沖擊壓路機的開發(fā)應用，加速了巖土工程壓實技術的發(fā)展，為解決路基質(zhì)量隱患問題提供了一種新思路：如有效地減少路基的工后沉降與差異沉降，保證路堤的整體穩(wěn)定性；對碾壓成型路基的路床、路堤進行檢驗性追加沖碾遍數(shù)。提高了路基的整體強度與均勻性；對濕陷性黃土地基或軟弱地基進行沖擊碾壓的填前處理，使地基滿足承載力與穩(wěn)定的要求；對砂石路面、水泥混凝土路面等舊路應用沖擊碾壓技術進行改建，可加快施工進度，達到工程質(zhì)量要求等等。目前國內(nèi)除極少省、市、自治區(qū)外，絕大部分外都已應用沖擊碾壓技術。
沖擊碾壓技術特點
沖擊壓路機以非圓形輪沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、周期性沖擊的連續(xù)作業(yè)，產(chǎn)生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性。以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機在宕渣、砂礫路基上沖擊壓實為例，壓路機按12KM／H速度沖碾30遍后，實測深度O.8m處的平均垂直動土壓力為1366KPA，相當于對地面產(chǎn)生沖擊力200T—250T，產(chǎn)生的沖擊功能達到超重型擊實功，可使地下深層土體的密實度不斷累積增加，達到重型標準90％以上壓實度。有些土石材料性狀有效壓實厚度達1.5M，比現(xiàn)有振動壓實機械有更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)。
沖擊壓路機較常規(guī)壓路機有不同的壓實工藝，基本上不采用現(xiàn)有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是按沖擊力向土體深層擴散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬O.9M．兩輪內(nèi)邊距1.17M，行駛兩次為一遍．其沖碾寬度4M。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以(45°—φ／2)夾角向土體內(nèi)分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13M。當?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動0.2M沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再恢復到第一遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數(shù)。各種土石路基沖碾20—40遍可以使路基形成厚1．Om～1．5m的均勻加固層。
1 減小路堤的工后沉降率
通過室內(nèi)模型試驗與現(xiàn)場路堤沉降量試驗觀測，路基在達到規(guī)范要求的壓實度時，其工后沉降率為O.4％左右。高填方路堤采用沖擊碾壓技術施工可使工后沉降率接近O.1％—O.15％。能較好地避免差異變形所引發(fā)的裂縫，這是解決土石高填方路堤變形病害的有效技術措施。
某高速公路34M高填方路基填科為風化花崗巖形成的含塊石細粒土砂礫，沖擊碾壓每層壓實厚度1M，平均壓實度為重型標準95％，路基寬10.5M，兩個斷面設左、中、右沉降觀測點。完工一年后沉降量為：K10+260斷面32MM、37MM、32MM，路基中心填方高度26.4m，沉降率0.14％；K10+300斷面41MM、41mm、44MM，路基中心填方高度33.12m，沉降率0.12％；差異沉降量梯度均小于0.1％，這表明路堤沖碾密實，均勻性好，工后沉降完全滿足質(zhì)量要求。廣西六水線36M、34M石灰?guī)r填石路堤的振碾與沖壓做過對比觀測，施工期沉降量振碾為76CM，沖壓為22CM，表明沖擊碾壓的良好壓實效果。
國內(nèi)有些高速公路路基在振碾達到壓實要求后，用沖擊壓路機對路床進行檢驗性補壓20遍后測得的平均沉降量為5.0cm—7.OCM。如沉降量在5.OCM以下，則原路基壓實質(zhì)量優(yōu)良．如沉降量超過7.0CM．則表明原路基壓實不足，其壓實度未達到要求，或在90區(qū)沖擊補壓時，沉降量也大于7.OCM。許多5M以下路堤經(jīng)沖擊補壓后，測得其沉降量已超過正常路基可能發(fā)生的工后沉降量。因此，應用沖擊壓實技術可充分地保證路基的穩(wěn)定性，特別是斜坡地形的路基其技術效果更明顯。
2 提高路基整體強度與均勻性
使用沖擊壓路機分層沖擊碾壓高路堤與補壓振碾達標路床工程，能較好地提高路基的整體強度與均勻性，有利于避免路面的早期損壞，延長路面的良好服務水平。
某花崗巖風化含塊石細粒土砂礫路基的路床，經(jīng)過20遍沖碾后，在地表下1.5M內(nèi)用落錘式彎沉儀(FWD)檢測，平均彈性模量值由沖碾前180MPA提高到228MPA。
某工地對路基沖擊碾壓20遍后，用黃河標準車測彎沉值，補壓前平均L。＝220(O.01MM)，補壓后平均L。＝183(O.01MM)，即沖擊碾壓前E。=55.7MPA，補壓后E。=63.4MPA。
某沖擊碾壓試驗段。用解放車測定沖碾20遍前后的彎沉值分別為141(O.01MM)與66(O.01MM)，折算為黃河標準車的彎沉值分別為219(O.01MM)與102(0.01MM)，即平均E。由沖碾前55.9MPA提高到95.1MPA。
某高速公路全線路床經(jīng)25KJ三邊形沖擊壓路機補壓，全線建成通車前夕用自動彎沉儀檢測。測試里程4個車道總長596公里，74500個數(shù)據(jù)。KO+000—K66+987代表彎沉平均值5.80(O.01MM)，K66+987—K113+028代表彎沉平均值6.66(0.01MM)。K113+028一K154+419代表彎沉值8.53(0.01MM)。用整車式平整度測試車檢測，測試里程4個車道總長600公里，6000個數(shù)據(jù)，IRI總平均值為1.21(σ=O.73)。以相同設備檢測路面結(jié)構與施工條件相同的某連接線10公里，路床未進行沖擊補壓。檢測結(jié)果：代表彎沉平均值16.27(0.01MM)；平整度指標IRI平均值1.55(σ＝O.93)。對比表明振碾路床經(jīng)沖擊碾壓的技術效果明顯，提高了路基的整體強度與均勻性，以及路面的服務水平與使用年限。
正常情況下，路基沖碾20遍后，1.5M層厚范圍內(nèi)壓實度均增加3～5個百分點。由于沖擊壓路機是在路床頂面上全面積地均勻沖碾壓實，達到了全路基的直接檢驗與補充追加壓實。在路床頂面以下形成1.0M—1.5M連續(xù)、均勻、密實的加固層，從而使路基路面的綜合強度與穩(wěn)定性得全面提高。
沖擊碾壓技術特點
沖擊壓路機以非圓形輪沿地面對土石材料進行靜壓、搓揉、周期性沖擊的連續(xù)作業(yè)，產(chǎn)生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性。以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機在宕渣、砂礫路基上沖擊壓實為例，壓路機按12KM／H速度沖碾30遍后，實測深度O.8m處的平均垂直動土壓力為1366KPA，相當于對地面產(chǎn)生沖擊力200T—250T，產(chǎn)生的沖擊功能達到超重型擊實功，可使地下深層土體的密實度不斷累積增加，達到重型標準90％以上壓實度。有些土石材料性狀有效壓實厚度達1.5M，比現(xiàn)有振動壓實機械有更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)。
沖擊壓路機較常規(guī)壓路機有不同的壓實工藝，基本上不采用現(xiàn)有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是按沖擊力向土體深層擴散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬O.9M．兩輪內(nèi)邊距1.17M，行駛兩次為一遍．其沖碾寬度4M。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以(45°—φ／2)夾角向土體內(nèi)分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13M。當?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動0.2M沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再恢復到第一遍的位置沖碾，依次進行至最終遍數(shù)。各種土石路基沖碾20—40遍可以使路基形成厚1．Om～1．5m的均勻加固層。
1 減小路堤的工后沉降率
通過室內(nèi)模型試驗與現(xiàn)場路堤沉降量試驗觀測，路基在達到規(guī)范要求的壓實度時，其工后沉降率為O.4％左右。高填方路堤采用沖擊碾壓技術施工可使工后沉降率接近O.1％—O.15％。能較好地避免差異變形所引發(fā)的裂縫，這是解決土石高填方路堤變形病害的有效技術措施。
某高速公路34M高填方路基填科為風化花崗巖形成的含塊石細粒土砂礫，沖擊碾壓每層壓實厚度1M，平均壓實度為重型標準95％，路基寬10.5M，兩個斷面設左、中、右沉降觀測點。完工一年后沉降量為：K10+260斷面32MM、37MM、32MM，路基中心填方高度26.4m，沉降率0.14％；K10+300斷面41MM、41mm、44MM，路基中心填方高度33.12m，沉降率0.12％；差異沉降量梯度均小于0.1％，這表明路堤沖碾密實，均勻性好，工后沉降完全滿足質(zhì)量要求。廣西六水線36M、34M石灰?guī)r填石路堤的振碾與沖壓做過對比觀測，施工期沉降量振碾為76CM，沖壓為22CM，表明沖擊碾壓的良好壓實效果。
國內(nèi)有些高速公路路基在振碾達到壓實要求后，用沖擊壓路機對路床進行檢驗性補壓20遍后測得的平均沉降量為5.0cm—7.OCM。如沉降量在5.OCM以下，則原路基壓實質(zhì)量優(yōu)良．如沉降量超過7.0CM．則表明原路基壓實不足，其壓實度未達到要求，或在90區(qū)沖擊補壓時，沉降量也大于7.OCM。許多5M以下路堤經(jīng)沖擊補壓后，測得其沉降量已超過正常路基可能發(fā)生的工后沉降量。因此，應用沖擊壓實技術可充分地保證路基的穩(wěn)定性，特別是斜坡地形的路基其技術效果更明顯。
2 提高路基整體強度與均勻性
使用沖擊壓路機分層沖擊碾壓高路堤與補壓振碾達標路床工程，能較好地提高路基的整體強度與均勻性，有利于避免路面的早期損壞，延長路面的良好服務水平。
某花崗巖風化含塊石細粒土砂礫路基的路床，經(jīng)過20遍沖碾后，在地表下1.5M內(nèi)用落錘式彎沉儀(FWD)檢測，平均彈性模量值由沖碾前180MPA提高到228MPA。
某工地對路基沖擊碾壓20遍后，用黃河標準車測彎沉值，補壓前平均L。＝220(O.01MM)，補壓后平均L。＝183(O.01MM)，即沖擊碾壓前E。=55.7MPA，補壓后E。=63.4MPA。
某沖擊碾壓試驗段。用解放車測定沖碾20遍前后的彎沉值分別為141(O.01MM)與66(O.01MM)，折算為黃河標準車的彎沉值分別為219(O.01MM)與102(0.01MM)，即平均E。由沖碾前55.9MPA提高到95.1MPA。
某高速公路全線路床經(jīng)25KJ三邊形沖擊壓路機補壓，全線建成通車前夕用自動彎沉儀檢測。測試里程4個車道總長596公里，74500個數(shù)據(jù)。KO+000—K66+987代表彎沉平均值5.80(O.01MM)，K66+987—K113+028代表彎沉平均值6.66(0.01MM)。K113+028一K154+419代表彎沉值8.53(0.01MM)。用整車式平整度測試車檢測，測試里程4個車道總長600公里，6000個數(shù)據(jù)，IRI總平均值為1.21(σ=O.73)。以相同設備檢測路面結(jié)構與施工條件相同的某連接線10公里，路床未進行沖擊補壓。檢測結(jié)果：代表彎沉平均值16.27(0.01MM)；平整度指標IRI平均值1.55(σ＝O.93)。對比表明振碾路床經(jīng)沖擊碾壓的技術效果明顯，提高了路基的整體強度與均勻性，以及路面的服務水平與使用年限。
正常情況下，路基沖碾20遍后，1.5M層厚范圍內(nèi)壓實度均增加3～5個百分點。由于沖擊壓路機是在路床頂面上全面積地均勻沖碾壓實，達到了全路基的直接檢驗與補充追加壓實。在路床頂面以下形成1.0M—1.5M連續(xù)、均勻、密實的加固層，從而使路基路面的綜合強度與穩(wěn)定性得全面提高。