1、藍派沖擊壓實技術開發(北京)有限公派沖擊壓實技術簡介 發展歷史 國內應用現狀 藍派沖擊壓實技術作用原理 土壤壓實原理 土壤壓實影響因素 藍派沖擊壓實作用機理 藍派沖擊壓實性能特點 藍派沖擊壓實影響因素藍派沖擊壓實技術應用 應用領域 相關案例結論發明：20世紀50年代，南非 工程師Berrange首創了連續式沖擊壓實技術及其設備。但由于當時的工業發展對地基處理的要求不高，這一技術并未得到很好發展。1951年年Berrange在開普敦在開普敦工作的場景工作的場景發展：20世紀70年代，世界上許多國家都在進行大規模的基礎設施建設，對壓實質量及效率提出更高要求，藍派沖擊壓實

2、進入發展階段。藍派沖擊壓實設備種類更加豐富。成熟：進入21世紀，藍派沖擊壓實技術獲得廣泛認同，目前南非藍派公司已在多個國家建立子公司，沖擊壓實業務遍布亞洲、北美、歐洲、澳洲等眾多國家 。 95年進入香港機場，99年藍派公司成立。截止目前,藍派沖擊壓實技術已在全國28個省市近200個工程項目得到推廣應用.應用范圍廣泛,包括各等級公路路基,機場,水壩等。尤其在公路領域，該技術已經納入新編規范。 壓實是通過施加外力使被壓實材料提高壓實度的過程。鋪筑材料的壓實過程，是向被壓實材料加載，克服松散多相材料中固體顆粒間的摩擦力、粘著力，排除固體顆粒間的空氣和水分，使各個顆粒發生位移、互相靠近，從而壓實度提高

3、。對鋪筑材料的壓實，一般都用周期性的加載。 對于同一種填料，影響其壓實質量的因素有很多，主要影響因素為壓實功、土的含水量、每層鋪筑厚度以及壓實荷載作用時間。 （一）壓實功 （二）含水量 （三）鋪土厚度 （四）壓實荷載作用時間 實踐表明，對于同等大小的荷載，荷載作用時間越長，壓實效果越好，尤其對于較大的壓實荷載，壓實效果會隨施加荷載作用的時間增加而迅速增大。 作業中牽引機帶動壓實輪滾動，壓實輪輪廓曲線從最小半徑逐步增大，壓實輪與地表的接觸面積逐漸減小，壓實輪對填料施以揉壓作用。當其滾動至最大半徑處時，出現一瞬間支持力等于重力的碾壓過程。隨后壓實輪滾動至下一輪瓣輪廓曲線最小半徑處，此時沖擊輪沿垂直

4、方向的線加速度遠大于重力加速度，壓實輪沖擊地表土體，產生遠大于沖擊輪自重的沖擊作用, 迫使被壓實材料結構發生改變，填料得到壓實。 藍派沖擊壓實的三種力學行為 1、壓實輪重心下落過程中對填料產生的巨大沖擊力； 2、壓實輪的沖擊力以及高速運行過程中旋轉和跳動引起的周邊填料顆粒的振動，從而一定程度上促進周邊顆粒的嵌填調整，有利于沖擊力發揮作用； 3、壓實輪靜重在滾動過程中對填料施加的揉壓碾壓作用。 （一）作用能量大 由于藍派沖擊壓實機的特殊作用機理，其壓實是一個低頻高幅的運動過程，其作用頻率為1.5-2Hz，振幅為22cm，壓實輪具有很大的勢能；同時牽引機以12-15km/h左右的速度運行，壓實輪具

5、有極大的動能。兩種能量之和遠大于常規壓實設備的作用能量，由于沖擊式壓實機的作用能量大，從而對路基能夠產生更大的作用力，最大可達250t左右。 Duration of load (s)Soil responseVibratory RollersImpact Rollers0.12s0.02s振動式壓實機 沖擊壓實機荷載時間土壤反應（二）荷載作用時間長（三）壓實影響深度大根據不同填料性質及壓實標準，壓實厚度可達0.6-1.5m，而常規振動壓路機僅為0.3-0.5m。沖壓后地基強度隨深度逐漸減小，更符合道路使用過程中的受力狀態。常規振動壓路機處理后路基強度呈階梯變化。常規壓實設備與沖擊壓實設備作用深

6、度對比示意圖dd3d （四）對填料的要求放寬在同等含水量的情況下，沖擊壓實能較常規壓實設備獲得更大的壓實度。 能夠充分增大土壤孔隙水壓力，在有排水通道的情況下，加速水的消散。由于填筑厚度加大，因此可以放寬對填料粒徑的要求。（五）施工效率高沖擊壓實機運行速度快，達12km/h左右，是常規壓實設備的3-5倍,填筑厚度是常規壓實設備的3倍左右,但碾壓遍數一般為常規壓實設備的3倍左右。每臺班可以壓實地基8,000立方米左右（虛方） 這對于在保證工程質量的前提下，提高工程進度具有重要意義。 不足：藍派沖擊壓實設備需要施工場面大于振碾需要場面，由于其作業是回轉錯輪法，邊角處處理不到，可以采用其它機具配合使

7、用。1211221221221121沖擊碾壓行駛路線及測點布置示意圖沖碾高程檢測點位置試驗線中心線路線中心 1、壓實輪質量 沖擊壓實輪對土壤的壓實作用有沖擊、揉壓和碾壓三部分組成，在保證其它參數不變的情況下，壓實輪自重越大，所產生的沖擊力越大，而自重對揉壓、碾壓的作用也更大，因此在能夠保證作業速度的前提下，壓實輪重量越大越好。但壓實輪重量的增加會大大提高對牽引機的要求。 2、壓實輪輪瓣數量 輪瓣數量直接影響壓實輪的形狀和重心落距，瓣數越少，則落距越大，壓實輪在同等質量和同等運行速度的前提下就會獲得更大的沖擊力，但瓣數過少會造成壓實輪滾動翻起的阻力增大，同時對地表的擾動影響也會增加，從而影響作業

8、效率，并對牽引機造成很大的沖擊。因此輪瓣數一般為35個。 3、作業速度 根據經驗，動荷載作用時間越長，則向深層傳遞的效果越顯著，因此在同樣的動荷載作用下，作用時間越長越好，但藍派沖擊壓實機與常規振動壓路機不同，作業速度越高，輪瓣在下落過程中受到的加速度就越大，由此產生更大的動荷載，輸出更大的壓實能量，從而對深層具有更好的壓實效果。但過高的速度對牽引機會提出更高的要求，同時會導致荷載作用時間減少，影響土壤的反應時間，在某些情況下甚至對土壤的壓實是有害的，因此對于藍派沖擊壓實機，作業速度是一個比較矛盾的變量，速度快，壓實荷載大，即壓實功提高，但荷載作用時間短，會降低壓實效果，因此應當有一個合理的作

9、業速度，從現有工程經驗來看，藍派沖擊壓實機1215km/h的作業速度是比較有效的。 沖擊壓實與振動壓路機對比沖擊壓實與振動壓路機對比作用能量大，壓實質量高作業效率高適用范圍廣，能夠處理特殊路基沖擊壓實與強夯對比沖擊壓實與強夯對比作業效率高壓實更加均勻，而強夯表層1m左右擾動較大。造價低對填筑體進行壓實（包括公路路基、機場場道、水壩以及其它建筑地基）填筑體檢測性增強補壓原地基沖擊碾壓舊水泥砼路面破裂、穩固吹填海沙地基壓實路基填筑體壓實機場場道填筑體壓實路基增強補壓原地基沖擊碾壓 舊水泥砼路面破碎穩固舊 路 拓 寬石 方 壓 實海 沙 處 理水壩填筑體壓實 混凝土面板堆石壩產生與發展的歷史與碾壓技

10、術的進步密不可分.沖擊壓實機由于其更大的沖擊力、大振幅低頻率的振動、更深的有效深度、行駛速度快、工程造價低等優點，進一步推動了堆石壩的工程質量和技術進步。 洪家渡面板堆石壩填料為白云質灰巖和鮞粒灰巖，2002年采用藍派沖擊壓實技術對墊層料、過渡料、堆石料共進行5層、約9000m3的現場沖碾試驗。 填料沖碾機具設計干密度（g/cm3）設計孔隙率（%）試驗干密度（g/cm3）試驗孔隙率（%）加水量（%）行進速度（km/h）鋪層厚度（cm）沖壓遍數墊 層五邊2.2019.12.2019.2表面濕潤148027過 渡三邊2.1919.72.23518.0151416027主 堆三邊2.1820.02.

11、2119.0151416027次 堆三邊2.1222.32.1919.55151416027主堆石經沖壓后，小于80mm的顆粒含量為3050，小于5mm的顆粒含量為512,小于0.075mm的顆粒含量為23,都在設計包線范圍內。表明沖壓機對填料破碎影響很小，沖碾后并未明顯增多，級配是連續的，且小于 0.075mm的顆粒含量增加很小，對滲透性不致造成影響。 滲透系數過渡料為0.288-0.323cm/s，主堆石料為0.394-0.441cm/s，均滿足自由排水的要求。 由于在滿足設計要求的前提下，采用藍派沖擊壓實技術的填筑厚度加大，同時完成每層填筑體壓實的時間縮短，可以大大提高工效，因此在整個大

12、壩的填筑中，藍派沖擊壓實技術得到了良好的應用，目前洪家渡水電站運行狀況良好。董箐水電站堆石填筑體填料為砂泥巖料，采用藍派三邊形沖擊壓實機分別采用不同遍數對不同厚度（120cm、140cm和160cm）的填料進行沖碾試驗。在鋪厚160cm、沖碾27遍的情況下，干密度達到2.178，孔隙率19.93%。沖碾之后，填料顆粒級配有所變化，但變化較小，仍在設計包絡線之內，數良好級配。碾壓方式灑水量層厚(cm)干密度(g/cm3)孔隙率()滲透系數(cm/s)三邊沖碾表面濕潤1202.165/2.185/2.20120.40/19.67/19.082.0310-21402.161/2.178/2.1902

13、0.55/19.93/19.494.1210-21602.141/2.158/2.16521.29/20.66/20.407.3510-21202.174/2.193/2.20920.07/19.38/18.793.5210-21402.164/2.180/2.19420.44/19.85/19.345.3110-21602.145/2.164/2.17321.14/20.44/20.117.9810-2151202.173/2.192/2.20620.11/19.41/18.901.9910-21402.163/2.179/2.19220.84/19.89/19.414.0510-21602

14、.143/2.160/2.16821.21/20.59/20.297.5610-21202.177/2.198/2.21119.96/19.19/18.713.6310-21402.167/2.183/2.19620.33/19.74/19.265.0110-21602.150/2.171/2.17820.96/20.18/19.937.0510-2 興義機場填料為白云巖，石料中粒徑超過0.6m的占80%，不均勻系數為5.1。經用三邊輪沖擊壓實機沖壓，12遍時密度達到2.25g/cm3,28遍時達到2.35g/cm3,空隙率13%18%。而用激振力為50t的振 動壓實機做對比試驗，密度僅達到1

15、.92.1 g/cm3, 空隙率19%22%。 瀑布溝水電站礫石土心墻填筑體采用藍派沖擊壓實機進行碾壓試驗，鋪厚60cm，采用三邊形與五邊形沖擊壓實機聯合沖壓20遍后，壓實度達到98%以上，滲透系數達到1x10-6 1x10-7 數量級。而同期采用18t凸塊碾所作的對比試驗，鋪筑厚度30cm，滲透系數只能達到1x10-5 1x10-6數量級。瀑布溝 藍派沖擊碾壓復核試驗檢測成果土料名稱鋪土厚度(cm)碾壓遍數(遍)含水量(%)干密度(g/cm3)全料(重型)垂直滲透系數(cm/s)最大干密度(g/cm3)最優含水量(%)壓實度下層剔除80mm礫石土60205.82.342.356.00.996

16、.8E-07 5.8E-0760205.62.322.376.10.981.7E-05 4.0E-06剔除150mm礫石土摻15%粘土60206.82.262.375.20.968.1E-06 6.8E-0760306.91.20E-0660205.52.362.385.00.996.1E-06 1.2E-06剔除80mm礫石土摻15%粘土60206.02.362.385.10.992.7E-06 1.3E-0660206.62.292.375.10.97剔除150mm礫石土60205.72.332.375.80.982.6E-06 1.7E-0660206.12.352.375.80.995.90E-07瀑布溝沖碾層間結合瀑布溝沖碾層間結合（回轉區）瀑布溝凸塊碾層間結合采用專業承包的方式 1、藍派公司在沖擊壓實技術方面的豐富經驗。 2、藍派沖擊壓實設備的較高的操作要求和維護保養要求。 3、藍派公司充足的設備數量和