裝載機帶液壓夯實機的作用主要是公路橋臺背、涵側、新舊路結合部、填挖結合部等部位的基礎夯實,高速公路背填土與路基填挖交界處的夯實加固是高速公路建設的主要工程階段,橋頭跳車是高速公路建設中存在的問題之一。提高填土密度對提高路堤特性、降低橋頭跳車水平具有重要意義。
對于二級工作,相對沉降對稱減少,總體趨勢與三級工作基本相同,但夯擊能量與三級有一定差距,適合路基結構附近工作。對于一級工作,裝載機帶液壓夯實機夯擊能量遠低于其他兩個檔位。工作9錘后,每3錘相對沉降值保持在1cm以下,工作影響深度較小。但由于工作頻率快,沖擊力小,主要用于路基結構周圍作業和軟路基,防止過度沖擊沉降造成設備損壞。
裝載機帶液壓夯實機的應用填充了局部區域,特別是橋臺背面和隧道側面的回填。由于工作面積小,填土形狀不規則,沖擊壓路機無法進入施工。傳統的強夯對夯實區域周圍的結構影響太大,難以實現夯實工作造成的質量隱患,有效提高了回填土的壓實效果,減少了工后沉降,防止了通車后橋頭跳車的發生。
利用壓路機本身的重力對壓路機材料施加垂直壓力,使壓路機材料內部產生相應的法向應力和剪應力。當剪應力達到材料的抗拉強度時,材料顆粒之間會發生相對的槽移,重新排序,變得更加致密。由于壓路機尺寸和動力的限制,靜滾壓實只能導致壓路機材料變形小,密度低。
對于50cm設點形成的壓實工作間隙,壓實產生的沖擊力沿水平夾角為45°向下傳播,理論上壓實間隙只有表面25cm沒有壓實,25cm以下的土體也可以通過斜壓能量的擠壓獲得對稱壓實。從現場間隙密實度試驗可以看出,表面以下30cm的密實度基本對稱,表面25cm的未壓實土體可以通過振動壓實設備進行整平壓實。
裝載機帶液壓夯實機的效果表現在高能量上。液壓夯實機具有夯擊能量高、影響深度大的優點,可在較大深度范圍內獲得更均勻的壓實度。裝載機帶液壓夯實機壓實深度為1~3m,影響深度為4~10m,僅次于強夯機,因此,有人稱裝載機帶液壓夯實機為液壓強夯機。
重錘強夯機是利用機械將十幾噸至幾百噸的重錘從幾米到幾十米的高空自由落下,對土體進行動力夯擊,使土體產生強制壓縮,降低其膨脹性,提高強度。
這種加固方法又稱“強夯法”,主要適用于粒徑大于0.05mm的粗顆粒土,如砂土、碎石土、山皮土、煤灰、雜填土、回填土、低飽和度粉土、粘土、微膨脹土和濕陷性,對飽和粉土和粘土沒有明顯的加固作用。
通過沉降觀測和壓實度試驗結果可以看出,通過三檔18錘的壓實工作,累計沉降量達到280cm,可以提高路基表面和深層的密實度,減少路基的基礎沉降,特別是填挖結合部、高填挖和臺背回填,降低通車后跳橋的風險,現場施工技術可采用1.5工作面圓心間距m(夯錘邊緣間距0.5m)梅花樁設點方法,能更好地保質保量,提高工作效率。