《公路路基施工技术规范》的要求,做好导线、中线、水准点复测、横断面检查与补测、增设水准点等工作,并按设计文件要求定出路堤坡脚、护坡道及边沟位置。
(4)沉降量检测点埋设用长6cm铁钉系红布条做明确标志,准确定点。平地机刮平时应注意保护带有红布条铁钉的检测点,距检测点20cm范围内不得扰动。
2、冲击压实施工
(1)冲压时,应严格控制路基含水量,使得土方路基含水量符合冲击压实的要求。冲压前测含水量,如含水量过高,则应晾晒达到要求时再进行冲压,如表层土质干燥,出现扬尘,应进行洒水冲压。
(2)冲击压实必须按规定的走向和排列模式进行见图,基于冲击压实地面形成波浪的峰谷状态,应以单双两遍为一冲压单元,及时调整行驶路线,实现波峰与波谷呈交替状冲压,以做到碾压均匀。
冲击碾压作业示意图
冲击碾压作业示意图
 
(3)压路机行驶速度应在9~12km/h,宜先慢后快。
(4)如果路基表面出现较明显的凹凸,致使压路机颠簸严重,以致不能保持规定的行走速度时,应马上停机,用平地机整平路基表面,然后继续施工。
(5)冲压遍数对中等湿陷性黄土地基以20~40遍为宜,以试验路段确定的冲压遍数控制。
(6)冲压至规定的遍数后进行压实度和沉降量检测,压实度检测坑应夯填密实再进行下一步冲压。
(7)冲压过程中局部“弹簧”现象时,及时进行挖除换填。
四、质量控制
(一)、冲击压实检测指标
冲击压实施工质量管理以施工工艺、沉降量指标控制为主,结合压实度等指标进行控制。
冲击压实各检测指标的方法与频率如下:
土的含水量:每2000m2检测8个点,冲压前检测;
沉降量:每2000m2检测20个点,计算时取其算术平均值;
压实度:每2000m2检测4个点;
(二)、试验路段质量检测及控制
虽然冲击压实技术已在全国广泛采用,但由于土质、冲压压路机型号,应用条件等各不相同,其压实效果、施工工艺、质量控制亦不相同,因此需要在施工前修筑试验路段,以确定合适的施工工艺,质量控制标准。
1.压实度:冲击前及每冲压5遍后用灌砂法检查冲击后的压实度,检测频率为每2000m2检测4点,不足2000m2至少检测2点,测点竖向位置为表面下20cm、50cm、80cm,压实度检测应确保前后两检测点间距大于2m,冲击压实完成后压实度不小于93%。
2.冲击式压路机型号

冲击能量(kJ) YP30 YP32 YP35
最佳车速(km/h) 10-15 10-15 10-15
外形尺寸(mm)
(长*宽*高)
4120*2960*2100 4125*2970*2250 4125*2980*2350
压实宽度(mm) 2*900 2*900 2*900
压实影响深度(m) 5 5 6
五、安全措施
(一)、冲压前应查明冲压范围内的地下管线及附近各种构造物,并根据构造物类型采取相应的保护措施。冲压施工场地附近有构造物时,应注意观察,发现异常情况时立即中断施工,以免构造物损伤。
(二)、施工过程中,作业区的两端和必要的地方实行交通管制,安排专人看守,安放警示标志,禁止闲杂人员和其它车辆进入作业区。
(三)、操作手在上岗前必须经培训合格,严禁未培训或培训不合格的操作人员驾驶冲击压路机施工。
(四)、施工过程中要有专人进行指挥,防止发生安全事故。
六、环保措施
(一)机械停放和施工安排有序合理,禁止乱摆乱放。
(二)、施工便道经常洒水养护,防止扬尘对空气、农作物的污染。
(三)、施工过程中合理安排施工时间,避免夜间施工,减少噪声与振动对环境的影响,保证附近居民的正常休息。
七、效益分析
 对于中等湿陷性黄土地基采取冲击压实技术进行处理与常规的换填处理相比存在以下优越性:
(一)、冲击压路机数量较多且大多都已国产,容易租赁,施工简便;
(二)、相比换填施工,大大节约成本;
(三)、冲击压实是一次性压实,其碾压速度快,时间短,固结压力大,因此可缩短工期.

结语:
  由以上分析冲击压路机机影响深度打,压实连续性好,压实速度快,工作单位面积大,冲击压路机碾压路面的面积是普通压路机几倍以上,而工作效率是其他压路机3倍,在大场地碾压施工更加发挥出高效的工作效率,一句话,冲击压路机即可节约成本,又可节约时间,牵引车,装载机都可用。
冲击压实处理湿陷性黄土地基施工 
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