1、沖擊壓實技術的特點

　　振動壓路機的工程實踐表明，碾壓速度是決定壓路機面積生產率（m3/h）的重要因素之一，壓實深度和鋪層厚度也是影響壓實效果和壓實生產率的重要參數(shù)。通常，振動壓路機的最佳碾壓速度為3-6km/h，最佳壓實層厚度0.3-0.5m.要提高壓實效果和壓實生產率，增強土石體密實度，減少土石體自重的壓密沉降變形，必須改進壓實工藝，更新碾壓技術，改變碾壓方式，提高碾壓速度的壓實鋪層厚度。沖擊壓實技術是將當前振動壓實的高頻率、低振幅改為高振幅、低頻率，在壓實作用中較大地增加了對土石方的壓實功能。如25KJ三邊形沖擊壓實機的沖擊功能較振動壓實機增加10倍，壓實影響深度達5m，有效壓實厚度由振動壓實的0.20-0.30m，增加為1.00-1.50m，且沖擊壓實機的碾壓速度較振動壓實機提高兩倍。通過在國內不同地區(qū)與不同土石填方路基的試驗工程實踐已經得到證實。

　　沖擊式壓實機是用三邊形或五邊形“輪子”來產生集中的沖擊能量達到壓實土石填料的目的。沖擊壓實機可由配套的重型工業(yè)拖車在前方牽引，也可以自行。

　　沖擊壓實機以其靜能量來標定，能量按下式以千焦（爾）計算：E=mgh式中：E為能量，千焦爾，kJ；m為動力部件的質量，kg；g為重力常數(shù)（9.81m/s2）；h為輪子外半徑同內半徑的差值，h=R-r。

　　目前常用的壓實機的有25KJ-T3三邊形和15KJ-T5五邊形兩種壓實機。25KJ壓實機用于原位碾壓和層厚1m以下填料碾壓以及碾壓質量的檢驗。15KJ壓實機用于層厚50-75㎝的填料碾壓，由于是五邊形輪子，可比25KJ壓實機用較少遍數(shù)獲得所需的密實度。沖擊壓實機在土石方壓實作業(yè)中，突破了傳統(tǒng)的碾壓方式，當其一角立于地面，向前碾壓時，產生巨大的沖擊波，由于碾邊順序連續(xù)沖擊地面，可使土體碾壓均勻密實。該機以9-12km/h的行駛速度碾壓作業(yè)，即沖擊碾每秒鐘沖擊地面兩次，相當于低頻大振幅沖擊壓實土體，并周期性地沖擊地面，產生強烈的沖擊波向地下深層傳播，具有地震的傳播特性，其壓實深度可隨碾壓遍數(shù)遞增。25KJ壓實機的高能量可對填料作深層壓實，從而降低土的滲透性，為分層碾壓或填方材料提供堅實的基礎。在低交通量道路，對施工現(xiàn)場原位材料的深層壓實能形成較高強度和穩(wěn)定性，而不必換填材料，在多數(shù)情況下，直接修筑底基層和基層就可得到優(yōu)質道路。

　　檢驗碾壓是沖擊壓實工作的一個重要內容，25KJ壓實機的高能量給出相當于沖擊力達250t以上的重擊，是一種極為有效的檢驗碾壓。只要用沖擊壓實機碾壓10-15遍，所有軟弱的或含水量過多的地方都很容易發(fā)現(xiàn)，再碾壓幾遍就可以補救。高能量沖擊壓實機在云南、北京、河北、福建、湖南等省、市有關工程的沖擊壓實試驗及沖擊碾壓中應用，初步認為對減少路基工后沉降，提高路基整體強度及加固軟弱地基較通常碾壓有較大作用，這對提高當前高速公路修建質量具有現(xiàn)實意義。

　　2、沖擊壓實減少路基工后沉降

　　八達嶺高速公路路基填料為風化花崗巖形成的含塊石細粒土砂礫，路基填筑采用VV170 40t振動壓路機分層（20㎝一層）碾壓。要求達到壓實度93%的壓實標準，下路堤壓實度90%，補壓沖擊碾壓20遍，平均下沉量S=5.4㎝，計算有效壓實深度1.5m，壓實度平均提高到95%.路基高度4.5m，則沖擊碾壓完成沉降率為5.4/450=1.2%.采用沖擊碾壓分層（壓實厚度1.0m一層）高填方路基高34m，每層沖碾前10遍下沉量為5.5-8.5cm，11-20遍下沉2.4-3.0cm，基本上與補壓路基的11-20遍下沉量2.2cm相當。

　　福建及湖南不同土質路基沖擊碾補壓20遍后，在原振動壓實路基達到規(guī)定的路床壓實度標準時，其下沉量為5-7㎝，并有相當部分沉降量大于7㎝，達8-12cm，則實測壓實度均不符合標準。此外，對宣大高速公路濕陷性黃土按20cm一層振碾達到壓實標準后，再用沖擊壓實機沖碾20遍，下沉量為3.9cm；填石路堤經50t振動壓實達到標準后，再沖擊碾壓20遍，下沉4-5cm；當高填方路基用沖擊壓實機分層碾壓每層20遍，其沉降率可達到4%-5%，可較好地解決高路堤的工后差異沉降問題。

　　3、沖擊壓實提高路基整體強度

　　云南臨滄碎石路堤采用沖擊壓實施工，經灌砂法測定干密度，路床頂面下80cm內平均干密度ρd=2.136g /cm3，平均壓實度kh=100.5%；80-150cm平均干密度ρd=2.051g/cm3，平均壓實度kh=96.5%.壓實度較規(guī)定的標準提高3.5%-5.5%，在0-150cm內完成的下沉量為6.92cm.

　　八達嶺花崗巖風化含塊石細粒土砂礫路基，經過20遍沖擊壓實后，計算分析地表下1.5m內，用落錘式彎沉儀（FWD）檢測，平均彈性模量值由沖碾前的180MPa提高到228MPa.

　　福建泉州工地用沖擊碾補壓20遍后，用黃河標準車測彎沉值，其補壓前ι0=220（0.01mm），補壓后ι0=183（0.01mm），按E0=2430ι0-0.7式計算，沖擊碾壓前E0=55.7 MPa，補壓后E0=63.4 MPa.

　　湖南沖擊壓實試驗段，用解放車測定沖擊碾壓20遍前后的彎沉值分別為141（0.01mm）與66（0.01mm），折算為黃河標準車的彎沉值分別為218.8（0.01mm）與102.4（0.01mm），按E0=2430×ι0-0.7式計算，平均由沖碾前55.9 MPa提高到95.1 MPa.

　　不同土石路基通過沖擊補壓20遍后，不但強度有所提高，而且使原來振動壓實達到路床壓實標準的路基下沉5-7cm，如果下沉量超過7cm，則原有壓實度不足；同時沖碾20遍后，在1.5m層厚范圍內壓實度均增加3%-5%.由于沖擊碾是路床頂面上全面積的均勻沖碾壓實，達到了全路基的直接檢驗與補充追加壓實，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1.5m形成連續(xù)、均勻、密實的加固層，提高了路基路面的綜合強度與穩(wěn)定性。

　　4、沖擊壓實加固軟弱地基

　　通常濕陷性黃土地基較多采取強夯法處理。在宣化到大同高速公路路基底層濕陷性黃土地基采用25KJ-T3沖擊壓實機在地表面沖碾40遍處理。并檢測地基下沉量、干密度、濕陷系數(shù)、彈性模量等指標。沖碾40遍后在地表下110cm內土基平均壓實度達到kh=91%，即原來黃土的干密度ρd=1.35g/cm3提高到1.70g/cm3，其濕陷系數(shù)由0.0438降為0.0022，消除了濕陷性。地表下土基1m內平均彈性模量達到80 MPa以上。在路基底面下1m內經沖碾壓實，形成連續(xù)、均勻、密實的加固硬層，其技術指標已完全符合黃土地基加固的質量要求。