摘要：在京秦高速公路玉田段软土路基施工现场，三角冲击碾每冲击碾压22遍，地面沉降达17.4毫米，这种高效压实效果令传统碾压设备望尘莫及。

三角冲击碾处理软土路基的冲击碾压施工工艺

在京秦高速公路玉田段软土路基施工现场，三角冲击碾每冲击碾压22遍，地面沉降达17.4毫米，这种高效压实效果令传统碾压设备望尘莫及。

软土路基因含水量高、孔隙比大、承载力低，一直是道路施工中的难题。三角冲击碾凭借其独特的高振幅、低频率冲击碾压特性，成为处理软土路基的有效技术手段。

它通过非圆形碾压轮在牵引力作用下滚动，产生周期性冲击力，结合“冲击+揉搓+碾压”的三重效应，有效加固深层土体。

三角冲击碾

01 工作原理与技术特点

三角冲击碾的工作原理不同于传统压路机。它利用非圆形碾压轮在牵引车拖动下滚动，通过大小半径产生位能落差，结合行驶的动能，对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续作业。

以25KJ三边形双轮冲击压路机为例，其双轮静重12吨，行驶最佳速度为12公里/小时，对地面产生集中冲击力200~250吨，相当于1111~1543千帕。

这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈冲击波，向下具有地震波的传播特性，可使地下深层的密实度不断累积增加。

冲击压实机的技术特点显著：影响深度达3-5米，有效压实厚度视不同土石材料性状达1.0~1.5米，比振动压实机械有更好的压实功效。

设备行驶速度通常在10-15公里/小时，远快于传统压路机，施工效率大幅提高。

三角冲击碾

02 施工前期准备工作

地质勘察是冲击碾压施工的基础。需通过含水率测试、静力触探等确定软土分布范围，进而设计冲击能量与碾压遍数。

场地预处理包括清除表层杂物，设置排水盲沟降低地下水位。对于含水量过高的软土地基，需采取排水措施，如插塑料排水板穿透软土层至砂层。

设备选型至关重要。常用25KJ三边形双轮冲击压路机，其冲碾宽度4米，行驶两次为一遍。施工前需确定碾压遍数，一般在20-40遍之间，根据试验段数据最终确定。

测量放样工作也不可忽视。需测量各区间水平点，按计划测定施工数据，确定好冲击压路机的碾压次数。

冲击压路机需保持匀速行进，确保路基均匀冲压，路面平整。

03 冲击碾压施工工艺流程

三角冲击碾

冲击碾压施工必须遵循严格的工艺流程：

分层厚度控制：每层填筑厚度不超过0.8-1.2米，或根据设备性能控制在每1.5米为一层进行冲碾。分层冲碾时应注意搭接重合部分宜大于2.0米。

碾压路径规划：采用“S形”或“回字形”轨迹，相邻轮迹重叠1/3轮宽。冲击压路机双轮各宽0.9米，两轮内边距1.17米。每遍第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.13米。

碾压遍数控制：认真记录并确认冲击碾压遍数。各种土石路基冲碾20~40遍可形成厚1.0~1.5米的均匀加固层。收敛遍数通常以最后5遍的冲击碾压沉降量不大于1厘米为标准。

施工中应配备平地机，每碾压3～4遍，表面起伏较大时进行整平。冲击碾压完成后，采用平地机刮平并用光轮压路机碾压密实。

三角冲击碾

04 施工过程关键参数控制

含水率控制是软土路基冲击碾压成功的关键。施工前需将软土含水率控制在最优含水率±2%范围内。过高时需掺入石灰（掺量3-5%）或采用真空预压辅助排水。

冲击压路机对施工条件有特定要求：压路机的行驶速度宜控制在10～15公里/小时。填筑层要有足够的工作长度，至少应大于80米，以便机械达到要求速度并增加激振效果。

沉降量监测是质量控制的重要环节。在已成型的路基上冲击碾压20遍后，1.5米层厚范围内压实度增加3-5个百分点。

国内多条高速公路实践表明，冲击补压20遍后的平均沉降量为3.0~7.3厘米。

施工中需动态调整参数。根据实时监测的沉降量（如单遍沉降≤5厘米）调整冲击频率与能量。高含水率软土需降低冲击能量以防止“弹簧土”现象。

三角冲击碾

05 质量检测与控制标准

冲击碾压施工的质量检测包括多项指标：

压实度检测：采用灌砂法或核子密度仪检测压实度，要求≥93%。冲击碾压后，土基能够满足施工压实度要求。

弯沉值测试：利用落锤式弯沉仪检测路基回弹模量。北京八达岭高速公路路基经过20遍冲碾后，地表下1.5米内平均弹性模量值由冲碾前180兆帕提高到228兆帕。

沉降观测：通过沉降量评估压实效果。冲击碾压能有效减少沉降量4～5.5厘米，压实度提高1个百分点以上。

过程控制同样重要：施工过程中须有专人负责记录，记录材料归档备案。机械操作人员必须经过培训，持证上岗。

局部补强对检测薄弱区域（如填挖交界处）进行二次冲击，确保均匀性。

冲击碾压技术的质量控制效果显著：研究结果表明，经冲击碾压处理后，地基的剩余沉降较小，能够保证地基的稳定性。冲击碾压处治软土地基的效果良好。

06 工程应用与案例研究

三角冲击碾

工程应用表明，冲击碾压技术在处理软土路基方面具有明显优势：

软土路基处理：京秦高速公路玉田段有长约16公里的软土路段，采用冲击压实机进行冲击碾压排水固结加固软土地基试验。监测结果表明冲击压实机对地面施加冲击能量，使土体受拉、压作用，软土自由水经塑料排水板排出地表后土体密实度增加，加速了软基的沉降固结。

湿陷性黄土地基处理：在宣化到大同高速公路路基底层湿陷性黄土地基采用25KJ-T3冲击压实机在地表面冲碾40遍处理。冲碾后在地表下110厘米内土基平均压实度达到91%，其湿陷系数由0.0438降为0.0022，消除了湿陷性。

高填方路基应用：北京八达岭高速公路34米高填方路基填料为风化花岗岩形成的含块石细粒土砂砾，冲击碾压每层压实厚度1米，平均压实度为重型标准95%。完工一年后沉降率仅为0.12%~0.14%，远低于规范要求。

案例研究进一步证实了该技术的可靠性：

三角冲击碾

杭州湾跨海大桥连接线工程表层为流塑状淤泥，厚度4-6米，天然含水率45%-60%。采用36千焦三角冲击碾，分层厚度1米，碾压8遍后，地基承载力由60千帕提升至120千帕，固结度达90%。

粤港澳大湾区填海路基工程采用冲击碾压结合强夯置换（夯点间距3米），形成复合地基，使路基整体沉降量≤3厘米，满足机场跑道建设标准。

07 技术优势与适用范围

三角冲击碾处理软土路基的技术优势明显：

深度处理能力：相较于传统振动压路机（压实深度≤0.5米），冲击碾压可处理3-5米深度的软土层，显著减少工后沉降。例如，某沿海高速公路项目采用冲击碾压后，路基工后沉降量由预估的12厘米降至4厘米以内。

高效排水固结：冲击能量促使软土中孔隙水压力瞬时升高并快速消散，加速排水固结。试验表明，冲击碾压后软土渗透系数可提升2-3倍，固结周期缩短30%-50%。

经济效益显著：冲击碾压技术与碎石桩、强夯等技术对比存在着成本低、安全性高、效率快等优势。

该技术具有广泛的适用范围：

高填方路基：通过分层碾压控制差异沉降。

三角冲击碾

桥头过渡段：减少“跳车”现象，弯沉均匀性提高40%以上。

滨海吹填土：处理含盐量高的淤泥质软土，承载力提升至150千帕以上。

旧路改造：冲击碾压可用于旧路改建，提高原旧路的密实度与承载力。

冲击碾压技术通过其深层压实、高效排水与动态调控能力，已成为软土路基处理的核心工艺。

随着智能化与绿色化技术的深度融合，其施工精度与适用范围将进一步拓展，为复杂地质条件下的路基工程提供更高效、可靠的解决方案。

来源：小张er日记