振動壓實路(lù)基的(de)缺陷采用(yòngΩ★"δ)液壓夯實補強

時(shí)間(jiān)：2018-11-27 ↑♣©™16:37:52

1、振動壓實機(jī)械的(de)振動形式對(duì)壓實效能(néng)的(₹£δde)影(yǐng)響

激振器(qì)是(shì)安裝在壓實機(jī)<✔械上(shàng)用(yòng)以産生(shēng)激振力的•÷∏(de)機(jī)械裝置，激振器(qì)工(gōng•®δ)作(zuò)時(shí)能(néng)使被激物(wùα )體(tǐ)獲得(de)一(yī)定形式和(hé)大(d€♦à)小(xiǎo)的(de)振動量，激振器(qì)的(de)振動形式對(d∞≠‍₽uì)壓實效果形象很(hěn)大(dà)。

1.1圓振動

圓振動激振器(qì)廣泛應用(yòng)于振動壓路(lù)<₽機(jī)，小(xiǎo)型振動平闆夯等振動壓實♥¥∏∑機(jī)械。圓振動激振器(qì)為(wèi)單偏心輪結構。偏←Ωα☆心輪回轉時(shí)，離(lí)心力（F→§↕•）方向始終為(wèi)遠(yuǎn)離(lí)回轉中™<™心的(de)方向，呈360°回轉，♦★"≠在機(jī)器(qì)重力的(de)共同作(zuò)用(yòng)下 §(xià)，質心軌迹類似扁圓形，稱之為(wèi)圓振動，圓振動其實₽ ¥就(jiù)是(shì)人(rén)們熟知(zhī)的(de)∏↑₹<偏心物(wù)體(tǐ)的(de)圓周運動，÷÷π激振力就(jiù)是(shì)離(lí)心力，偏心輪質心的(de)相(xiàn$β₹‍g)位角相(xiàng)差180°時(☆£←↔shí)，離(lí)心力的(de)方向與初始位置時(shí)Ω∏相(xiàng)反，質心位于回轉中心對(duì)側，所以也€ ★(yě)可(kě)以稱其為(wèi)廣義的(de)往×"≈複運動。激振器(qì)驅動與其連接成一(yī)體(tǐ)的(de♣£)壓實部件(jiàn)（如(rú)振動夯的(de)夯闆，壓路≤φ(lù)機(jī)的(de)壓實輪）振動，通(tōng)過壓實部件(jiàn)ε₽£傳遞力和(hé)運動，壓實作(zuò)業(yè)時(shí)，♦♦圓振動激振器(qì)的(de)力可(kě)以分(±≥fēn)解為(wèi)垂直方向和(hé)水(shuǐ)平Ω§ 方向的(de)振動力，顯而易見(jiàn)，激振器(qì)的(∑γde)水(shuǐ)平力使壓實部件(jiàn)及被ε∞激顆粒擺動，這(zhè)種偏離(lí)垂直方向的(de)運動，幹擾弱♦' ‍化(huà)了(le)其垂直方向的(de)作(zuò)用(yòng↑♦)，同時(shí)又(yòu)對(duì)鄰近(jìn)的(de)構築物(wù★→←¥)及人(rén)畜造成危害，由于在一(yī)個(gè)振動周期<'中，壓實部件(jiàn)僅在很(hěn)短(€≈₹duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)處于垂直或基本垂直‍ 的(de)運動狀态，其餘時(shí)間(jiān)段內(nπ✔£èi)水(shuǐ)平運動或水(shuǐ)平運動的(de)趨勢明(míng)顯♦εγ≤，因此對(duì)土(tǔ)體(tǐ)的(de)顆粒的(de)有(yǒuΩ ‍)效作(zuò)用(yòng)明(míng)顯偏低(dī)。

由于圓振動激振器(qì)工(gōng)作(zuò)時(sh¶>í)的(de)擺動，導緻機(jī)器(qì)運行(×>↑≈xíng)不(bù)平穩，一(yī)般振幅很(hěn)小(xiǎo)← γ₽。

1.2垂直振動

垂直振動激振器(qì)采用(yòng)成對(duìδ )偏心輪結構，左右偏心輪反向同步回轉，偏心輪回轉時(s €∏hí)，左右偏心輪水(shuǐ)平方向的(de)離(lí)心力（F1.F2↑§♥↕）相(xiàng)互抵消，左右偏心輪垂直"•方向的(de)離(lí)心力的(de)合力通(£σβ≠tōng)過壓實部件(jiàn)激勵土(tǔ)體•≥(tǐ)顆粒。力的(de)方向和(hé)激振器(qì)的(de)運動方φ€♣向始終垂直于鋪層，業(yè)內(nèi)稱之為 Ω(wèi)垂直振動，垂直振動的(de)振形就(jiù)是("₹Ω•shì)簡單的(de)直線往複運動，人(rén)們熟知(zhī)的(de)直∑♦★•接意義的(de)振動。該激振器(qì)可(kě)旋轉任意角度使用(→£¥yòng)，對(duì)鋪層産生(shēng)不(bù)同影(yǐn≤✔× g)響，業(yè)界內(nèi)近(jìnλ≠✔$)年(nián)來(lái)推崇的(de)所謂≠π ∑垂直振動壓路(lù)機(jī)，振蕩（水(shuǐ)平≥≤振動）壓路(lù)機(jī)，智能(néng)振動壓路(lù)機(↑↓>jī)等，差異在于該型激振器(qì)擺放(fàng)角< 度不(bù)同。

由于垂直振動激振器(qì)沒有(yǒu)圓振動激振器(qìα♦)的(de)水(shuǐ)平擾動作(zu♥←"ò)用(yòng)，所以在激振量（頻(pín)率，振幅激振力）相(∞£xiàng)同時(shí)，垂直振動壓實機(j£÷λī)械的(de)壓實厚度和(hé)生(shēngπ )産率顯著優于圓振動壓實機(jī)械，對(duì) π σ鄰近(jìn)的(de)構築物(wù)的(de)不(bù×↓¥∏)利影(yǐng)響小(xiǎo)于圓振動的(de)® 壓實機(jī)械，節能(néng)效果也(yě)很(hěn)§♠×♣明(míng)顯，某型20T級垂直振動壓路(lù)機(jī)在粘性膨‍φ脹土(tǔ)壤上(shàng)，往返兩次，壓實度即可(kě)超過97%，↓ ♦β該機(jī)可(kě)達到(dào)的(de)壓實度比圓振動壓路(lù<♦)機(jī)高(gāo)5%-10%，壓實效率高(gāo)1倍以上(s£¶hàng)，壓實厚度增1倍以上(shàng)， ₽ 綜合節能(néng)70%以上(shàng)。

2、振動壓實機(jī)械振動量對(duì)路(lù)基土(tǔ)體(tǐ)的(de)作(zuò)用(yòng)

振動壓路(lù)機(jī)主要(yào)依靠機(jī)✔δ器(qì)重力壓實土(tǔ)體(tǐ)，安裝在挖掘機§≤¥♦(jī)上(shàng)的(de)液壓振動夯實機(jī) ↔主要(yào)依靠挖掘機(jī)下(xià)壓力和(hé)機(j'¶®×ī)器(qì)重力壓實土(tǔ)體(tǐ)，振動是(♥ε"shì)往複運動，作(zuò)用(yòng)是(shì)激勵土(tǔ✘≈)體(tǐ)顆粒運動，以降低(dī)壓實阻力，激振力無壓實作(zuò)用(yòβ₩&ng)。

激振器(qì)的(de)振動量對(duì)激勵效果有(yǒu)直≈α&←接影(yǐng)響，振幅是(shì)振動的(de)強度，振幅越大(d•γà)，影(yǐng)響深度越大(dà)，振動頻(pínδ∑)率距離(lí)土(tǔ)體(tǐ)固有'¶π☆(yǒu)的(de)頻(pín)率越接近(jìn)激勵效果越好(hǎo)（對©α(duì)鄰近(jìn)設施及鄰近(jìn)土(tǔ)體(tǐ) <₹₽的(de)破壞力也(yě)大(dà)），一(yī)般土(tǔ)體(t "♦ǐ)松散時(shí)頻(pín)率低(dī)，土(tǔ)體(tǐ)硬時(s÷®φhí)頻(pín)率高(gāo)。激振力能(néng)與振幅匹配π>↕即可(kě)，垂直振動的(de)激振力過大(dà)時(shí)是($≠•shì)浪費(fèi)，圓振動的(de)激振力過大(dà)∏'α時(shí)不(bù)僅浪費(fèi)，還(hái)會(hπ©€£uì)破壞已壓實土(tǔ)體(tǐ)，可(kě)以假設，某壓路(lδ<δù)機(jī)的(de)振幅趨于零時(shí)，激振力再大(dà)也(yě∏¶ →)不(bù)會(huì)有(yǒu)任何$±€"作(zuò)用(yòng)。

對(duì)于某一(yī)具體(tǐ)壓實機(jī)械而言，振幅是(shì)固☆∞定的(de)（雙振幅或單振幅），是(shì)機(§>™£jī)器(qì)結構所決定的(de)，振動頻(pín)率和(λ£hé)激振力是(shì)可(kě)變的(de)，頻(pín)率的(de♠Ω>)提高(gāo)與供油量的(de)增加成λΩγ€正比，激振力與頻(pín)率的(de)平方成正比，可(kě)見(jiàn)，提≤→δ‍高(gāo)激振力很(hěn)容易。

用(yòng)于路(lù)基壓實的(de)單鋼輪重型振動壓路(lù)機§ ±™(jī)的(de)振幅一(yī)般小(xiǎo)于2mm✘αβ€，振動頻(pín)率20--24 Hz。這± (zhè)種高(gāo)頻(pín)小(xiǎo)₹∑‍振幅的(de)振動作(zuò)用(yòn¶g)在土(tǔ)體(tǐ)中的(de)衰減很( >hěn)快(kuài)，越往深層壓實阻力越大(dà)、因此決定了₹©€(le)某壓實層內(nèi)的(de)土(tǔ) ∑"π體(tǐ)顆粒必然是(shì)上(shàng)密下(xi™ à)疏（靜(jìng)壓也(yě)是(sh↔ ≥ì)如(rú)此）。由若幹層上(shàng)密下(xià)疏土(§£tǔ)體(tǐ)簡單合成的(de)路(lù)基，層間(jiān)結γα♥♠合力低(dī)，整體(tǐ)均勻性差，對(duì¶λ‍‍)動載荷十分(fēn)敏感，不(bù)經有(yǒu)γ☆效補強或充分(fēn)自(zì)然沉降後即鋪路(lù)面↕₩時(shí)，分(fēn)層碾壓路(lù)基根本不(bù)可("☆kě)能(néng)具有(yǒu)穩定性，振幅甚微(wēi)頻(pín)β≤率極高(gāo)的(de)小(xiǎo)₩¥‍&微(wēi)型平闆夯對(duì)土(tǔ)體(tǐ)無≠‌ 沖擊作(zuò)用(yòng)，不(bù)屬于實際意義夯類産品。✘‍±Ω按現(xiàn)行(xíng)施工(gōng)标準要(yào)求，用(yòng‌☆©)振動平闆夯，小(xiǎo)型振動壓路(lù)機(jī)等機(jγπ∞ī)具壓實橋台背等重點部位屬于自(zì)欺欺人(rén)。

為(wèi)了(le)進一(yī)步了(le)解振動對(duì)土(tǔ✘ β★)體(tǐ)的(de)作(zuò)用(yòng)，列舉衆☆&¥所周知(zhī)的(de)應用(yòng)實例：建跨海(hǎi)大(dà±§)橋時(shí)，移動樁錘（激振器(qì)結構原理(lǐ)完全同垂直振∏↔動壓實機(jī)械）可(kě)将數(shù)百噸的(de)套筒沉入海(hǎ'★₹i)底，也(yě)可(kě)以将其拔出，沉樁時(shí)δ↑λ主要(yào)依靠重力，拔樁時(shí)主要(yào)依靠起重機(jī φ→)，振動僅起松土(tǔ)作(zuò)用(yòng)，降低(dī)打£₽®拔樁阻力。振動打拔樁的(de)理(lǐ)論基礎是(shì)土(tǔ)體(tǐ)>☆♠₹液化(huà)理(lǐ)論。倘若振動對(duì)土(tǔφ♠Ω)體(tǐ)具有(yǒu)密實作(zuò)用(yòng)時(™αshí)，前人(rén)不(bù)可(kě)能♣≈λ™(néng)發明(míng)振動樁錘這(zhè←™≠™)種打拔樁機(jī)械，地(dì)震也(εβ₩↓yě)不(bù)可(kě)能(néng)将房(fáng)屋<←§♣堤壩震垮。

3、振動壓實路(lù)基的(de)後續補強

振動壓實本質上(shàng)仍屬于重力壓實，碾壓（滾壓α♠‍£）工(gōng)藝的(de)主要(yào)±★弱點是(shì)單位面積的(de)壓實功小(xiǎo)，克↑♥φ>服阻力的(de)能(néng)力低(dī)，達不(bù)÷ ±♣到(dào)足以使路(lù)基土(tǔ)體×Ω(tǐ)穩定的(de)水(shuǐ)平，分(fēn)層碾壓路(lù↕∏→)基穩定性差是(shì)該項築路(lù)λ• 技(jì)術(shù)的(de)固有(yǒΩ®"u)缺陷，僅在碾壓力量上(shàng)做(zuò)文(wén)章(zhānΩ g)是(shì)難以克服的(de)。

近(jìn)期，市(shì)場(chǎnΩ♥¶g)上(shàng)又(yòu)熱(rè)捧某型80δ∞&t振動壓路(lù)機(jī)，據稱可(kě)替代沖擊壓路(lù)機(jī≠±↔)對(duì)高(gāo)速公路(lù)碾壓達标路(lù)基補強Ω‌÷。該型振動壓路(lù)機(jī)實際質量32t，壓實輪λ∏♣ε重力200kn,激振力600kn，圓振動，有(yǒu)人(rén)竟然将垂直向 ∑α下(xià)的(de)重力與呈360°回★φ•∏轉的(de)離(lí)心力按标量直接相(xiàng)加後宣稱80t。‍≤δ這(zhè)種荒謬加法在業(yè)界相(xiàn₩→g)當流行(xíng)，并且同時(shí)出自±₽₽(zì)專家(jiā)權威之口。京石高(gāo)速望都ε •(dōu)段加寬部的(de)台階處用(yòng)所謂80t壓路(lù<₩)機(jī)補強後，YP402高(gāo)速液壓夯實機(jī)3檔9擊後的(de)沉降量95‌↑≈∏mm，15擊後的(de)沉降量158mm。

自(zì)古以來(lái)，碾壓技(jì)術(shù)僅用δ±(yòng)于淺表處理(lǐ)。分(fē←→→•n)層碾壓路(lù)基隻有(yǒu)經過自(zì)然≥★ε力的(de)充分(fēn)實效或高(gāo)強↓ 度的(de)動力（動态力）補壓增強方可(kě)趨于穩定，減少(shǎ÷$↕o)工(gōng)後沉降。

依靠自(zì)然力，路(lù)基充分(fēn)沉降穩定後鋪設路(lù)面在• ✔中國(guó)是(shì)行(xíng)不(bù)通(tōng)的(d∏σe)。堆土(tǔ)預壓及類似技(jì)術(shù)具有(yǒu)一(yī)定↓♣≥效果，但(dàn)時(shí)間(jiān)長(cháng)，成本高(g∑©©āo)，棄土(tǔ)難以處理(lǐ)，也(yě)可(kě)歸類于時Ω λφ(shí)間(jiān)換質量。

對(duì)于分(fēn)層碾壓成型路(lù)基可(kě)進行(xíng)高(✘☆gāo)強度的(de)動力補強，這(zh'₽§∏è)種補強不(bù)是(shì)重組置換，也(yě)不(γ₽ bù)是(shì)簡單壓縮，應是(shì♥₽≈£)在不(bù)破壞既有(yǒu)路(lù)基®©₹整體(tǐ)結構的(de)前提下(xià)，進一 <¶₩(yī)步壓縮土(tǔ)體(tǐ)的(de)同時(shεφα★í)，消除或弱化(huà)層內(nèi)均勻性差，層間(jiān)結合力低(∏≥₩dī)等固有(yǒu)缺陷以及人(rén)為(w ¥èi)缺陷。通(tōng)過對(duì)路(lù)基整體(tǐ)化π¶ (huà)的(de)處理(lǐ)，提高(gāo)路(l→✔✔ù)基的(de)承載能(néng)力和(hé)穩定性。

強夯是(shì)目前壓實強度最大(dà)的(de)動力壓實機(j© ®ī)械，但(dàn)是(shì)強夯用(yòng)于分(♥φfēn)層碾壓路(lù)基補強時(shí)将産生(shēng)剪‌π>切，破壞了(le)既有(yǒu)路(lù)基的(de)結構，不(bù)宜σβ•♣用(yòng)于成型路(lù)基補強。

沖擊壓路(lù)機(jī)是(shì)一≈₽✔(yī)種以夯為(wèi)主，夯碾集合的(de)高(gāo)強度動力壓實機("‍jī)械。沖擊壓路(lù)機(jī)的(de)補強效果已得(de)到(dà♠'‍©o)業(yè)內(nèi)普遍認可(kě)，沖擊壓路(lù‍π)機(jī)的(de)主要(yào)弱點是(≈<shì)：作(zuò)業(yè)盲區(qū)£ ∑大(dà)，具有(yǒu)較大(dà)水(shuǐ)平力¶απ☆，易破壞鄰近(jìn)構築物(wù)。

哈威YP高(gāo)速液壓夯實機(jī)恰好(hǎo)是(shì)哈威YP沖擊壓路(lù)機(jī)的(de)外(wài)&☆∑延和(hé)補充。

高(gāo)速液壓夯實機(jī)不(bù)是(shì)βεβ傳統意義的(de)夯---舉高(gāo)砸地(dì)的(±£σde)重塊，高(gāo)速液壓夯實機(jī)是(shì)一(yī)≥₹★種壓實原理(lǐ)全新的(de)機(jī)電(diàn)液一÷→÷γ(yī)體(tǐ)化(huà)的(de)新型高(g¶↓āo)強度重力壓實機(jī)械。錘體(tǐ)≥"‌™落下(xià)後通(tōng)過緩沖傳力裝置夯擊壓β¶↑在地(dì)面的(de)夯闆，機(jī)器(qì)重力（&$β€淨力）與沖擊力（動态力，變力）的(de)合力（動态力）通(tōng)過夯闆壓縮©±土(tǔ)體(tǐ)。稱之為(wèi)動力壓實βσ∞‌。相(xiàng)對(duì)于直接夯實，™ 具有(yǒu)沖擊力峰值小(xiǎo)，作(zuò)用(yòn←≈g)時(shí)間(jiān)長(cháng)，作(zuò)用(yòng)柔和'α₽(hé)，不(bù)易剪切較硬實土(tǔ)體(tǐ)等特點。

西(xī)方發達國(guó)家(jiā)及中國(gγ✘→uó)高(gāo)鐵(tiě)廣泛使用(yòng)的(de)ev<♠d動态變型模量測試儀是(shì)一(yī)種∑↔β↑模拟車(chē)輛(liàng)通(tōng)過時(∑♦φshí)的(de)動載荷路(lù)基填築質量測試♠"€儀器(qì)。高(gāo)速液壓夯實機(jī)的¥€ (de)結構形式與工(gōng)作(zuò)原理(≈¶≤¶lǐ)同evd動态變型模量測試儀。也(yě)可(kě)以理(lǐ)解為(♠↕♠wèi)高(gāo)速液壓夯實機(jī)是(shì)evd動态變型模量測試儀基©→本部分(fēn)的(de)模化(huà)放(fàng)大(dε$>→à)。但(dàn)是(shì)，高(gāo)δ<'速液壓夯實機(jī)對(duì)土(tǔ)體(tǐ)的(de)壓強是(s☆₹®πhì)evd動态模量測試儀的(de)數(shù)十倍。

據大(dà)量公開(kāi)數(shù)據，YP40高(gāo)速液壓夯實機(jī)（夯擊勢能(≤ néng)36kj）用(yòng)于高(gāo)速公（鐵(★↑$tiě)）路(lù)碾壓達标路(lù)基補強時(shí)（按3檔9錘計(j±Ωì)），有(yǒu)效壓實深度2m，影(yǐng)響深度‌γ<‌4m，對(duì)壓實度96%的(de)橋背過渡區(qū)補強時₩γ(shí)，正常碾壓區(qū)沉降量100m¥&↑m以上(shàng)，橋台鄰近(jìn)部位沉降量200--™$÷300mm。YP40高(gāo)速液壓夯實機(jī)在京港澳高(gāo)速公路∑φ∞(lù)（G4）加寬做(zuò)工(gōng)程新舊(jiù)路(l©✔εù)結合部補強作(zuò)業(yè)，夯點瞬時(shí)的(de₹§'£)沉降量已達180mm，業(yè)主組織的(de)現(xiàn)場(c'↔γhǎng)試驗中3檔9錘補強後新舊(jiù)路(lùδ™≠)基結合部沉降245mm。

使用(yòng)YP40高(gāo)速液壓夯實機(jī)對(duì)橋涵背，高(gāo)填方，♣←♠$加寬結合部補強時(shí)，各地(dì)一(yī)般采用(yòng)3檔9 γ錘（部分(fēn)5錘--6錘），平均沉降量100mm，近(jìn)期部分(‌✔₹fēn)路(lù)段采用(yòng)3檔18--20錘的(de)補強方案↑≠÷，路(lù)基平均沉降量一(yī)般180--2☆₩∑00mm以上(shàng)，如(rú)十天高(gāo)速甘肅段，昌九高"σ(gāo)速加寬部等，據各地(dì)試驗，高(gāo)填方路(lù)×₽基3檔18--21錘補強時(shí)，後3錘累積沉降量φ↕多(duō)在20mm以上(shàng)，有(yǒuσ )的(de)30錘時(shí)，後3錘累積沉降量仍無明(mín¶&±g)顯減少(shǎo)趨勢。遠(yuǎn)低(dī)于高(♠βφεgāo)速鐵(tiě)路(lù)路(lù)基後3錘累積沉降量不(±&∞bù)大(dà)于10mm的(de)要( σyào)求。

目前，YP高(gāo)速液壓夯實機(jī)已在全國(guó)各省、自(zì)治區(qū)、ε≥™"直轄市(shì)推廣應用(yòng)，主流機(j♦εī)型YP40和(hé)YP40，主要(yào)用(yòng)于橋涵背，高(gāo)填方，填挖結合✘♦部，新舊(jiù)路(lù)結合部，沖擊壓路(lπσ↔σù)機(jī)折轉處，雞爪溝等地(dì)形， ↑鐵(tiě)路(lù)路(lù)基補強或直接夯實，質量©♥↕ε監督部門(mén)用(yòng)于快(kuài)速檢測完工×σ↔↑(gōng)路(lù)基的(de)實際填築質≥↔γ量。

哈威YP沖擊壓路(lù)機(jī)與哈威YP高(gāo)速液壓夯實機(jī)配合使用(yòng)，處理(lǐ)高(gāo)填方路(lù×λ±)基補強壓實已成為(wèi)當今道(dào)β♦路(lù)施工(gōng)的(de)标配機(jī)械，填補了(le)<✘™↔國(guó)內(nèi)道(dào)路(lù)建設λφ♥行(xíng)業(yè)的(de)一(yī)項空(kōng)白($∏bái)。