装载机带液压夯实机的作用主要是公路桥台背、涵侧、新旧路结合部、填挖结合部等部位的基础夯实,高速公路背填土与路基填挖交界处的夯实加固是高速公路建设的主要工程阶段,桥头跳车是高速公路建设中存在的问题之一。提高填土密度对提高路堤特性、降低桥头跳车水平具有重要意义。
对于二级工作,相对沉降对称减少,总体趋势与三级工作基本相同,但夯击能量与三级有一定差距,适合路基结构附近工作。对于一级工作,装载机带液压夯实机夯击能量远低于其他两个档位。工作9锤后,每3锤相对沉降值保持在1cm以下,工作影响深度较小。但由于工作频率快,冲击力小,主要用于路基结构周围作业和软路基,防止过度冲击沉降造成设备损坏。
装载机带液压夯实机的应用填充了局部区域,特别是桥台背面和隧道侧面的回填。由于工作面积小,填土形状不规则,冲击压路机无法进入施工。传统的强夯对夯实区域周围的结构影响太大,难以实现夯实工作造成的质量隐患,有效提高了回填土的压实效果,减少了工后沉降,防止了通车后桥头跳车的发生。
利用压路机本身的重力对压路机材料施加垂直压力,使压路机材料内部产生相应的法向应力和剪应力。当剪应力达到材料的抗拉强度时,材料颗粒之间会发生相对的槽移,重新排序,变得更加致密。由于压路机尺寸和动力的限制,静滚压实只能导致压路机材料变形小,密度低。
对于50cm设点形成的压实工作间隙,压实产生的冲击力沿水平夹角为45°向下传播,理论上压实间隙只有表面25cm没有压实,25cm以下的土体也可以通过斜压能量的挤压获得对称压实。从现场间隙密实度试验可以看出,表面以下30cm的密实度基本对称,表面25cm的未压实土体可以通过振动压实设备进行整平压实。
装载机带液压夯实机的效果表现在高能量上。液压夯实机具有夯击能量高、影响深度大的优点,可在较大深度范围内获得更均匀的压实度。装载机带液压夯实机压实深度为1~3m,影响深度为4~10m,仅次于强夯机,因此,有人称装载机带液压夯实机为液压强夯机。
重锤强夯机是利用机械将十几吨至几百吨的重锤从几米到几十米的高空自由落下,对土体进行动力夯击,使土体产生强制压缩,降低其膨胀性,提高强度。
这种加固方法又称“强夯法”,主要适用于粒径大于0.05mm的粗颗粒土,如砂土、碎石土、山皮土、煤灰、杂填土、回填土、低饱和度粉土、粘土、微膨胀土和湿陷性,对饱和粉土和粘土没有明显的加固作用。
通过沉降观测和压实度试验结果可以看出,通过三档18锤的压实工作,累计沉降量达到280cm,可以提高路基表面和深层的密实度,减少路基的基础沉降,特别是填挖结合部、高填挖和台背回填,降低通车后跳桥的风险,现场施工技术可采用1.5工作面圆心间距m(夯锤边缘间距0.5m)梅花桩设点方法,能更好地保质保量,提高工作效率。