小型壓路機工作原理：土的壓實

想必大家對壓路機并不陌生，但是大家對關(guān)于土的壓實原理應(yīng)該沒有太多的了解，今天路工集團小編就位大家詳細介紹下關(guān)于小型壓路機的工作原理：土的壓實，希望大家可以通過認真的閱讀，可以在后續(xù)的小型壓路機使用過程中帶來幫助。

下面我從幾個方面開始為大家講解：

1. 土的壓實

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

2.土的壓實原理

目前，雖然積累了許多土的壓實實踐經(jīng)驗，許多學者也進行了大量的土的壓實試驗研究并取得了許多可喜成果，但距土的壓實理論的完成仍差得很遠。

土的壓實原理可歸納為四種:靜作用壓實、沖擊壓實、振動壓實和振蕩壓實。

(1)靜作用壓實光輪壓路機和輪胎壓路機，靠自重壓實土都屬于靜作用壓實。

為了獲得較高的壓實度，必須促使土顆粒產(chǎn)生位移或運動，達到土結(jié)構(gòu)緊密的目的。依靠靜載荷壓實土時，土顆粒之間的摩擦力會阻止土顆粒大范圍地運動。隨著靜載荷的增加，顆粒間的摩擦力也會增加。因此，靜作用壓實有一個極限的壓實效果和影響深度，無限地增加靜載荷，并不能得到相應(yīng)的壓實效果，反而會破壞表層土的結(jié)構(gòu)。

(2)沖擊壓實利用振動沖擊夯自由落體產(chǎn)生的沖擊力進行工作。當振動沖擊夯與土的表面接觸時，沖擊力產(chǎn)生的壓力波傳人土中，使土顆粒運動，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，沖擊壓實比靜作用壓實的壓實效果好。

(3)振動壓實振動壓實用快速、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，土顆粒處于振動狀態(tài)，顆粒間的摩擦力實際上被消除，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)。

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

用帶有壓力和剪切力的振動去克服土顆粒間的赫著力和內(nèi)聚力是很有必要的，這是因為這些力總是阻礙土的壓實。在土中，“毛細管”(土的毛細性形成)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。

土的振動壓實，必須具備下列條件才能得到理想的壓實效果:

(1)土顆粒處于運動狀態(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)于土的振動壓實有三種學說:

(1)土的共振學說。根據(jù)物理學原理，如果被壓實土的固有頻率和激振機構(gòu)振動頻率相一致，則振動壓實能得到最好效果。但在不同種土或一種土的實際壓實過程中，土的固有頻率是變化的，因此激振機構(gòu)的頻率就必須有一個較大的調(diào)節(jié)范圍。

(2)重復(fù)沖擊學說。利用振動在土上所產(chǎn)生的周期性壓縮運動使土壓實，這就需要使機械具有大振幅和增大振動部分的質(zhì)量，來增大機械與土接觸前一瞬間的動量。

(3)內(nèi)摩擦減小學說。土的內(nèi)摩擦因振動作用而急劇減小，這使剪切強度下降到只要很小的負荷就能很容易進行壓實，為此就需要使壓輪在振動過程中始終保持與土的接觸，即土的振動頻率、振幅與壓輪的頻率、振幅相同，才能得到最好的壓實效果。在這種情況下振動壓輪傳遞給土的全部是振動能量，為了使壓輪達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)振蕩壓實振蕩壓實是將壓輪產(chǎn)生的扭振力施加于土上，以水平方向的交變剪切力激勵土體，使土產(chǎn)生水平方向的振動，并在交變剪切應(yīng)變及壓輪靜載荷作用下得以壓實。

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