专利名称：冲击碾压增补路基强度与稳定的制作方法
采用冲击压实机冲击碾压已成路基是提高路基强度、减少路基工后沉降的新技术、新工艺。
当前国家加强基础设施建设、前不久在国家投资计划中，再次追加了对公路、铁路的建设投资。公路、铁路、港口、机场、水电等的建设高潮将再一次掀起。在这些工程的施工中，基础部分的土石方建筑工程方面的规模相当巨大。以高速公路为例，从现在计算到2002年前新建成的高速公路里程将增加6000公里，其路基土石方填筑数量达6亿立方米。众所周知，高速公路由于其道路性质与所担负的繁重交通量，对其路基的技术要求甚高，积过去筑路的教训，往往道路破坏主要根源在于路基这一点已是广大道路科技工作者之共识。当前高质量路基的压实技术方面，尚存在不少变形破坏的技术问题，尤其是山区路基填方高，且大量为石方或土、石混填，当施工工期紧，成型路基的稳定时间又不足，而现有静碾及振动压实机的施工，在客观上还不能有效地解决土石高填方路基的差异变形时，引起路面的开裂破坏就在所难免。高速铁路路基，高标准机场建设，土石坝填筑的压实也存在变形破坏问题。采用冲击压实机对填方路基或振动压实后的路基进行连续冲击碾压。碾压遍数可以根据对路堤填筑的工后沉降量要求，在路基工后沉降率小于1‰时，则可避免填方路基差异沉降，此时的冲碾遍数则为要求之冲碾遍数。按此遍数碾压，可实现新修路基并立即连续修建路面而不产生变形破坏，从而提高路基路面整体强度，保持路面平整度好的优良服务水平。
冲击压实技术原理是将当前振动压实的高频率、低振幅改为高振幅、低频率，在压实作业中较大地增加了对土石方的压实功能，如25KJ三边形冲击压实机的冲击功能较振动压实机增加10倍，压实影响深度达5m，有效压实厚度由振动压实的0.20～0.30m，增加为1.00～1.50m，且冲击压实机的碾压速度较振动压实机提高两倍。通过二年来在国内不同地区与不同土石填方路基的试验工程实践中已经得到证实。如北京八达岭高速公路二期工程，1998年3月用25KJ冲击压实机完成了34m高的风化花岗岩路堤填筑只用50天时间，通常用振动压实机需5～6个月，且路堤的密实度较振动压实机的平均压实度从90％提高到93％以上，对振动压实机完成的路床进行补压，提高路基的密实度，平均增加3～5个百分点，其冲碾增加的下沉量达1.5％～2.0％，已超过原来振动压实工后沉降量4‰～6‰，达到路基稳定不变形，并提高了路基路面的整体强度。1998年11月在湖南湘潭至耒阳高速公路上用一般压路机已碾压成型的泥质砂岩填方路基上用25KJ冲击压实机补压，冲击碾压20遍后，检测结果压实度提高4个百分点，达103.4％，平均下沉量达6.2cm，平均弯沉值由141(0.01m)提高到74(0.01mm)，增强了路基强度并圆满完成路基的工后沉降。1998年8月开始在福建省福州至泉州高速公路已碾压成型的土质路基上用25KJ冲击压实机补压，测试结果压实度平均提高4％～5％，下沉量达6～8cm，平均沉降量为2％～3％，提高了路基路面的整体强度。1998年5月开始在河北省张家口地区大同至宣化高速公路的湿陷性黄土地基上，用25KJ冲击压实机进行填前冲击碾压加固地基，试验检测表明，经过冲碾40遍后，在地基1～1.5m厚度内形成消除湿陷性，平均土基模量80MPa的连续、均匀、整体的加固层，每平方米的处理费用仅为9元，而原设计强夯与石灰土层每平方米造价高达40元，且后者施工时间每公里需要20～30天，而冲击碾压只需1天即可完成。从这组数字的对比，即可看出采用冲击压实新技术的优越性，既大大节约了工程造价，又大大缩短了工期，其社会效益和经济效益十分明显。
其他如铁路特别是高速铁路路基建设，机场建设的地基压实，水利土石坝压实，采用冲击碾压技术均有同等的技术经济及社会效益。引进冲击压实机进行冲击压实技术的开发推广，将加快工程建设，提高工程质量，延长工程使用寿命，在我国经济高速发展的今天，具有极其广阔的应用前景。
权利要求
独立权利要求如下冲击碾压已成路基是提高路基强度与稳定，加快公路建设，确保工程质量的一种创新技术。其要点是采用25KJ高能量冲击压实机，在已完成的路基上进行冲击碾压的连续作业，随着冲击碾压遍数的增加，使路基由上至下碾压而增加密实度，形成厚1.0～1.5m的加固层，完成优质路基的强度与稳定性要求。冲击式压实机作业时，在半空间表面上竖向冲击能传给地基的能量是由压缩波(P波)、剪切波(S波)和瑞利波(R波)联合传播的。压缩波的质点运动是属于平行于波阵面方向的一种推拉运动，它使土粒错位；剪切波的质点运动引起和波阵面方向正交的横向位移；而瑞利波的质点运动则是由水平和竖向分量所组成。剪切波和瑞利波的水平分量使土颗粒间受剪，可使土得到密实。其冲击压实功能反映的击实标准大于目前国际上修正葡氏击实标准，所产生的高能量冲击功能使路基进一步密实坚固稳定，施工快速均匀，省工省时，大大降低工程费用。
全文摘要
冲击碾压已成路基是提高路基强度,减少路基工后沉降的新技术、新工艺。其要点是采用25KJ高能量冲击压实机,在已完成的路基上进行冲击碾压的连续作业,随着冲击碾压遍数的增加,使路基由上至下碾压而增加密实度,形成厚1.0～1.5m的冲碾均匀加固层。本项技术方法简便快速,省工省时,提高路基质量、延长路面使用寿命,大大降低工程费用。
文档编号E01C3/00GK1214392SQ98125050
公开日1999年4月21日 申请日期1998年11月30日 优先权日1998年11月30日
发明者杨世基 申请人:杨世基