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          振動壓路機壓實技術在路基工程中的應用

          振動壓路機壓實技術在路基工程中的應用http://www.cm.xupaishuiban.com2011年09月20日08:20中國建筑新聞網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。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(9.81m/s2);h為輪子外半徑同內半徑的差值,h=R-r,m,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壓實機用較少遍數獲得所需的密實度。沖擊壓實機在土石方壓實作業中,突破了傳統的碾壓方式,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,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,對施工現場原位材料的深層壓實能形成較高強度和穩定性,而不必換填材料,在多數情況下,直接修筑底基層和基層就可得到優質道路。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現,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VV17040t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=55.7MPa,補壓后E0=63.4MPa.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55.9MPa提高到95.1MPa.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、均勻、密實的加固層,提高了路基路面的綜合強度與穩定性。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、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80MPa以上。在路基底面下1m內經沖碾壓實,形成連續、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。京秦高速公路玉田段有長約16km的軟土路段,1997年4-8月在K65+800、K66+100用沖擊壓實機進行了沖擊碾壓排水固結加固軟土地基試驗,沖擊碾壓對軟土地基具有加速沉降與加固的作用。軟土路段地表填砂礫層厚50cm,插塑料排水板穿透軟土層至砂層,平均長15-16m,間距1.5-2m.在砂礫層上填土高度50cm,4月30-5月2日沖擊碾壓22遍。監測結果:地面沉降17.4mm,連續沉降17.8mm,地表下3m深處分層沉降10.1mm,地表下7m深處分層沉降5.0mm.當路基填土達2.4m時,8月18-24日進行第二次沖擊碾壓40遍試驗。監測結果:地面沉降20.6mm,連續沉降21.4mm,地表下3m深處分層沉降12.0mm,地表下7m深處分層沉降5.0mm,地表下12.5m深處分層沉降2.5mm,地表下17m深處分層沉降0.5mm.孔隙水壓力在3m深處當碾壓18遍時由11.274kPa增加到11.677kPa,此時下雨停止碾壓兩天,孔隙水壓力由11.67kPa降為11.274kPa,當繼續碾壓達33遍時,孔隙水壓力由11.274kPa增為16.766kPa,7m以下深度孔隙水壓力未發生變化。以上監測結果表明沖擊壓實機對地面施加沖擊能量,使土體受拉、壓作用,軟土自由水經塑料排水板排出地表后土體密實度增加,加速了軟基的沉降固結。如果在軟基上填筑路堤,采用沖擊壓實機分層碾壓工藝,可在施工過程中加快軟基的固結速度,有利于軟基的沉降固結。[1][2]下一頁 document.domain="xupaishuiban.com";
           發布日期:2011-12-21 11:26:57 閱讀次數:5145  

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