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以飽水的軟弱黏性土沉積為主的地區稱(chēng)為軟土地區。軟土包括保水的軟弱黏性土和淤泥。我國沿海、沿湖、沿河地帶都有廣泛地軟土分布。承接沖擊碾壓工程中的壓路機,當牽引車(chē)拖動(dòng)三邊弧形輪子向前滾動(dòng)時(shí),壓實(shí)輪重心離地面的高度上下交替變化,產(chǎn)生的勢能和動(dòng)能集中向前、向下碾壓,形成巨大的沖擊波,通過(guò)三邊弧形輪連續均勻的沖擊地面,使土體均勻致密。在此過(guò)程中,三邊壓實(shí)輪每旋轉一周,其重心抬高和降低三次,對地面產(chǎn)生夯實(shí)沖擊和振動(dòng)作用三次具體沖擊作用過(guò)程可分為兩個(gè)階段:
第一階段:在牽引的作用下,壓實(shí)輪依靠與地面的摩擦力沿外廓曲線(xiàn)向前滾動(dòng),重心處于曲線(xiàn)最低點(diǎn)時(shí),再向前滾動(dòng),重心開(kāi)始上移,牽引力帶來(lái)的動(dòng)能轉化成壓實(shí)輪的勢能和動(dòng)能,并且緩沖機構開(kāi)始作用,使蓄能器的緩沖液壓缸收縮,蓄能器蓄能,具體表現為壓實(shí)輪的運動(dòng)滯于機身運動(dòng)。
第二階段:當壓實(shí)輪重心處于曲線(xiàn)最高點(diǎn)向前滾動(dòng)時(shí),壓實(shí)輪的勢能開(kāi)始轉化為動(dòng)能,蓄能器緩沖液壓缸伸張,蓄能器中的壓力能釋放,轉化為壓實(shí)輪的動(dòng)能。具體表現為壓實(shí)輪的運動(dòng)快于機身運動(dòng),補償前一階段滯后的位移,而且由于壓實(shí)輪的特殊結構,其重心除了具有向前的線(xiàn)速度外,還有一個(gè)向下的線(xiàn)速度,直至壓實(shí)輪另一條曲線(xiàn)的最低點(diǎn)接觸地面,向下的線(xiàn)速度達到最大,動(dòng)能達到最大。
當壓實(shí)輪的另一條曲線(xiàn)與地面接觸時(shí),開(kāi)始對地面產(chǎn)生沖擊夯實(shí)作用。牽引車(chē)的工作速度越大,使在第一階段中蓄能器的緩沖液壓缸收縮越大,蓄能越多。在第二階段中釋放的能量轉化為壓實(shí)輪的動(dòng)能越大,對地面產(chǎn)生沖擊夯實(shí)的動(dòng)能也越多,激振的效果也越好。根據經(jīng)驗和沖擊式壓路機設計行車(chē)速度要求,碾壓速度以10~12km/h為宜。
承接沖擊碾壓工程對于一般路基的非飽和土,沖壓輪著(zhù)地時(shí)由于動(dòng)能釋放,在沖壓輪下的局部面積(約0.60m×0.80m)產(chǎn)生瞬時(shí)的沖擊動(dòng)荷載,向下傳遞快速擠密深層土顆粒;同時(shí)沖擊能量以震動(dòng)波的形式在彈性半空間中傳播,使土顆粒相互靠攏,排出孔隙中的氣體與水,土顆粒重新排列而擠密壓實(shí)。