一、概述
冲击碾压是指利用冲击压路机在一定初速度的情况下夯击地基。它突破传统的碾压方式，当其一角立于地面向前碾压时，产生巨大的冲击波。连续的冲击地面，使土体碾压均匀密实，其加固地基的有效范围是地表以下0—1.5米。
优点:对表层处理效果显著，速度快，作业效率高。压实生产率每小时4000立方以上。
缺点:有效深度为0—1.5米，与强夯相比，有效深度较低，使用于浅层处理。
强夯法强夯法又叫动力固结法，其原理是利用夯锤的自由下落所产生的巨大的冲击能，造成一系列的动应力和冲击波，致使地基土空隙压缩，在夯击点周围一定深度（4—10米）产生裂隙，使土中空隙水（气）排出，从而产生很大的瞬时沉降，以达到提高地基承载力，消除黄土湿陷性的目的。
优点：施工简单，加固效果好，有效深度和影响深度高。
缺点：作业效率与冲击压实机相比较低，且对地表以下0—1.5米的地基有一定的破坏作用。
二、工况分析
1、工程概况
延安新城于延安清凉山南北中轴线北部，背依龙脉，东西护山环绕，面向延河，眺望宝塔。新区北区规划定位为市级行政中心，以发展现代商贸、金融服务、教育培训等功能为主，体现绿色生态现代新城风貌，规划控制面积38平方公里，承载人口15-20万人。
2、设备介绍
3、施工情况
采用强夯机单点夯击，冲击碾压采用哈威30KJ冲击压实机碾压20遍。
4、实验情况
对三个试验区分别进行了探井取样，对于土工测验所测干密度，压缩模量随深度变化趋势见下图。
图1中，冲击压实和强夯处理后地基的干密度都有一定程度的提高,冲击压实后在2.0 m 深度内土体干密度由压实前的1.31～1.36 g ·cm- 3 提高到1.44～1.58 g ·cm- 3;强夯后在5.0 m 深度以内土体干密度变化较大,由夯前的1.22～1.49g ·cm- 3 提高到1.42～1.69 g ·cm- 3,且强夯比冲击压实的效果显著,当土层深度超过5.0 m 以后,干密度变化不明显。
图2中，冲击压实后在2.0 m深度以内土体压缩模量由冲击压实前的6.08 ～8.56 MPa提高到22.15 ～ 24.56 MPa ; 强夯后在6.0 m 以内土体压缩模量变化较大, 由夯前的4.54～17.10 MPa提高到13.71～23.60 MPa ,当土层深度超过6.0 m 以后,压缩模量增长不明显。
由此可见,在1.0 m 深度以内冲击压实后的压缩模量比强夯后的压缩模量增长快;在2.0 m 深处,强夯后的压缩模量与冲击压实后的压缩模量大致相同;但在2.0 m 以下,冲击压实的压缩模量很快降低;到3.0 m 深度处,其压缩模量已接近原地基,而强夯后直到深3.0 m 处的压缩模量仍高于原地基。
由图3 可见,冲击压实和强夯处理地基后在不同程度降低了黄土的湿陷性,其中冲击压实后在2.0m 深度以内土体的湿陷系数由0.090～0.100 降到0.008～0.026 ,消除了黄土的部分湿陷性;强夯后在6.0 m 深度以内土体的湿陷系数由0.006～0.112降到0.002～0.006 ,消除了黄土的全部湿陷性,当土层深度超过6 m 以后,湿陷系数沿深度变化不明显。通过2 种方法的对比发现,强夯消除黄土地基湿陷性的效果比冲击压实明显。
承载力试验结果
载荷试验是确定地基承载力最直接与有效的方法,对同一土层的原状土区、强夯区和冲击碾压区分别进行了现场载荷试验(载荷板采用面积为0.5 m2的圆板) ,对比地基处理前后承载力的变化,其试验结果见下图。
由图中实测数据可见,冲压和强夯处理后地基承载力有所提高,变形模量有所增大。其中冲击压实后承载力提高了153 kPa ,变形模量提高了6.1 MPa ;强夯后承载力提高了86 kPa ,变形模量略有降低。
三、结果分析
可见浅层冲击压实后承载力和变形模量提高的幅度比强夯大, 浅层土的强度高低对承载力的大小起主要作用,而浅层土冲击压实处理后的效果要好于强夯, 强夯后的承载力低于冲击压实后的承载力。
冲击压实和强夯处理结果与原地基相比,干密度与压缩模量大幅度提高,孔隙比相应减小,湿陷性得以消减,土体更加密实,不同程度上起到了加固地基的作用。¡¡冲击压实和强夯处理前后物理力学指标的变化幅度及影响深度分析表明,各指标反映强夯和冲击压实效果的规律基本接近;冲击压实在2.0m 深度以内,处理效果较明显;而强夯影响深度远大于冲击压实。浅层冲击压实在承载力和变形模量方面提高的幅度比强夯大, 强夯后的承载力低于冲击压实后的承载力。
根据冲击碾压和强夯的试验结果可以看出，其在压缩模量，地面承载力方面，效果要优于强夯机，故冲击压实机在浅层处理方面与强夯存在良好的互补，通过冲击碾压和强夯法的结合，可以有效解决强夯法施工过程中对于1.5米浅层地表以内的破坏。且通过两种工艺的配合，可以显著提高作业效率，节约成本。
