土基松鋪厚度
1 概述
衝擊壓實技術起源於中國古代的人工打夯法。由於衝擊壓實原理具有巨大的衝擊能和所獲得的深層壓實效果，從而促使人們去不斷地努力探求能夠連續進行衝擊壓實的技術和設備。到目前為止，在我國江西、河北、湖南、四川、廣東等地的公路建設中部分路基工程也採用了衝擊壓實技術，效果十分明顯。但是，關於衝擊壓實技術在路基工程中的套用研究並不完善，尚有一些技術需要進一步研究解決，其中，土基一次松鋪厚度的確定是關鍵問題之一。路基壓實採用衝擊壓實技術的優點在於土基一次松鋪厚度較大。但是土基一次松鋪厚度( h松 ) 是多大範圍才能達到最佳的壓實效果，這是一個集技術和經濟性於一體的問題，合理地確定土基一次松鋪厚度對公路建設發展的社會效益也起著重要意義。
2 試驗研究
江西省泰井高速公路、綏肇公路肇東至肇州界段、黑大公路黑河至北安段等有一部分試驗路段均採用衝擊式壓路機進行壓實的。這些路段地表植被以耕地為主，路線有一部分穿過濕地和鹽鹼草地，地下水位較高，特別是潮濕地段，施工難度大，如果壓實效果不好，極易導致不均勻沉降。因此，選擇這些路段作為衝擊式壓實實驗路段是具有代表性的。
對每個採用衝擊壓實的試驗路段的檢測方法和檢測內容是:衝壓前先測定試驗段表面標高、壓實度( 各層壓實度分層填築時已測定) 、彎沉值和路基寬度，然後用藍派壓實機 25 kJ 的三邊形衝擊壓路機衝擊碾壓 10 次，檢測一次表面標高、壓實度和側向位移情況，接著繼續衝擊碾壓至 20 次，檢測表面各點標高、壓實度、彎沉值和側向位移，並挖試坑分層檢測各層壓實度。最後通過技術指標的對比和數據分析來檢驗和評價衝擊壓實的效果。試驗路段的土基一次松鋪厚度 h松 的變化是按下面兩種情況設定的: 其中一段松鋪厚度是隨地形變化而逐漸發生變化，h松 在80 cm ～ 110 cm 之間變化，共鋪設了 200 m 長的路段; 另一段 h松 是從 60 cm 逐漸變化到 80 cm，長度也是 200 m。前一段的設定是參考以往試驗，由於 h松 在 110 cm ～ 120 cm 時壓實未達到預想的效果，所以將 110 cm( 實際松鋪厚度多為 100 cm ～ 105 cm) 定為上限; 後一段的設定是為了探索衝擊壓實技術，h松 是多大範圍時，保證壓實效果最好，或 h松 是多少時，就不能套用衝擊壓實技術了，以便在今後工程實踐中取得套用衝擊壓實技術的一個普遍意義的 h松 範圍。通過多次試驗，分別對每種松鋪厚度經壓實後的表面沉降量、壓實度、彎沉值進行檢測分析，得到如下結果:
1) 表面沉降數值。在不同松鋪厚度和不同衝擊遍數條件下，對土基一次松鋪厚度分別為 80 cm ～ 90 cm，90 cm ～ 100 cm 和 100 cm ～110 cm 三種壓實厚度進行沉降量的檢測。檢測結果表明: h松 在80 cm ～ 100 cm 範圍內，衝擊壓實技術表現出技術上的優勢。試驗數據還反映了一個情況，對於試驗段填土的壓實係數在 1． 1 ～1． 3 之間，按平均 1． 2 計，則 h松 在 80 cm ～ 100 cm 範圍內最終壓實厚度應在 67 cm ～ 88 cm 之間。排除一些土體表面的不平整等因素，應該說這樣的松鋪厚度和壓實遍數，無論是技術上還是經濟上都是科學的。假如經濟上能突破 30 遍的界線，則效果更加明顯。
2) 壓實土體的壓實度。為了既能控制土體的壓實度變化又能減輕工作量，壓實度檢測點的安排如下: 每 20 m 一個斷面，每斷面檢測 3 點( 中心、左右離中心各 3 m 取點) ，每點豎向兩側各檢三處———表面 ( 離土基表面下 20 cm) 、土基 1 /2 處及距表面70 cm 處，這三處既包含在路床範圍內，也包含在壓實土體內。在衝擊 30 遍後，對這些測點的壓實度進行檢測，結果 60 個檢測點數據中，有 2 個小於 90% ，3 個等於 90% ，其餘均大於 90% ，不及格率僅為 3． 3% 。應該指出對於土基 1 /2 處的檢測結果，均表現出小於表面壓實度而略大於層底壓實度趨勢。至於表面( 即 20 cm左右處) 的壓實度 Kmax = 98． 6% ，Kmin = 93． 2% ，滿足規範要求。
3) 壓實土體的表面彎沉。這樣的松鋪厚度對於表面彎沉變化和路基表面彎沉要求也是合適的。30 遍後的表面彎沉值，與相同測點填土前地基自然地面彎沉值相比較，既能表明其整體力學性質的變化，也說明了路基表面力學性能是否滿足要求 衝擊前地。
基測點彎沉值基本分為三個範圍: 300( 0． 01 mm) ～ 400( 0． 01 mm) ，200( 0． 01 mm) ～ 300( 0． 01 mm) 和小於 200( 0． 01 mm) ，衝擊完成30 遍後相應點 ( 平面位置 ) 的彎沉變化在 141 ( 0． 01 mm) ～120( 0． 01 mm) 之間。這說明了衝擊壓實土體的整體力學強度滿足路基的要求，當然也反映了在設定的松鋪厚度下衝擊壓實效果在技術上是可行的。路基表面 Eo 值數據的測定，為了更好的反映衝擊壓實技術對路基力學性能的作用，在 30 遍衝擊壓實後與彎沉測定的同時進行土體表面 Eo 值的測定。共 10 個斷面路基表面 Eo 測值變化在 80 MPa ～ 100 MPa 之間，平均值在 90 MPa 左右。將此值同表面彎沉值對照，按現行規範，路基表面彎沉與 Eo 值的關係為 Lo =9 308Eo － 0． 938，反算公式為 Eo = 87 MPa[Lo = 140( 0． 01 mm) ]，這說明h的合理性，導致描述路基力學性能的指標基本一致。
對照數值: 基底衝壓前E= 25 MPa ～32 MPa。根據以上試驗資料數據分析，松鋪厚度在一定的地域不宜過大，數據表明h≥120 cm 時，衝擊效果缺乏工程實踐意義。h在80cm ～110 cm 之間，集中在100 cm 左右結果是滿意的。為了闡述衝擊壓實技術的套用具體情況，試驗中還設定了h在60 cm ～80cm 之間一段200 m 長的試驗段。使用同樣的衝擊壓實機具，以同樣的程式(整平地基—攤鋪—整平穩壓—衝擊)，當衝壓至15遍時，h在60 cm 附近約50 m 長的路段土已全部被衝散，根本談不上密實; 當衝壓至20 遍時，h在70 cm 附近約120 m 長的路段也產生鬆散翻亂; 只有靠近80 cm 的很短一段內約20 m ～30 m，路基基本保持了外觀，而大量地段是無法成型的。故考慮到遍數一般在30 遍時，通過試驗可以看出當h<80 cm 時是沒有必要使用衝擊壓實技術的。
在松鋪厚度為80 cm ～110 cm 的試驗段內，無論是衝擊10 遍後，還是在20 遍、30 遍後的檢測數據都表明衝擊壓實技術對於這一松鋪厚度來說是較充分發揮了其優勢，效果是明顯的。並且所有測點的檢測數據，除極個別數據外都滿足目前規範要求。
3結語
衝擊壓實技術套用於路基工程時，其一次松鋪厚度不宜超過110cm，但至少也應大於80 cm。當然對於不同的土質有不同的情況。本段所指為砂礫土，砂礫土其顆粒組成為: 細粒( 粒徑小於0．15 mm)∶砂∶礫= 20∶40∶40。對於其他的土將通過效果同土質的關係再行分析。
