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梅花碾冲击碾压路基都有哪些作用?

更新时间:2019-09-30 15:12点击次数:
梅花碾冲击碾压路基都有哪些作用? 1、揉压-碾压-冲击作用 冲击碾压技术从作业形式上不同于传统的压实方法,是夯实(又称往复式冲击碾压)与滚动压实两种技术的结合。该技术保
梅花碾冲击碾压路基都有哪些作用?
1、揉压-碾压-冲击作用
冲击碾压技术从作业形式上不同于传统的压实方法,是夯实(又称往复式冲击碾压)与滚动压实两种技术的结合。该技术保持了低频率大振幅夯实方法中冲击波穿透力强、影响深度大的特点,压实效果好,又吸收了滚动压实方法的连续作业效率高、机动性好的优点,特别适合于大面积高填土厚铺层的基层压实施工。

冲击式压实机由牵引车和压实机两部分组成。作业中牵引车带动压实轮滚动,压实轮轮廓非圆曲线对地表施以揉压、碾压、冲击的综合作用,使土体从上部至下部深层随着压力波的传递得到压实。冲击碾压对土的压实是孔隙比的变化,导致土粒致密,因而密度提高。这样,就为击实细粒土、粗粒土、巨粒土提供了可采用的方案。
冲击碾压是用瓣状非圆柱凸轮来产生集中的冲击能量,交替冲击路基,进而达到压实填料的目的,具有压实和击实两种功效。
牵引车带动压实轮滚动过程中,如压实轮轮廓曲线从小半径处起步,随后接触点半径逐步增大,地表作用在压实轮上的支持力也逐步增大,称为揉压过程。当其滚动到最大半径处时,出现瞬间支持力等于重力的碾压过程,此时,压实轮的质心也处于最高点。在整个揉压碾压过程中压实轮的动能等于随质心平动的动能与绕质心转动的动能之和。
在大部分揉压作用过程中,由于接触点半径逐步增大,压实轮的线速度与转动惯量随之增大,其动能要比一般碾压过程大的多。当压实轮继续滚动,下一轮瓣轮廓曲线最小半径处将冲击地表土体,从而产生冲击作用,其冲击力相当于压实轮自重对地表产生的静压力的20-30倍。

在这种“揉压-碾压-冲击”的综合作用下土石颗粒重新组合,强迫排出积在土石颗粒之间的空气和水,细颗粒逐渐填充到粗颗粒孔隙之中,从而使土体得到压实。
2、震波作用
冲击碾压不同于一般压实的另一个技术特点就是,通过冲击碾产生一系列的高能量和高振幅的撞击力,在牵引车以10-15km/h的速度行驶时,压实轮以2Hz左右的低频率将能量释放在地基表面。巨大的能量周期性地作用于地面冲击碾压土体,产生强烈的冲击波向地下深层传播,具有地震的传播特性,可对填料作深层压实,降低土的渗透性,为分层碾压或填方材料提供坚实的基础。
这种冲击波的压实路基原理可以通过振动波理论来解释:夯击的特点是将机械能转换为势能,再变为动能作用于土体。在重锤作用于地基一瞬间,使土体产生强烈震动,类似于地震的震源,在地基土中产生振动波,从震源向四周传播。又因地基为一弹塑性材料,在巨大的冲击能作用下,质点在连续介质内振动,其振动的能量可以传递给周围介质,能量释放于一定范围内的地基中,使土体得到不同程度的压密加固。随加固深度的增加,纵波强度在衰减,压密作用逐渐减弱。

在进行冲击碾压时,随地基的压密加固过程,能量会发生变化。初夯时纵波很快被土体吸收产生塑变,当达到一定能量时,塑变完成,逐变为弹性压缩变形,随着土体密度的增加,而压缩模量和剪切模量增大,波的传播速度相应加快,这时横波增加,纵波在削弱,并且波的折射和反射要消耗能量,不利于对土体的加固,如果再增加夯击能(夯次),其效果不会明显。