公路建設(shè)的實踐證明，路基必須達(dá)到密實、均勻、穩(wěn)定，才能保證路面的正常服務(wù)功能。在高速公路修建中，當(dāng)路基受到斜坡地形、土石填料組成、地基土質(zhì)條件等不利影響時，以及公路建成的速度加快，路基經(jīng)常會產(chǎn)生沉降變形而引發(fā)工程病害。近年來使用沖擊壓路機開發(fā)應(yīng)用的沖擊碾壓技術(shù)有了很大發(fā)展，在解決路基工程質(zhì)量隱患方面有所創(chuàng)新，如有效地減少路基的工后沉降與差異沉降，保證路堤的整體穩(wěn)定性；對碾壓成型路基的路床、路堤進(jìn)行檢驗性追加沖碾遍數(shù)，提高了路基的整體強度與均勻性；對濕陷性黃土地基或軟弱地基進(jìn)行沖擊碾壓的填前處理，使地基滿足承載力與穩(wěn)定的要求；對砂石路面、瀝青路面、水泥混凝土路面等舊路應(yīng)用沖擊碾壓技術(shù)進(jìn)行改建，不但加快施工進(jìn)度，還能達(dá)到工程質(zhì)量要求。目前除南非藍(lán)派公司、美國 公司生產(chǎn)的沖擊壓路機外，國內(nèi)已有個廠家生產(chǎn)沖擊壓路機，有的廠家已能批量生產(chǎn)供應(yīng)市場，因而全國已有二十六個省、區(qū)、市應(yīng)用了沖擊碾壓技術(shù)，工程實踐表明，正確使用公路沖擊碾壓技術(shù)，其效果明顯，能較好地消除路基的潛在工程隱患，提高公路建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)用前景十分廣闊。

　　1 沖擊碾壓技術(shù)

　　沖擊碾壓是巖土工程壓實技術(shù)的最新發(fā)展。沖擊壓路機由牽引車帶動非園形輪滾動，多邊形滾輪的大小半徑產(chǎn)生位能落差與行駛的動能相結(jié)合沿地面對土石材料進(jìn)行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實原理。目前以25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機使用最多，其雙輪靜重12t，行駛最佳速度為12km/h，對地面產(chǎn)生集中沖擊力200~250t，相當(dāng)于1111~1543kPa。據(jù)國家海洋局第二海洋研究所在杭金衢高速公路的宕渣、砂礫路基上經(jīng)25KJ三邊形雙輪沖擊壓路機以12km/h速度沖碾30遍后，實測深度0.8、1.5、2.0、2.5m的平均垂直動土壓力分別為：1366、306、272、138kPa。這種高能量沖擊力周期性連續(xù)沖擊地面，產(chǎn)生強烈的沖擊波，向下具有地震波的傳播特性，產(chǎn)生的沖擊碾壓功能達(dá)到超重型擊實功，可使地下深層的密實度不斷累積增加，滿足重型標(biāo)準(zhǔn)90%壓實度以上的有效壓實厚度視不同土石材料性狀達(dá)1.0~1.5m，比現(xiàn)有振動壓實機械有更好的壓實功效，使被沖壓的土石填料更接近于彈性狀態(tài)，顯示出克服土石路基隱患的技術(shù)優(yōu)勢。15KJ五邊形雙輪沖擊壓路機用于層厚0.50~0.75m分層壓實及水泥混凝土路面改造施工。

　　沖擊壓路機的技術(shù)特性決定較現(xiàn)行常規(guī)壓路機不同的壓實工藝，不采用現(xiàn)有壓路機壓半輪或部分重疊碾壓的施工方法，而是以沖擊力向土體深層擴(kuò)散分布的性狀，提出新的沖擊碾壓方法與施工工藝。沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內(nèi)邊距1.17m，行駛兩次為一遍，其沖碾寬度4m。每次沖擊力按沖碾輪觸地面積邊緣與地表以45°―φ/2夾角向土體內(nèi)分布土壓力。每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過，形成的理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動0.2m沖碾后，即將第一遍的間隙全部碾壓。第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾，依次進(jìn)行至最終遍數(shù)。沖擊壓路機向前行駛在縱向沖碾地面所形成的峰谷狀態(tài)，應(yīng)以單雙兩遍為一沖壓單元，當(dāng)雙數(shù)遍沖壓時，調(diào)整轉(zhuǎn)彎半徑，達(dá)到對形成的波峰與波谷進(jìn)行交替沖碾，使地面峰谷減小，表面接近平整。沖擊壓路機一般行駛按順時針與逆時針方向每五遍進(jìn)行交換作業(yè)。各種土石路基沖碾20~40遍可以使路基形成厚1.0~1.5m的均勻加固層。

　　2 公路沖擊碾壓的技術(shù)效果

　　1、減小路堤的工后沉降率

　　通過室內(nèi)模型試驗與現(xiàn)場路堤沉降量試驗觀測，路基在達(dá)到規(guī)范要求的壓實度時，其工后沉降率為0.4%左右。一般在斜坡地形的路基斷面會加大沉降量的差異，若路堤壓實層厚度與填料不均勻，壓實不足或均勻性不好，受到土石自重壓密變形，會形成拉伸與壓縮應(yīng)變區(qū)，使差異沉降加大。當(dāng)兩點沉降量梯度大于0.6%以上，有可能產(chǎn)生變形裂縫，山區(qū)高填方路基上常見到縱向或橫向裂縫。高填方路堤采用沖擊碾壓技術(shù)施工可使工后沉降率接近0.1~0.15%，能較好地避免差異變形所引發(fā)的裂縫，這是解決土石高填方路堤變形病害的有效技術(shù)措施。

　　北京八達(dá)嶺高速公路34m高填方路基填料為風(fēng)化花崗巖形成的含塊石細(xì)粒土砂礫，沖擊碾壓每層壓實厚度1m，平均壓實度為重型標(biāo)準(zhǔn)95%，路基寬10.5m，兩個斷面設(shè)左、中、右沉降觀測點，完工一年后沉降量為：K10+260斷面32、37、32mm，路基中心填方高度26.4m，沉降率0.14%；K10+300斷面41、41、44mm，路基中心填方高度33.12m，沉降率0.12%。差異沉降量梯度均小于0.1%。表明路堤工后沉降率減小，沖碾密實，有很好的均勻性。廣西六水線36m、34m石灰?guī)r填石路堤的振碾與沖壓對比觀測，施工期沉降量為振碾76cm，沖壓22cm，表明沖擊碾壓的密實度增強。

　　在國內(nèi)高速公路振碾達(dá)到壓實要求的路基上，用沖擊壓路機對路床進(jìn)行檢驗性補壓20遍后的平均沉降量為：北京八達(dá)嶺線5.4cm；河北宣大線3.9cm；福建福泉線5.0~7.0cm；湖南湘耒線3.0~7.2cm；重慶渝黔線4.8~7.3cm；浙江杭金衢線2.0~3.4cm；江西梨溫線5.0~6.0cm等。綜合分