專利名稱：一種沖擊碾壓施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對加固地基處理和路基沖擊壓實的技術(shù)領(lǐng)域，是一種利用 非圓形、大功率、連續(xù)滾動的輪輾進(jìn)行地基或路基沖擊碾壓的技術(shù)。
技術(shù)背景傳統(tǒng)施工中對地基處理中主要采用的是普通振動壓路機(jī)，用靜壓施工的方 式對開挖后的地基進(jìn)行表層處理，以達(dá)到填筑前地基土指標(biāo)的密實性。沖擊壓 實技術(shù)起源于中國古代的人工打夯法。但人工打夯效率低，勞動強(qiáng)度大，逐步 被基于靜壓原理的光輪壓路機(jī)和基于振動壓實原理的振動壓路機(jī)所取代。由于 沖擊壓實作用良好的壓實效果，人類開發(fā)出了利用沖擊壓實原理工作的沖擊壓 實機(jī)械。沖擊壓實能產(chǎn)生良好的深度壓實效果，但通常重型沖擊壓實機(jī)械都是 單次沖擊，每次沖擊的間隔較長，因而生產(chǎn)效率很低。后來出現(xiàn)了沖擊碾壓方法，如授權(quán)公告號為CN1141447C發(fā)明名稱為"壓實 路基的施工方法"，該發(fā)明提供了一種采用高振幅、低頻率的沖擊壓實機(jī)來壓實 路基的施工方法，在已完成的路基上進(jìn)行補(bǔ)充沖擊碾壓的連續(xù)作業(yè)，通過增加 碾壓遍數(shù)，使路基增加密實度，并形成厚度在1.0 1.5m的范圍內(nèi)的加固層， 采用沖擊壓實機(jī)對填方路基或振動壓實后的路基進(jìn)行連續(xù)沖擊碾壓，碾壓遍數(shù) 可以根據(jù)對路堤填筑的工后沉降量要求而確定，在路基工后沉降率小于千分之 一時，可避免填方路基差異沉降，此時的沖碾遍數(shù)為要求之沖碾遍數(shù)，按照此 遍數(shù)碾壓，可不使所建筑的路面產(chǎn)生變形破壞，從而提高路基路面的整體強(qiáng)度， 保持路面平整度良好的優(yōu)良服務(wù)水平。由該發(fā)明的實施例可以看出，要達(dá)到所 需壓實效果，須碾壓20 40遍，工程造價較高，而且效率較低。同時，并非所 有的路基都適用沖擊碾壓方法，如果存在下列情況，不得采用沖擊壓實措施， 改用25t以上振動碾壓措施(1) 地面以下2 3m范圍內(nèi)存在軟土夾層；(2) 地層天然含水量大于60%地層；(3) 附近受既有建筑物影響(如距橋臺、防洪堤、危房或古建筑、支擋構(gòu) 筑物30m范圍的路堤段)；
(4)已采用復(fù)合地基加固的地段。因此，對于研發(fā)一種有效、快速、可靠的地基加固施工方法尤為必要。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種適合沖擊碾壓的地質(zhì)條件，沖擊碾壓次數(shù)大 大減少、壓實效果良好、而且快速、可靠的用于地基加固的沖擊碾壓施工方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種沖擊碾壓施工方法，包括如下工藝步驟A、 沖擊碾壓段的表面整平，檢測壓實度及含水量是否達(dá)到設(shè)計要求，如果不符 合設(shè)計要求，進(jìn)行灑水或晾曬；B、 當(dāng)沖擊碾壓段表面的壓實度及含水量符合設(shè)計要求后，采用沖擊式壓實機(jī)沖 擊碾壓3 9遍，同時配合采用推土機(jī)整平；C、 清除多余土方，整理路基；D、 采用振動壓路機(jī)或光輪壓路機(jī)碾壓1 2遍；E、 檢測沖擊碾壓后地基土的二次變形模量Ev2值，并滿足Ev2》45MPa的要求。本發(fā)明其中所述的壓實度根據(jù)室內(nèi)重型擊實試驗取得，理論上認(rèn)為室內(nèi)重 型擊實試驗所取得的最大干密度為人類采用機(jī)械功使土體所能達(dá)到的最大壓縮 狀態(tài)。沖擊碾壓技術(shù)是在沖擊壓實技術(shù)上的突破就是利用滾碾的方式將間歇的單 個沖擊變成連續(xù)的多次沖擊，它綜合了滾碾、沖擊與搓揉作用的特點，大大提 高了沖擊頻率與生產(chǎn)效率，并利用牽引過程中產(chǎn)生的強(qiáng)力揉壓來強(qiáng)化碾壓的效 果。沖擊壓實機(jī)的適合深層巖土的壓實及含水量高的粘性土體壓實。在壓實過 程中將能量以沖擊波方式傳遞于路基土體，使土體孔隙率減小，土的粘聚力c 和內(nèi)摩擦角4>增大，抗剪強(qiáng)度提高，將土體未來的沉降量在沖擊、振動、壓實 的過程中提前實現(xiàn)，達(dá)到加固土體的效果，減少或加快地基沉降。沖擊碾壓的施工方法與現(xiàn)有的普通振動壓路機(jī)施工方法在壓實深度、壓實 效果上均有較大的優(yōu)越性。沖擊碾壓施工簡單方便、壓實速度快，不僅能有效 地降低工程成本和縮短工期，而且大大提高了工程質(zhì)量，提高了工程建設(shè)的經(jīng) 濟(jì)效益和社會效益。特別是在施工作業(yè)面積大的場地更能充分發(fā)揮這種技術(shù)的 優(yōu)越性。傳統(tǒng)的振動壓實方法的碾壓影響深度較淺，每層填筑厚度多為O. 3 0. 5m，施工 周期長，成本高。而沖擊壓實的影響深度深，據(jù)相關(guān)資料反映其影響深度為傳 統(tǒng)的振動壓路機(jī)的3倍左右。
傳統(tǒng)的碾壓方法對土的含水量要求達(dá)到最佳含水量范圍，而本施工方法對土 體的含水量范圍要求較寬，特別是在干旱地區(qū)、半干旱地區(qū)其優(yōu)越性更為明顯，這些地區(qū)填料天然含水量很低，有的幾乎為0% 1%，只需表面灑少量水就可碾壓，大大減少了壓實用水，降低了施工費(fèi)用。本發(fā)明在所述A步驟之前先進(jìn)行土樣分析，滿足如下條件的可以采用沖擊 壓實方法，艮P:(1) 檢測含水量是指檢測沖擊碾壓表面以下20cm深處含水量，并且含水量《60%;(2) 沖擊碾壓段是砂類土、碎石類土、塊石土等粗顆粒土；或者黏性土地基， 且當(dāng)?shù)叵滤宦裆钗挥诘鼗嬉韵隆?. 5m時，Ip(塑性指數(shù))<17。本發(fā)明在所述土樣分析之后，進(jìn)行地質(zhì)核對，即采用以靜力為主的方法， 對比貫入阻力Ps值、地基基本承載力值、地基壓縮模量、地下水位等，以復(fù)核 地質(zhì)的均勻性及與設(shè)計地質(zhì)情況核對，要求每100m的核對點不小于3點，須滿 足如下條件(1) 黏性土地基——地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》1. 8MPa和地基基本 承載力[o]^200kPa;(2) 粉質(zhì)土地基——地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》3. OMPa和地基基本 承載力[o ]》200kPa;(3) 砂類土地基——地基應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63. 5^15和地基基本承載力[o ] 》200kPa;(4) 卵礫碎石類土地基——地基應(yīng)滿足地基基本承載力[o ]》250kPa。 本發(fā)明所述沖擊壓實遍數(shù)根據(jù)土樣不同有所區(qū)別(1) 碎礫石及砂土地基壓實遍數(shù)宜控制在6遍左右；(2) 黏性土地基符合沖擊壓實地基條件時，地基壓實遍數(shù)為3 6遍。本發(fā)明所述沖擊碾壓段為路塹基床換填底面時，沖擊壓實后應(yīng)進(jìn)行Ev2檢 測，并滿足Ev2》45MPa的要求；所述沖擊碾壓段為填高大于3m的路堤基底，沖 擊壓實后或清基換填后，進(jìn)行Ev2檢測，并滿足Ev2》45MPa的要求。本發(fā)明的有益效果是準(zhǔn)確限定了哪些地質(zhì)條件的地基適合沖擊碾壓加固 施工方法，更充分地發(fā)揮了沖擊碾壓的作用，而且大大降低了碾壓次數(shù)， 一般 碾壓3至9次即可，碾壓后的檢測指標(biāo)達(dá)到德國高速鐵路地基標(biāo)準(zhǔn)，降低了工 程造價，加快了工程進(jìn)度。
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


附圖為本發(fā)明沖擊碾壓施工工藝流程圖。
具體實施例方式
實施例1
如附圖所示， 一種沖擊碾壓施工方法，包括如下工藝步驟A、 沖擊碾壓段的表面整平，檢測壓實度及含水量是否達(dá)到設(shè)計要求，如果不符 合設(shè)計要求，進(jìn)行灑水或晾曬；B、 當(dāng)沖擊碾壓段表面的壓實度及含水量符合設(shè)計要求后，采用沖擊式壓實機(jī)沖 擊碾壓3 9遍，同時配合采用推土機(jī)整平；C、 清除多余土方，整理路基；D、 采用振動壓路機(jī)或光輪壓路機(jī)碾壓1 2遍；E、 檢測沖擊碾壓后地基土的二次變形模量Ev2值，并滿足Ev2》45MPa的要求。
實施例2一種沖擊碾壓施工方法，包括如下工藝步驟-首先，進(jìn)行土樣分析，滿足如下條件的可以采用沖擊壓實方法，即(1) 檢測含水量是指檢測沖擊碾壓表面以下20cm深處含水量，并且含水量《 60%;(2) 沖擊碾壓段是砂類土、碎石類土、塊石土等粗顆粒土；或者黏性土地基， 且當(dāng)?shù)叵滤宦裆钗挥诘鼗嬉韵隆?. 5m時，Ip(塑性指數(shù))<17。其次，當(dāng)土樣滿足上述條件后，進(jìn)行地質(zhì)核對，即采用以靜力為主的方法， 對比貫入阻力Ps值、地基基本承載力值、地基壓縮模量、地下水位等，以復(fù)核 地質(zhì)的均勻性及與設(shè)計地質(zhì)情況核對，要求每100m的核對點不小于3點，須滿 足如下條件(1) 黏性土地基——地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》1.8MPa和地基基 本承載力[o]》200kPa;(2) 粉質(zhì)土地基——地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》3.0MPa和地基基 本承載力[o ]》200kPa;(3) 砂類土地基——地基應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63. 5^15和地基基本承載力 [o ]》200kPa;(4)卵礫碎石類土地基——地基應(yīng)滿足地基基本承載力[o ]》250kPa。
再次，如附圖所示，繼續(xù)如下工藝步驟A、 沖擊碾壓段的表面整平，檢測壓實度及含水量是否達(dá)到設(shè)計要求，如果不符 合設(shè)計要求，進(jìn)行灑水或晾曬；B、 當(dāng)沖擊碾壓段表面的壓實度及含水量符合設(shè)計要求后，采用沖擊式壓實機(jī)沖 擊碾壓3 9遍，同時配合采用推土機(jī)整平；C、 清除多余土方，整理路基；D、 采用振動壓路機(jī)或光輪壓路機(jī)碾壓1 2遍；E、 檢測沖擊碾壓后地基土的二次變形模量Ev2值，并滿足Ev2》45MPa的要求。 其中，所述沖擊壓實遍數(shù)根據(jù)土樣不同有所區(qū)別(1) 碎礫石及砂土地基壓實遍數(shù)宜控制在6遍左右；(2) 黏性土地基符合沖擊壓實地基條件時， 一般為3 6遍，具體根據(jù)不同地質(zhì)需要說明的是，所述沖擊碾壓段為路塹基床換填底面時，沖擊壓實后應(yīng)進(jìn)行 Ev2檢測，并滿足Ev2》45MPa的要求；所述沖擊碾壓段為填高大于3m的路堤基 底，沖擊壓實后或清基換填后，進(jìn)行Ev2檢測，并滿足Ev2》45MPa的要求。
權(quán)利要求
1、 一種沖擊碾壓施工方法，其特征在于，包括如下工藝步驟A、 沖擊碾壓段的表面整平，檢測壓實度及含水量是否達(dá)到設(shè)計要求，如果不符 合設(shè)計要求，進(jìn)行灑水或晾曬；B、 當(dāng)沖擊碾壓段表面的壓實度及含水量符合設(shè)計要求后，采用沖擊式壓實機(jī)沖 擊碾壓3 9遍，同時配合采用推土機(jī)整平；C、 清除多余土方，整理路基；D、 采用振動壓路機(jī)或光輪壓路機(jī)碾壓1 2遍；E、 檢測沖擊碾壓后地基土的二次變形模量Ev2值，并滿足Ev2》45MPa的要求。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種沖擊碾壓施工方法，其特征在于，所述A步驟之 前先進(jìn)行土樣分析，滿足如下條件的可以采用沖擊壓實方法，艮P:(1) 檢測含水量是指檢測沖擊碾壓表面以下20cm深處含水量，并且含水量《 60%;(2) 沖擊碾壓段是砂類土、碎石類土、塊石土等粗顆粒土；或者黏性土地基，且當(dāng)?shù)叵滤宦裆钗挥诘鼗嬉韵隆?. 5m時，Ip(塑性指數(shù))<17。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種沖擊碾壓施工方法，其特征在于，所述土樣分析 之后，進(jìn)行地質(zhì)核對，即采用以靜力為主的方法，對比貫入阻力Ps值、地基基 本承載力值、地基壓縮模量、地下水位，以復(fù)核地質(zhì)的均勻性及與設(shè)計地質(zhì)情 況核對，要求每100m的核對點不小于3點，須滿足如下條件(1) 黏性土地基——地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》1.8MPa和地基基本 承載力[o]》200kPa;(2) 粉質(zhì)土地基一一地基應(yīng)滿足靜力觸探比貫入阻力Ps》3. OMPa和地基基本 承載力[o]》200kPa;(3) 砂類土地基——地基應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)N63. 5》15和地基基本承載力[o ] 》200kPa;(4) 卵礫碎石類土地基——地基應(yīng)滿足地基基本承載力[o ]》250kPa。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種沖擊碾壓施工方法，其特征在于，所述沖 擊壓實遍數(shù)根據(jù)土樣不同有所區(qū)別(1) 碎礫石及砂土地基壓實遍數(shù)宜控制在6遍左右；(2) 黏性土地基符合沖擊壓實地基條件時，地基壓實遍數(shù)為3 6遍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種沖擊碾壓施工方法，其特征在于，所述沖 擊碾壓段為路塹基床換填底面時，沖擊壓實后應(yīng)進(jìn)行Ev2檢測，并滿足Ev2》 45MPa的要求；所述沖擊碾壓段為填高大于3m的路堤基底，沖擊壓實后或清基換 填后，進(jìn)行Ev2檢測，并滿足Ev2》45MPa的要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沖擊碾壓施工方法，屬于路基加固施工技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟有沖擊碾壓段的表面整平，檢測壓實度及含水量，當(dāng)沖擊碾壓段表面的壓實度及含水量符合設(shè)計要求后，采用沖擊式壓實機(jī)沖擊碾壓3～9遍，同時配合采用推土機(jī)整平，清除多余土方，整理路基，采用振動壓路機(jī)或光輪壓路機(jī)碾壓1～2遍，檢測沖擊碾壓后地基土的二次變形模量Ev2值；本發(fā)明準(zhǔn)確限定了哪些地質(zhì)條件的地基適合沖擊碾壓加固施工方法，更充分地發(fā)揮了沖擊碾壓的作用，而且大大降低了碾壓次數(shù)，一般碾壓3至9次即可，碾壓后的檢測指標(biāo)達(dá)到德國高速鐵路地基標(biāo)準(zhǔn)，降低了工程造價，加快了工程進(jìn)度，本發(fā)明尤其適用于高速鐵路、公路的地基加固施工中。
文檔編號E02D3/02GK101122128SQ200710049900
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者劉慶豐, 吳光雄, 尚明乾, 李忠生, 林仲春, 王銀之, 智 趙, 趙雙林, 鄭文軍 申請人:中鐵八局集團(tuán)有限公司