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　　1.工程概况
　　西南某新建机场东飞行区，场区现状为灌溉及排水沟渠纵横交错，鱼塘、稻田、沼气池、粪坑、坟墓、暗井遍布。场区存在下述问题：（1）地基不均匀。（2）软弱土地基承载力低。（3）白色粘性土微膨胀，地基柱状图和现场照片如下图。
　　道槽区面积约为55.851万m2，机场总的施工工期为2011年11月至2012年7月份，土石方作为关键性工序，计划工期为4个月，施工时限短，质量要求高，建成后可起降目前国内所有机型。项目部经过研究并报监理审批，在该机场土基施工中采用“冲击碾压地基处理方案”。
　　图片1鱼塘照片 图片2 道槽区软基
　　2.冲击碾压的优越性
　　为了验证采用冲击碾压工艺较之振动碾压的优越性，我们进行了对比试验，试验的结果证明在这种地质和环境下，采用冲击碾压用于该机场大面积软基处理土石方施工。
　　2.1振动碾压质量及功效情况
　　2012年2月23日-24日，在跑道（V100-V104）南端进行了4000m2振动碾压施工，在整个场区中该位置地质条件相对较好。首先将中间排水沟槽采用原状土分层（每层松铺小于30cm）回填起来后，然后将该区域采用平地机整体整平，最后采用18t振动碾压压路机激振6遍，静压2遍，碾压过程中，发现局部出现“弹簧”现象， 检测结果最小值不满足要求，详见表一和表二。
　　表1 18t振动压路机试验碾压质量情况
　　检测项目 检测点数 检测最大值 检测最小值 设计及规范要求 结 论 备 注
　　压实度 10 97.1 92.8 ≥95% 最小值不符合要求 检测面层20cm
　　地 基
　　承载力 5 236KPa 98KPa ≥200 KPa 最小值不符合要求，变异系数大 贯入土基高程下1.5m
　　地 基
　　反应模量 5 63.8MN/m3 42.5MN/m3 60MN/m3 最小值不符合要求，变异系数大
　　表2 18t振动压路机功效
　　日 期 处理区域 碾压面积 用 时 功 效 影响深度 压实能量
　　2012年2月23日 灌溉沟回填4层 280m2 53分钟 5.28m2/h <1m 激振50t
　　2012年2月24日 整平后小区碾压 4000m2 680分钟 5.88m2/h
　　用时合计 733分钟
　　柴油消耗 165kg
　　振动碾压压路机压实能量不能完全消除地基不均匀和微膨胀问题，碾压影响深度浅，地基承载力提升效果有限，不能满足质量要求。同时振动回填碾压受天气影响十分突出，降雨后无法继续施工，隐蔽验收不能一次通过，存在局部返工问题，造成后续工序无法跟进，工期受限。结论：否定振动碾压处理。
　　2.230KJ冲击碾压质量及功效情况
　　针对振动压实设备在施工中的局限性，将碾压设备改变为30KJ高振幅低频率冲击碾压设备，继续进行地基处理，2012年2月26日对东跑道挖方区V215-V220段冲碾情况进行了数据采集，面积5000m2。该处地基为白色粘性微膨胀土，另外该处分布有鱼塘和排水沟，淤泥平均深度2.6m（坑底处于土基-1.8m）左右，地质条件相对复杂，具有代表性。
　　为避免填料差异人为造成不均匀地基（坑塘为砂砾石置换，其它部位为原状土回填），施工方案确定将坑、塘淤泥清理完成后，下部采用原状土回填至土基高程-1m位置，回填表面大致推平后采用振动压路机封面，然后上部采用天然砂砾石直接回填至土基高程。其它地段将白色粘土或其它土质统一挖至土基-1m部位，然后采用天然砂砾石回填至土基高程，最后进行冲碾，冲碾20遍后检测结果如表三，其功效见表4。
　　图片3 冲击压路机
　　表3 30KJ冲碾质量检测情况
　　检测项目 检测
　　点数 最大值 最小值 标准
　　偏差 平均值 变异
　　系数 设计及
　　规范要求 结 论 备 注
　　压 实 度 12 98.6% 95.6% 1.095 96.7% ≥95% 符合要求 检测顶层下20cm
　　固体体积率 12 91.4% 84.2% 3.054 86.98% ≥83% 符合要求 检测至底部
　　地 基
　　承载力 5 308KPa 201KPa 51.4 246.6
　　KPa 0.21 ≥200 KPa 符合要求，
　　变异系数大 贯入土基高程下1.5m
　　地基反应
　　模 量 5 91.8MN/m3 61.3MN/m3 15.3 73.5MN
　　/m3 0.208 60MN/m3 符合要求，
　　变异系数大 土基面层
　　表4 30KJ冲击压路机功效
　　日 期 处理面积 碾压遍数 行驶速度 用 时 功 效 影响深度 能 量
　　2012年
　　2月26日 5000m2 20 12km/h 278分钟 18m2/分钟 3-5m 冲击力300t
　　柴油消耗 112.2kg
　　以上数据表明，采用30KJ冲击压路机压实效果好，效率高，经济性佳，地基承载力提升明显。由于没有充分掌握该设备性能和施工注意事项，导致检测结果变异系数大，仍存在地基不匀质问题。
　　3.检查效果
　　（1）质量效果
　　为了解改进后的质量效果，2012年3月3日小组成员王少勇采用DH-60小型挖掘机对当天施工区域进行挖坑检查，总计开挖3处，证明经过冲击碾压后的部分砂砾石骨料潜入了原状土中，形成了10-20cm泥结石结构，冲击力使土壤结构反生改变，微膨胀问题得到抑制，3月3日施工完成段检测结果如表五所示，通过表中检测数据可以看出，满足要求，且变异系数小，说明处理后的地基相对均质，达到了消除地基不均匀问题。
　　表5 跑道V135-V143的检测数据
　　试验项目 检测点数 最大值 最小值 平均值 标准
　　偏差 变异
　　系数 检测
　　部位 结 论
　　压 实 度 14 98.5% 97.1% 97.5% 0.67 检测顶层下20cm 符合
　　要求
　　固体体积率 14 89.6% 87.7% 88.7% 0.581 检测至底部 符合
　　要求
　　地基承载力 6 310 KPa 277 KPa 294.2 KPa 11.5 0.039 贯入土基高程下1.5m 符合要求，变异系数小
　　土基反应模量 6 85.6MN/m3 80.2MN/m3 82.7MN/m3 2.76 0.033 土基面层 符合要求，变异系数小
　　4.经济效益
　　（1）提高了功效，降低了成本。
　　表6 功效对比
　　施工工艺 碾压
　　遍数 处理总量（m2） 工效m2/min 时间 台班油耗 单价 备 注
　　min 元 元/m2
　　冲击碾压 20 10000 18 556 1660.29 0.19 碾压宽度1.8m，行驶速度12km/h
　　25 10000 14.4 694 1660.29 0.24
　　振动碾压 6 4000 5.83 686 930.08 0.33 碾压宽度2.15m，行驶速度1.5km/h
　　两种碾压工艺功效从上表中不难看出，冲击碾压效率是振动碾压效率的3倍左右，油耗仅是振动碾压的50%，同时解决了振动碾压所不能解决的质量问题。
　　（2）缩短了工期
　　相比计划采用振动碾压工期提前了30天，节约机械租赁费966000元。
　　表7 节约机械租赁费用一览表
　　机械名称 单位 数量 单价（元） 合价（元） 备注
　　挖掘机 台 6 36000 216000
　　推土机 台 4 30000 120000
　　自卸车 台 35 18000 630000
　　合计 966000
　　（3）减少了碾压费用
　　表8 减少碾压费用一览表
　　机械名称 单 位 数 量 单价（元） 合价（元） 备 注
　　振动压路机 m2 1607600 3.7 5948120
　　冲击压路机 m2 555810 5.8 3223698
　　价差 2724422
　　由表八可以看出，上述碾压费用共节约经费2724422元。
　　5.总结
　　综上所述，冲击碾压地基处理运用在机场大面积软基处理，达到了消除地基不均匀沉降，缩短了工期，节约了经费，是值得推广的一项施工方案。（节选）