小型壓路機(jī)工作原理：土的壓實(shí)

想必大家對(duì)壓路機(jī)并不陌生，但是大家對(duì)關(guān)于土的壓實(shí)原理應(yīng)該沒(méi)有太多的了解，今天路工集團(tuán)小編就位大家詳細(xì)介紹下關(guān)于小型壓路機(jī)的工作原理：土的壓實(shí)，希望大家可以通過(guò)認(rèn)真的閱讀，可以在后續(xù)的小型壓路機(jī)使用過(guò)程中帶來(lái)幫助。

下面我從幾個(gè)方面開始為大家講解：

1. 土的壓實(shí)

壓實(shí)是通過(guò)施加外力使被壓實(shí)材料提高壓實(shí)度的過(guò)程。在壓實(shí)過(guò)程中，土顆粒產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)并重新組合，被迫排出積在土顆粒間的空氣，粗顆粒土中的水也被排出。有效的壓實(shí)使得被壓實(shí)材料的壓縮系數(shù)大大降低，支撐能力提高，減少沉陷，且在提高土的壓實(shí)度的同時(shí)獲得較高的剪切強(qiáng)度。壓實(shí)后，土的剪切強(qiáng)度大約能提高40%，因而大大提高了被壓實(shí)材料的承載能力，降低了滲水性。

2.土的壓實(shí)原理

目前，雖然積累了許多土的壓實(shí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，許多學(xué)者也進(jìn)行了大量的土的壓實(shí)試驗(yàn)研究并取得了許多可喜成果，但距土的壓實(shí)理論的完成仍差得很遠(yuǎn)。

土的壓實(shí)原理可歸納為四種:靜作用壓實(shí)、沖擊壓實(shí)、振動(dòng)壓實(shí)和振蕩壓實(shí)。

(1)靜作用壓實(shí)光輪壓路機(jī)和輪胎壓路機(jī)，靠自重壓實(shí)土都屬于靜作用壓實(shí)。

為了獲得較高的壓實(shí)度，必須促使土顆粒產(chǎn)生位移或運(yùn)動(dòng)，達(dá)到土結(jié)構(gòu)緊密的目的。依靠靜載荷壓實(shí)土?xí)r，土顆粒之間的摩擦力會(huì)阻止土顆粒大范圍地運(yùn)動(dòng)。隨著靜載荷的增加，顆粒間的摩擦力也會(huì)增加。因此，靜作用壓實(shí)有一個(gè)極限的壓實(shí)效果和影響深度，無(wú)限地增加靜載荷，并不能得到相應(yīng)的壓實(shí)效果，反而會(huì)破壞表層土的結(jié)構(gòu)。

(2)沖擊壓實(shí)利用振動(dòng)沖擊夯自由落體產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行工作。當(dāng)振動(dòng)沖擊夯與土的表面接觸時(shí)，沖擊力產(chǎn)生的壓力波傳人土中，使土顆粒運(yùn)動(dòng)，沖擊載荷的影響深度比靜載荷的影響深度要大。如果落體從20cm的高度落到土的表面，其沖擊力大約為基體產(chǎn)生靜壓力的50倍。所以，沖擊壓實(shí)比靜作用壓實(shí)的壓實(shí)效果好。

(3)振動(dòng)壓實(shí)振動(dòng)壓實(shí)用快速、連續(xù)、反復(fù)沖擊土的方式工作。壓力波從土的表面向深處傳播，土顆粒處于振動(dòng)狀態(tài)，顆粒間的摩擦力實(shí)際上被消除，在這種狀態(tài)下，小的土顆粒充填到大顆粒的孔隙中，土處于容積盡量小的狀態(tài)。

不同時(shí)產(chǎn)生壓力的振動(dòng)，能在一些情況下獲得好的壓實(shí)效果。如混凝土或完全水飽和砂，由于振動(dòng)消除了內(nèi)摩擦力，因受重力影響，這些材料被結(jié)密實(shí)。

用帶有壓力和剪切力的振動(dòng)去克服土顆粒間的赫著力和內(nèi)聚力是很有必要的，這是因?yàn)檫@些力總是阻礙土的壓實(shí)。在土中，“毛細(xì)管”(土的毛細(xì)性形成)把土顆粒連接在一起，并形成表面內(nèi)聚力，此力隨土顆粒尺寸的減小而增大。在土中，由于黏土顆粒之間分子力的作用，也形成內(nèi)聚力。

土的振動(dòng)壓實(shí)，必須具備下列條件才能得到理想的壓實(shí)效果:

(1)土顆粒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，內(nèi)摩擦力被消除。

(2)在土中產(chǎn)生應(yīng)力和內(nèi)聚力。

關(guān)于土的振動(dòng)壓實(shí)有三種學(xué)說(shuō):

(1)土的共振學(xué)說(shuō)。根據(jù)物理學(xué)原理，如果被壓實(shí)土的固有頻率和激振機(jī)構(gòu)振動(dòng)頻率相一致，則振動(dòng)壓實(shí)能得到最好效果。但在不同種土或一種土的實(shí)際壓實(shí)過(guò)程中，土的固有頻率是變化的，因此激振機(jī)構(gòu)的頻率就必須有一個(gè)較大的調(diào)節(jié)范圍。

(2)重復(fù)沖擊學(xué)說(shuō)。利用振動(dòng)在土上所產(chǎn)生的周期性壓縮運(yùn)動(dòng)使土壓實(shí)，這就需要使機(jī)械具有大振幅和增大振動(dòng)部分的質(zhì)量，來(lái)增大機(jī)械與土接觸前一瞬間的動(dòng)量。

(3)內(nèi)摩擦減小學(xué)說(shuō)。土的內(nèi)摩擦因振動(dòng)作用而急劇減小，這使剪切強(qiáng)度下降到只要很小的負(fù)荷就能很容易進(jìn)行壓實(shí)，為此就需要使壓輪在振動(dòng)過(guò)程中始終保持與土的接觸，即土的振動(dòng)頻率、振幅與壓輪的頻率、振幅相同，才能得到最好的壓實(shí)效果。在這種情況下振動(dòng)壓輪傳遞給土的全部是振動(dòng)能量，為了使壓輪達(dá)到這樣一種工作狀態(tài)，就必須使振幅很小，使它不脫離地面。

(4)振蕩壓實(shí)振蕩壓實(shí)是將壓輪產(chǎn)生的扭振力施加于土上，以水平方向的交變剪切力激勵(lì)土體，使土產(chǎn)生水平方向的振動(dòng)，并在交變剪切應(yīng)變及壓輪靜載荷作用下得以壓實(shí)。

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