冲击碾压路基试验检测与分析
略析冲击碾压在高速公路路基施工中的应用
２ ０ １ ３ 年 第２ ０ 期ｌ 科技创新与应用
略析冲击碾 浙江省交通工程建设集 团有 限公 司第二 分公 司 ， 浙江 杭 州 ３ １ ０ ０ ５ １ ）
摘 要： 高速公路路基工程是一项复杂且 系统较强的综合性 工程 ， 其施工条件容易受到天气、 水文和地质条件的影响， 在 实际施 工 中必 须要 注 意 这 类 因素对 工程 质 量 的干 扰 ， 以此 来保 障 工程 的顺 利 进 行 。路 基 是路 面 结构 的 基础 ， 坚 固稳 定 的路基 为路 面长 期 承 受 汽车 荷 载提 供 了重要 的保 证 。在路 基 施 工 中 ， 只有 严格 按 照 冲 击碾 压 技 术 的执 行技 术标 准 ， 才 能提 高路 基 的 稳 定性 ， 保 证
的 目的。
必须熟练的掌握 冲击碾压施工工艺。如果使用 双轮冲击 压路 机， 则在计算碾压遍数时， 压路机通过两次算一遍 ， 其一次 的压实宽 度为 ４ ｍ， 以后应严格按照上述 的施工工艺进行作业 。 单轮冲击压路 机在计算其压实宽度时 ， 应按照一次的轮宽计算 。 把握 好 冲 击碾 压 中的地 基 含水 量 范 围 。 由于 冲击 压 路机 的压实 功能 很 强 大 ， 有 相 当 于超 重 击 实 的 功 能 ， 所 以地 基 的 含水 量宜 在小 于最佳含水量的范围内逐渐增大 。所以 ， 根据土体的塑性指数的大 小 去 控 制 地基 的含 水 量 ， 一 般 其 稠 度 应控 制 在 １ ． １以上 。如果 小 于 此数 ， 则在压实过程中 ， 很容易使地基形成弹簧土 ， 无法压实。 注 意构 造 物 的安 全 距 离 。为 了 避免 结 构 物遭 到损 坏 ， 必 须 制定 相应 的措施 ， 严格控制 冲击碾压的范 围。一般构造物与冲击压路机 的轮 边 应 至 少 有 １ 米 的距 离 ， 才 能保 证施 工 的安 全 ， 如果 有 桥 涵 构 造物 ， 则填土 的深度必须大于 ２ ． ５ 米， 明涵构造物上则不允许进行 冲压 。 冲击碾压 的施工质量管理也就成为 目前 冲击碾压技术应用 中 最突 出的问题 。 对于新建公路 、 沥青路面的冲击碾压质量管理 ， 建议 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。 对 于沉 降量 的具 体 值 因 土 质 、 环 境 等 因 素 的不 同而 异 ， 可根 据 试 验 路
市政道路路基压实度的检测方法及控制要点分析
市政道路路基压实度的检测方法及控制要点分析摘要:在城市道路使用过程中,由于道路压力通常都会直接作用到道路上,所以道路压实量直接关系着路面施工的品质,同时道路压实作业也是路面施工中的关键点。
全文主要分析了在现场测定路基压实度的方式,并对在路基压实度测定过程中的质量控制要求做出了具体的说明,最后还对路基压实度测定中必须关注的事项做出了解释。
关键字:市政道路;地基压实;检测方法;要点分析引言在路面浇筑过程中,当道路压实量超过规定的标准时,路面本身的承载能力就会相应增加。
路基是市政道路的主要构件,对道路压实率提出了很高的要求。
所以在市政路面施工过程中,就必须进行对路基压力度的测试工作,并以此来提高市政路面整体施工的效率。
1现场检测路基压实度的方法1.1灌砂法对于填砂试验方法，这是一种多次测量基底压实度的方法。
主要步骤如下：相关人员对砾石等颗粒相对均匀的试验孔进行物理检查，更换。
可以看出，该试验方法具有许多优点，主要体现在以下几个方面：一是不受土壤的限制; 二是不受涂料密度的限制; 三是范围广泛。
为了提高试验结果的真实性和可靠性，在市政道路压实度检测时，需要称量大量的砂土。
砂的称重应严格按照有关要求进行。
对于二次使用的砂，相关工人应提前干燥。
每次换砂时，应再次澄清砂堆密度，在此基础上，对表面进行清理，确保表面光滑，符合相关要求。
此外，应采取有针对性的措施，确保试验坑周围的平直度。
为压实基层而确定的实际厚度实际上是整个碾压层的厚度。
1.2环刀法环刀法也是目前现场密度测量方法中比较传统的一个方式,但使用的也非常普遍。
一般使用环刀法时,环刀体积约以200cm3,且高程约以5cm为宜。
环形切割器中测得的密度主要是一定深度区域内的均匀密度。
利用环刀技术测量野外密度范围时，必须注意环刀的标识，选择合适的环刀型号，同时测量点应具有较高的随机性，测量点的地形特征应与取样点一致。
1.3落锤频谱式快速测定仪法这个测量技术主要是利用落锤的冲击来使土壤中形成反弹力,再通过所形成的反弹力并使用传感器来对土壤中水分的响应值加以体现,并根据该值加以分析,进而确定路基的压实程度。
高速公路路基冲击碾压现场试验及施工参数分析
高速公路路基冲击碾压现场试验及施工参数分析作者：杨流家来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：依托M高速公路第四合同段，本次冲击碾压现场试验铺筑了 3个试验段，通过对试验步骤与检测方法的分析，得出了压沉量与碾压遍数的关系、压实度、孔隙率与碾压遍数的关系、以及路基回弹模量分析结果，最后确定了冲击碼压施工参数。
关键词：碾压技术；现场试验；施工参数中图分类号： TV544+.921文献标识码：A 文章编号：我国公路路基施工技术规范对软岩路堤的压实施工没有作明确的规定，在实际施工中，软岩料在级配组成、工程特性等方面的变异性很大，其压实特性与细粒土相比有明显的差异，这必然导致软岩料的压实施工方法有很大的不同。
因此，本文通过现场试验科学研究能够直接用于指导石灰变质软岩填筑高速公路路基的施工，可以显著降低该类软岩路基工程建设成本，提高路基耐久性和使用寿命，具有重要的工程和经济意义。
1工程概况M高速公路全长88.633km，是某省高速公路网中的重要路段。
M高速公路途经山岭重丘区，沿线分布有大量风化程度不同的软质岩石，由于优质的路基填筑材料短缺，软质岩石成为必用的路基填料。
不同于硬质和中硬岩石，软质岩石天然强度较低，性能不稳定，在颗粒级配组成、岩性等方面差异较大。
2 高速公路路基冲击碾压现场试验方案本次冲击碾压现场试验铺筑了 3个试验段，位于M高速公路第四合同段。
现场采用三边形冲击式压路机（YCT25)进行冲击式碾压。
为了确定合理的松铺厚度，将冲击碾压试验段石料层松铺厚度分别定为80cm、96cm、109cm,具体试验方案如下（见表1)：表1冲击碾压现场试验方案3试验步骤与检测方法3.1试验步骤①测量放样，恢复中桩以及填筑的外边线，并用白灰做出标记线。
②填筑石料的挖运。
对于冲击碾压工艺，松铺厚度有80cm、96cm和109cm三类，对应的格子分别为5mx5in、5mx4.5m、5mx4m。
③石料的摊铺。
路基冲击碾压初探
１ 二代处 中心试验室做 液塑限试验 的数据 ， ） 用查图法 和回归
Ｐ ／ ・ｎ 一 ２ ｇ ｃ１ ） △／ ％
１７ ５ ．９
１８ ０ ．０ １踟 １ ．
１７ ９ ９ １ ７８ ．９ １７ ７ ．８ １ ７ ８ ．７ ＋０ ０ —０ ４ ＋Ｏ ６ ＋０ １ ８ ．９ ．７ ．１
备注
Ｗ０ ４ １￣ ；１９ ４ｇ ｅ ３ ＝１ ．４ ％， ．２ ／ｒ ａ
２ 现场压实检测值和多层次最优回归计算值比较
１未 冲击前 Ｋ１７十７ ０ ） ５ ５ ～Ｋ１ ７＋９ ０路段 现场 检测 干密 度 ５ ２
３冲击前， ） 冲击 ３ ５ ８ １ 遍后的压实系数 Ｋ（ 遍， 遍， 遍，０ 现场
法计算的结果 比较详 见表 １ 。
表 １ 二代处中心试验窒液塑 限试验数据表
项目
查图法 回归法
一０． ６ ＋Ｏ ５ ２ ．６
备注
Ｗｏ ３ １ ＝１ ４％， ＝１８ １ ／ｒ ｐ ．０ ｃ ３ ｇ ｎ
液限 ｗＬ
３． ３１ ３ ２ ３ ８
．
塑限 ｗｐ
２ ０１
注 ： 为含水量 。 ；１ Ｗ ％ Ｐ 为检测干密度．／ｒ ；２ ｇｃ ３ｐ 为回归计算干密度 ， ｎ ｇｃ ： ／ ｍ３， Ａ为干密度相对 误差 ・ Ｗｏ ％； 为最 佳含水量 ， ０ 为最 ％ｉ ｍ
大干密度 ，／ｒ ｇｅ ３ ａ
偶然性及其他 因素和误差的影响 ， 而得到较真实 可靠的现 场路 从
ｐｉ － ｇ∞
３ ）
１７ １ ．８
１８ ８ ．０
１８ ３ ． ３
１８ ２ ．４
高速公路路基施工冲击碾压应用技术
高速公路路基施工冲击碾压应用技术探讨摘要：随着社会基础设施建设的力度不断加大，道路标准不断提高，冲击碾压能有效减小路堤的工后沉降率，提高路基整体强度与均匀性。
因此冲击碾压技术在我国高速公路路基施工中得到了广泛的应用。
关键词：公路路基；路基施工；冲击碾压；技术；中图分类号： u412.36+6 文献标识码： a 文章编号：引言冲击碾压是岩土工程压实技术的最新发展。
冲击压路机由牵引车带动非圆形轮滚动,多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业,形成高振幅、低频率的冲击压实原理。
目前以25kj三边形双轮冲击压路机使用最多,其双轮静重12t,行驶最佳速度为12km/h,对地面产生集中冲击力2000～2500kn,相当于1111～1543kpa。
这种高能量冲击力周期性连续冲击地面,产生强烈的冲击波,向下具有地震波的传播特性,产生的冲击碾压功能达到超重型击实功,可使地下深层的密实度不断累积增加,满足重型标准90%压实度以上的有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0～1.5m,比现有振动压实机械有更好的压实功效,使被冲压的土石填料更接近于弹性状态,显示出克服土石路基隐患的技术优势。
我国自1995年以来，冲击碾压技术在公路建设质量和安全施工两方面为我们较好地解决了很多棘手的问题，很大地降低了交通事故发生率。
可以说，没有冲击碾压技术，就没有今天的高速公路。
一、冲击碾压基本原理冲击碾压技术在高速公路建设中的广泛应用缘于冲击压路机的的使用。
冲击压路机是一种利用形状规则的冲击轮对路基进行加速循环滚动以实现路面均匀、厚实效果的压实设备。
从物理角度分析，冲击轮就是能量转换的中间器件，它的转动可以使重力势能和瞬态动能高效地变换为碾压高速路基所必需的能量，这种方法产生的冲击能量在利用率、环保、大小等方面优势明显。
与传统的静态压实和振动压实相比，实现冲击碾压技术的冲击压路机通常单位时间内可以对公路路基做两次机械功，做功产生的低频率、高振幅的冲击波定时碾压路面并能够垂直向下进一步深层次地传播，从而使路基材料具有了更加整体化、更高强度以及抗渗透的功能。
冲击碾压法处理湿陷性黄土路基技术浅析
【 陕西省交通设计院、北京师范大学地理 系 ２ 】 黄土 调查组 ，陕北黄土地貌调查 总结 ，黄土
调查研究汇集，人民交通 出版社，ｌ６ 毫－ ９ｏ “ ［】 ３ 张宗枯 ，公 路设 计勘察 ｅ有 关黄土研究的 ｅ 几个 问题 的讨论，黄土调查研究 汇集 ，人 民 。 交通 出版社，１６ ９０ 誊 ｆ 常 宝琦． ４ 】 黄土湿陷性 的初步研究， 《 黄土基 本性质的研究》 ，科学出版社 ，１ １ ９ ６ ［ 冯连 昌，郑晏武． ５ ］ 中国湿陷性黄土． 京 ｊ 中国
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实，从而降低土的渗透性 。冲击碾每秒钟 冲击
地面 两次 ，十 当干低频大振幅 冲击压实土体 ， ｝ Ｊ
产 生强烈的冲击波向地 Ｆ 层传播 ，具有地震 深
的 传播特 ，其 实深度随 碟压遍 数递增 。
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参 考文献 ：叠 。 ［冯连昌、郑晏武． １ 】 中国湿陷性黄土． 北京 中国
铁道 出版社 ，１８ ９２ 蠢
本文通过对北方某公路湿 陷性 黄土路基处 理数据分析 ，来探ｔ ＠击碾压法在处理 湿陷性 ４ 黄 路基上的效果 。 从表４．可 以看出 ，随 冲击 碾压遍数 的增 １ 加 ，湿陷性黄土路基 的压实度逐渐增加 ，至４ ０ 遍 左右 达 到最 高值 ，再次 冲击 路 基压 实度 降 低 ，说明在该地 区使 用冲击碾压法处理 湿陷性 黄土 ，采 用履带式２ Ｋ ５ Ｊ 三边形冲击压路的情况 下 ，碾压４ 遍 ，路基土的压实效果最好 。 Ｏ 该 段湿陷性黄土路基处理 前后 压缩模量和
路基施工中冲击碾压技术的应用研究
１ 冲击 碾压 的压 实原 理
图 １ 冲击碾压施工原理
冲击碾压施工就是采用 冲击式压 实机 （ 一种 高振幅低 频率 的 ２ ２ 上路床 和 零填 挖 地段 处理 ． 新型压实设备 ）配备压实轮 ， ， 在运动 的过程 中冲击 碾质心交 替升 上路床 和零 填挖地段 由于 与路 面质量密切 相关 ， 压实度要求
降， 巨大 的冲击碾不 断地 向前 连续 冲击地 面 ， 把高 位 时的势 能和 往往高达 ９ ％甚 至 ９ ％， 管普通压 实设备也 能达 到这 个要 求 ， ５ ８ 尽 瞬时动能转化为在低位 能 时对地 面 的冲击 能 ， 同时辅 以滚 压 、 揉 但其压实度沿层厚 方 向的 下降较 为 明显 。冲击碾 压 由于影 响深
路 基 施 工 中 冲 击碾 压 技 术 的应 用研 究
李 燕
摘 要： 结合高速公路 大修 中反映 出的路基质量 问题 ， 绍 了冲 击碾压 技术 的工作原理及在 工程 中的运 用范 围， 点分 介 重
析 了冲击碾压 的施工工 艺和检验 方法 ， 并提 出 了注意事项 ， 而为冲击碾压技术在路 基施工 中的应用 奠定 基础。 从 关键词 ： 工后沉降 ， 碾压 ， 压实度 ， 施工 工艺
波的传播得到压实 ， 图 １ 见 。
高路 基的综合强度和承 载力 。
２ 冲击碾 压在 道路 工程 中的应 用
特殊路基处理(冲击碾压)
一、 冲击碾压技术
➢ 施工工艺
填料检测
• 密实度 满足重型设备进场施工 • 含水量 满足冲压最佳含水量要求
测量放线，测定标高
• 测量放线 放出中线和边线 标出冲压范围和纵线
一、 冲击碾压技术
➢ 施工工艺
测量放线、测定标高
• 测定标高 设置水准基准点 设置沉降板 设置沉降标 • 沉降板 按照设计要求 • 沉降标 6cm铁钉+红布条 每100m按左中右布设3个断面9个点 左、右点据路基边缘1m
一、 冲击碾压技术
➢ 施工工艺
质量检验
• 检测土层压实度、沉降量，以满足设计规范要求为准 • 检测不合格仍需用冲击压路机对场地进行补压
冲击碾压区刮平、振动碾压
• 检测合格后，冲击碾压结束 • 整平场地后振动碾压
一、 冲击碾压技术
➢ 施工工艺
地基稳定监测
• 沉降板埋设在地基表面，底钢板用中粗砂回填密实，套上保护套管， 上口加盖封住管口
特殊路基施工技术
常见的特殊路基处理：1、冲击碾压、2、 强夯置换、3、振动沉管砾（碎）石桩
冲击碾压技术
主要内容： 一般要求 准备工作 试验段要求 施工工艺 质量检测与验收 安全措施 施工难题及建议
一、 冲击碾压技术
➢ 冲击碾压是利用冲击式压 路机低频高幅的冲击力作 用于土，并快速连续周期 性地作用，对填土或地基 进行压实，提高土的密实 度，减少工后沉降。
完成全部冲压遍数并检测记录最后2遍冲压前、后标高（自检、抽检）
不合格
增加冲压遍数至满足设计要求
合格
冲击碾压区整平、碾压
冲击碾压结束、验收
一、 冲击碾压技术
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冲击碾压路基试验检测与分析
文章以“强基薄面”为中心，展开对路基的研究，对典型实验路段进行了检测评价分析，改变传统的压实施工方法，采用冲击式压路机改善路基压实效果和提高土基顶面回弹模量，从而达到减薄路面面层厚度目的。
同时，按试验路段的顺序对冲击压实路基检测结果进行分析和总结，试验路段分为室内试验和现场检测等内容。
标签：冲击碾压；压实度；弯沉值；回弹模量
随着我国道路路网不断完善，道路病害的防治得到了广泛关注，路基作为道路的基础，对路面结构的强度和刚度起着决定性的作用，路面直接承受各种荷载并受大气环境的影响，对于如何提高路基路面的路用性能，增加路面的整体强度，延长道路使用寿命成为了研究的重点。
1 冲击式压实路基压实机理及检测方法
1.1 冲击式路基压实机理
辽宁省交通规划设计院采用南非研制开发的25T3-25KJ三边形冲击式压实机（见图1），其工作原理为利用非圆形压实轮在高速滚动中产生巨大的冲击能实现压实土石填料的目的。
主要采用三边轮冲击压实机，轮重14吨，冲击压实轮在牵引带动下，以9～12km/h快速翻转，压实轮最小半径处夯击地面，压实机以250吨强大的冲击能强制压缩密实土壤，并且每秒冲击地面两次，这种低频高幅的连续作用使得冲击波不断的向土体深层处传播，使土石颗粒之间发生位移、变形和剪切达到压缩密实土壤的目的[1]。
通过改进施工方法，提高土基回弹模量对于减少路面结构厚度，降低工程造价有重要意义。
准确的检测和评价冲击压实对土基回弹模量及相关物理力学参数的影响是该项技术得以进一步应用的关键所在。
1.2 冲击式压实路基试验路检测方法
室内试验主要有路基填料的天然含水量、液限、塑限、天然密度、颗粒组成、CBR等试验，以确定试验材料的工程分类及物理力学性质；同时做各种路基填料的室内击实试验，确定填料的最大干密度和最佳含水量，为检测试验路段的压实度提供依据。
现场路基土检测的指标为：回弹模量、压实度和弯沉值[2-8]。
（1）室内试验设备与方法。
路基填料的天然含水量、液限、塑限、天然密度、颗粒组成及其最大干密度、最佳含水量的测定方法和主要检测设备，如表1所示。
（2）现场试验方法及设备。
现场路基弯沉值、回弹模量、压实度的测定方法和主要检测设备列表2。
2 滨海路丹东东港段试验路概况
试验路位于丹东东港境内北井子镇附近滨海路工程K69+100～K70+100路段，长1km。
路线沿海滩布设，左侧原为海边土坝，右侧为养殖池塘，条件相似路段连续15km左右。
路基基底处理采用了抛石挤淤的处理方案，抛石厚度1.5-2.0m，路基填筑采用填石路基，石料粒径50-80cm，石料中间填筑细料压实，路基施工完毕后在路基顶面进行冲击碾压15遍，冲击前后路基顶面的沉降差为10cm左右。
3 滨海路丹东东港段试验路检测方案
3.1 检测点布置。
具体测点布置见图2。
试验路检测桩号为K69+100至K70+100，检测位置为道路中心线两侧各3.5m。
3.2 检测内容
对以上布置的各测点进行现场压实度、弯沉和回弹模量检测。
4 滨海路丹东东港段试验路检测与分析
4.1 室内试验
根据《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）中T0131-2007击实试验要求，丹东东港段试验路路基的最大干密度和最佳含水量室内试验结果见表3。
4.2 路基弯沉检测结果与分析
滨海路丹东东港段（K69+100～K70+100）试验路路基冲击碾压15遍后的弯沉值，结果见表4。
为方便分析，该试验路段经冲击碾压，测得的弯沉值随测点变化柱状图如图3所示。
从表4和图3可知：a.试验路右侧弯沉值的平均值为234.96，标准差56.77，变异系数为24.16%，离散性较大；b.左侧弯沉值的平均值为249.66，标准差45.20，变异系数为18.10%，同样表明离散性较大。
（2）路基回弹模量检测结果与分析。
滨海路工程丹东东港段（K69+100～K70+100）试验路路基冲击碾压15遍后土基回弹模量，检测结果汇总见表5，回弹模量随测点变化柱状图见图4。
柱状图
表5及图4可以看出：a.从表中可知，试验路右侧回弹模量平均值为67.74MPa，标准差14.69，变异系数为21.07%，离散性较大；左侧回弹模量平均值65.19MPa，标准差11.52MPa，变异系数为17.68%，同样表明离散性较大。
b.从图可以看出，右侧测点的回弹模量最小值为K69+350处的41.5MPa，左侧测点的回弹模量最小值为K69+400处的47.9MPa，不论是右侧还是左侧测点，相邻测点的回弹模量变化较大。
c.本测段路基经过抛石挤於处理，采用填石路基，测点下方的路基具有不均匀性，故测得的回弹模量离散性较大，相邻回弹模量变化较大。
（2）路基压实度检测结果与分析。
该段试验路的压实度检测结果汇总于表6。
从表中可以看出，各测点压实度值有一定的波动，压实度代表值为91.04%。
（3）回弹模量和弯沉相关性分析。
为了验证现场检测回弹模量和弯沉的相关性，对该两项检测指标数据进行统计分析，拟合结果见图5，回弹模量与弯沉的回归方程见下式：E=9802.4l-0.9131
图5中可见，回弹模量和弯沉的相关系数R=0.9452，说明检测路段该两项指标相关性很好，检测结果真实可靠。
4.3 试验检测分析
通过室内实验和现场试验检测，主要的试验检测分析结果如下：（1）对滨海路工程丹东东港试验路段K69+100～K70+100试验路现场取样做击实试验，确定土基的最大干密度为2.223g/cm3，最佳含水量为3.18%。
（2）从现场检测的结果看，冲击碾压后，右侧弯沉值的平均值为140.70，左侧弯沉值的平均值为155.23，虽说离散性较大，但没有出现过大的弯沉；回弹模量的平均值在60MPa以上，最小回弹模量也超过了40MPa；同时检测到的代表性压实度为91.04%。
（3）该段试验路通过冲击碾压15遍后，路基土的回弹模量普遍得到提高，压实效果得到了改善。
5 结束语
通过冲击式压实试验路段的现场检测和室内试验，得到以下结论与建议：滨海路试验路段现场检测表明，冲击式压实技术用于抛石挤淤处理软土路基取得了较好的效果。
该段试验路通过冲击碾压15遍后，路基用土的回弹模量普遍得到提高，压实效果得到了改善。
对于重点公路工程的路基土冲击压实质量控制和检测，建议采用承载板法进行现场回弹模量检测。
参考文献
[1]郑仲探，丁建.冲击式压路机及其应用[J].铁道建筑技术，2000（4）：57-58.
[2]王玉贵.冲击碾压法在黄土路基施工中的应用[J].铁道建筑，2003（6）：49-50.
[3]杨世基.冲击压实技术在路基工程中的应用[J].公路，1999（7）：1-5
[4]唐晖.冲击碾压在高速公路路基施工中的应用[J].工程科技，2007（1）：92-96.。