CN101122128B - 一种冲击碾压施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冲击碾压施工方法，属于路基加固施工技术领域，包括步骤有冲击碾压段的表面整平，检测压实度及含水量，当冲击碾压段表面的压实度及含水量符合设计要求后，采用冲击式压实机冲击碾压3～9遍，同时配合采用推土机整平，清除多余土方，整理路基，采用振动压路机或光轮压路机碾压1～2遍，检测冲击碾压后地基土的二次变形模量Ev2值；本发明准确限定了哪些地质条件的地基适合冲击碾压加固施工方法，更充分地发挥了冲击碾压的作用，而且大大降低了碾压次数，一般碾压3至9次即可，碾压后的检测指标达到德国高速铁路地基标准，降低了工程造价，加快了工程进度，本发明尤其适用于高速铁路、公路的地基加固施工中。
Description
技术领域
本发明涉及一种对加固地基处理和路基冲击压实的技术领域，是一种利用非圆形、大功率、连续滚动的轮辗进行地基或路基冲击碾压的技术。
背景技术
传统施工中对地基处理中主要采用的是普通振动压路机，用静压施工的方式对开挖后的地基进行表层处理，以达到填筑前地基土指标的密实性。冲击压实技术起源于中国古代的人工打夯法。但人工打夯效率低，劳动强度大，逐步被基于静压原理的光轮压路机和基于振动压实原理的振动压路机所取代。由于冲击压实作用良好的压实效果，人类开发出了利用冲击压实原理工作的冲击压实机械。冲击压实能产生良好的深度压实效果，但通常重型冲击压实机械都是单次冲击，每次冲击的间隔较长，因而生产效率很低。
后来出现了冲击碾压方法，如授权公告号为CN1141447C发明名称为“压实路基的施工方法”，该发明提供了一种采用高振幅、低频率的冲击压实机来压实路基的施工方法，在已完成的路基上进行补充冲击碾压的连续作业，通过增加碾压遍数，使路基增加密实度，并形成厚度在1.0～1.5m的范围内的加固层，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而确定，在路基工后沉降率小于千分之一时，可避免填方路基差异沉降，此时的冲碾遍数为要求之冲碾遍数，按照此遍数碾压，可不使所建筑的路面产生变形破坏，从而提高路基路面的整体强度，保持路面平整度良好的优良服务水平。由该发明的实施例可以看出，要达到所需压实效果，须碾压20～40遍，工程造价较高，而且效率较低。同时，并非所有的路基都适用冲击碾压方法，如果存在下列情况，不得采用冲击压实措施，改用25t以上振动碾压措施：
(1)地面以下2～3m范围内存在软土夹层；
(2)地层天然含水量大于60％地层；
(3)附近受既有建筑物影响(如距桥台、防洪堤、危房或古建筑、支挡构筑物30m范围的路堤段)；
(4)已采用复合地基加固的地段。
因此，对于研发一种有效、快速、可靠的地基加固施工方法尤为必要。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种适合冲击碾压的地质条件，冲击碾压次数大大减少、压实效果良好、而且快速、可靠的用于地基加固的冲击碾压施工方法。
本发明的技术方案是：一种冲击碾压施工方法，包括如下工艺步骤：
A、冲击碾压段的表面整平，检测压实度及含水量是否达到设计要求，如果不符合设计要求，进行洒水或晾晒；
B、当冲击碾压段表面的压实度及含水量符合设计要求后，采用冲击式压实机冲击碾压3～9遍，同时配合采用推土机整平；
C、清除多余土方，整理路基；
D、采用振动压路机或光轮压路机碾压1～2遍；
E、检测冲击碾压后地基土的二次变形模量Ev2值，并满足Ev2≥45MPa的要求。
本发明其中所述的压实度根据室内重型击实试验取得，理论上认为室内重型击实试验所取得的最大干密度为人类采用机械功使土体所能达到的最大压缩状态。
冲击碾压技术是在冲击压实技术上的突破就是利用滚碾的方式将间歇的单个冲击变成连续的多次冲击，它综合了滚碾、冲击与搓揉作用的特点，大大提高了冲击频率与生产效率，并利用牵引过程中产生的强力揉压来强化碾压的效果。冲击压实机的适合深层岩土的压实及含水量高的粘性土体压实。在压实过程中将能量以冲击波方式传递于路基土体，使土体孔隙率减小，土的粘聚力c和内摩擦角φ增大，抗剪强度提高，将土体未来的沉降量在冲击、振动、压实的过程中提前实现，达到加固土体的效果，减少或加快地基沉降。
冲击碾压的施工方法与现有的普通振动压路机施工方法在压实深度、压实效果上均有较大的优越性。冲击碾压施工简单方便、压实速度快，不仅能有效地降低工程成本和缩短工期，而且大大提高了工程质量，提高了工程建设的经济效益和社会效益。特别是在施工作业面积大的场地更能充分发挥这种技术的优越性。
传统的振动压实方法的碾压影响深度较浅，每层填筑厚度多为0.3～0.5m，施工周期长，成本高。而冲击压实的影响深度深，据相关资料反映其影响深度为传统的振动压路机的3倍左右。
传统的碾压方法对土的含水量要求达到最佳含水量范围，而本施工方法对土体的含水量范围要求较宽，特别是在干旱地区、半干旱地区其优越性更为明显，这些地区填料天然含水量很低，有的几乎为0％～1％，只需表面洒少量水就可碾压，大大减少了压实用水，降低了施工费用。
本发明在所述A步骤之前先进行土样分析，满足如下条件的可以采用冲击压实方法，即：
(1)检测含水量是指检测冲击碾压表面以下20cm深处含水量，并且含水量≤60％；
(2)冲击碾压段是砂类土、碎石类土、块石土等粗颗粒土；或者黏性土地基，且当地下水位埋深位于地基面以下≥1.5m时，Ip(塑性指数)＜17。
本发明在所述土样分析之后，进行地质核对，即采用以静力为主的方法，对比贯入阻力Ps值、地基基本承载力值、地基压缩模量、地下水位等，以复核地质的均匀性及与设计地质情况核对，要求每100m的核对点不小于3点，须满足如下条件：
(1)黏性土地基——地基应满足静力触探比贯入阻力Ps≥1.8MPa和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(2)粉质土地基——地基应满足静力触探比贯入阻力Ps≥3.0MPa和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(3)砂类土地基——地基应满足标准贯入击数N63.5≥15和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(4)卵砾碎石类土地基——地基应满足地基基本承载力[σ]≥250kPa。
本发明所述冲击压实遍数根据土样不同有所区别：
(1)碎砾石及砂土地基压实遍数宜控制在6遍左右；
(2)黏性土地基符合冲击压实地基条件时，地基压实遍数为3～6遍。
本发明所述冲击碾压段为路堑基床换填底面时，冲击压实后应进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求；所述冲击碾压段为填高大于3m的路堤基底，冲击压实后或清基换填后，进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求。
本发明的有益效果是：准确限定了哪些地质条件的地基适合冲击碾压加固施工方法，更充分地发挥了冲击碾压的作用，而且大大降低了碾压次数，一般碾压3至9次即可，碾压后的检测指标达到德国高速铁路地基标准，降低了工程造价，加快了工程进度。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
附图说明
附图为本发明冲击碾压施工工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如附图所示，一种冲击碾压施工方法，包括如下工艺步骤：
A、冲击碾压段的表面整平，检测压实度及含水量是否达到设计要求，如果不符合设计要求，进行洒水或晾晒；
B、当冲击碾压段表面的压实度及含水量符合设计要求后，采用冲击式压实机冲击碾压3～9遍，同时配合采用推土机整平；
C、清除多余土方，整理路基；
D、采用振动压路机或光轮压路机碾压1～2遍；
E、检测冲击碾压后地基土的二次变形模量Ev2值，并满足Ev2≥45MPa的要求。
实施例2
一种冲击碾压施工方法，包括如下工艺步骤：
首先，进行土样分析，满足如下条件的可以采用冲击压实方法，即：
(1)检测含水量是指检测冲击碾压表面以下20cm深处含水量，并且含水量≤60％；
(2)冲击碾压段是砂类土、碎石类土、块石土等粗颗粒土；或者黏性土地基，且当地下水位埋深位于地基面以下≥1.5m时，Ip(塑性指数)＜17。
其次，当土样满足上述条件后，进行地质核对，即采用以静力为主的方法，对比贯入阻力Ps值、地基基本承载力值、地基压缩模量、地下水位等，以复核地质的均匀性及与设计地质情况核对，要求每100m的核对点不小于3点，须满足如下条件：
(1)黏性土地基——地基应满足静力触探比贯入阻力Ps≥1.8MPa和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(2)粉质土地基——地基应满足静力触探比贯入阻力Ps≥3.0MPa和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(3)砂类土地基——地基应满足标准贯入击数N63.5≥15和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(4)卵砾碎石类土地基——地基应满足地基基本承载力[σ]≥250kPa。
再次，如附图所示，继续如下工艺步骤：
A、冲击碾压段的表面整平，检测压实度及含水量是否达到设计要求，如果不符合设计要求，进行洒水或晾晒；
B、当冲击碾压段表面的压实度及含水量符合设计要求后，采用冲击式压实机冲击碾压3～9遍，同时配合采用推土机整平；
C、清除多余土方，整理路基；
D、采用振动压路机或光轮压路机碾压1～2遍；
E、检测冲击碾压后地基土的二次变形模量Ev2值，并满足Ev2≥45MPa的要求。
其中，所述冲击压实遍数根据土样不同有所区别：
(1)碎砾石及砂土地基压实遍数宜控制在6遍左右；
(2)黏性土地基符合冲击压实地基条件时，一般为3～6遍，具体根据不同地质条件确定。
需要说明的是，所述冲击碾压段为路堑基床换填底面时，冲击压实后应进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求；所述冲击碾压段为填高大于3m的路堤基底，冲击压实后或清基换填后，进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求。
Claims (3)
1.一种冲击碾压施工方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
首先，进行土样分析，满足如下条件的可以采用冲击压实方法，即：
(1)检测含水量是指检测冲击碾压表面以下20cm深处含水量，并且含水量≤60％；
(2)冲击碾压段是砂类土、碎石类土、块石土粗颗粒土；或者黏性土地基，且当地下水位埋深位于地基面以下≥1.5m时，塑性指数Ip＜17；
其次，当土样满足上述条件后，进行地质核对，即采用以静力为主的方法，对比贯入阻力PS值、地基基本承载力值、地基压缩模量、地下水位，以复核地质的均匀性及与设计地质情况核对，要求每100m的核对点不小于3点，须满足如下条件：
(1)砂类土地基——地基应满足标准贯入击数N63.5≥15和地基基本承载力[σ]≥200kPa；
(2)卵砾碎石类土地基——地基应满足地基基本承载力[σ]≥250kPa；
再次，继续如下工艺步骤：
A、冲击碾压段的表面整平，检测压实度及含水量是否达到设计要求，如果不符合设计要求，进行洒水或晾晒；
B、当冲击碾压段表面的压实度及含水量符合设计要求后，采用冲击式压实机冲击碾压3～9遍，同时配合采用推土机整平；
C、清除多余土方，整理路基；
D、采用振动压路机或光轮压路机碾压1～2遍；
E、检测冲击碾压后地基土的二次变形模量Ev2值，并满足Ev2≥45MPa的要求。
2.根据权利要求1所述的一种冲击碾压施工方法，其特征在于，所述冲击压实遍数根据土样不同有所区别：
(1)碎砾石及砂土地基压实遍数宜控制在6遍左右；
(2)黏性土地基符合冲击压实地基条件时，地基压实遍数为3～6遍。
3.根据权利要求1所述的一种冲击碾压施工方法，其特征在于，所述冲击碾压段为路堑基床换填底面时，冲击压实后应进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求；所述冲击碾压段为填高大于3m的路堤基底，冲击压实后或清基换填后，进行Ev2检测，并满足Ev2≥45MPa的要求。
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