对工程基础实施机械压实，密实度每提高1％，其承载能力可提高10%，对沥青混凝土路面，密实度每提高1%，路面的承载能力和使用寿命能增加10%～15%。因而世界上所有的工业发达国家，对压实机的开发、生产和应用都给予了相当大的关注。
    工程施工的经济效益要从选购（配）技术装备开始计算，其中的重要性对工程承包商或设备租赁商来说都是显而易见的。用户选型与采购设备应是理性的，聪明的决策人应该更多地掌握设备的作业机理、技术性能、选型依据及技术经济评价方法等知识，并对市场动态与采购策略有多角度的体验。 
    土壤的压实及压实施力方法
    压实被普遍应用于工程结构物基础、堤坝和路面铺装层的施工。工程基础压实的目的在于增加土壤的密实度，以防止工程在自重和行车载荷的作用下发生沉陷变形而导致上层结构的破坏。压实路面铺装层是为了获得平整的路面和必要的抗剪强度及刚度，保证车辆行驶平稳。压实还能提高工程的抗渗透性和气候稳定性，从而保证工程的使用寿命。
    1. 工程压实的意义
    经机械压实的工程结构物基础和路面铺装层，由于其材料密实度的提高，物理力学性能发生了巨大的变化。
    （1）压实使土壤内部的孔隙减少，其饱和水和毛细水侵入量将随之大大减少，增加了工程的抗渗透能力，保护了工程结构物和路面的水稳定性和抗冰冻能力。
    （2）机械压实使土壤及路面材料颗粒之间的内聚力与粘结力增强，从而使工程结构物能抵抗地面建筑物与行车轮胎所传给的拉力、压力和剪力。
    （3）压实使路面的强度提高，能减少和避免破碎、断裂及隆起等路面损坏现象，保证了公路的服务质量与使用寿命。
    （4）压实质量好的道路具有足够的刚度，能够防止或减少在行车载荷作用下所产生的撤槽、沉陷等塑性变形。
    （5）压实能使路面获得好的平整度，以保证行车的平稳性，而被压实材料的密实度均匀性是保持这种平整度的关键。
    2. 压实的物理过程
    当机械力对土壤进行压实时，将产生以下几种物理现象：
    （1）迫使土颗粒重新排列和相互靠近。
    （2）小颗粒嵌入到大颗粒的孔隙中去，使土壤内大小颗粒相互掺和。
    （3）敲掉了大石块的棱角，减少了插空。
    （4）挤出空气和水分，使土壤的孔隙率减小。
产生这些物理现象的结果是，增加了单位体积内固体颗粒的数量，减少了孔隙，从而增加了土壤的密实度。
在压实粘性土时，土壤往往是一些大小不一的土块。这些土块在压实载荷下，将产生破碎、掺和，以及重新排列和相互靠近。对于粘性土壤的压实，力求将全部空气挤出来，而不是将水挤出来。
    在对良好级配砂压实时，细颗粒填充到粗颗粒之间的孔隙中，能获得很好的密实度（图1-1）。
    3. 影响土壤压实的主要因素
在实验室里的击实试验证明，影响材料密实度的主要因素是材料的性能、含水量及击实功。在施工现场碾压细颗粒土壤时，影响压实度的主要因素是材料性能、含水量、机械施加能量的方法及大小。
    （1）土壤材料及其级配情况的影响  不同类型的土壤，其压实性能是不一样的。粗粒料易于压实，而且有足够的稳定性。粉砂的压实性能差些，但比粘土要好，只是水稳定性较差。最难于压实的土壤是粘土，它有高的粘聚性和不透水性。含有大量有机物的腐植土，其弹性很强，无法压实，一般也不宜作为工程建筑材料使用。
    集料的级配对碾压后所能达到的密实度有着明显的影响。为了提高工程结构物基础和路面结构层的强度及减少孔隙率，增加其在使用过程中的稳定性，则要求材料具有好的级配。特别是对用作基础层的集料，常规定有严格的级配范围。
另外，路面各结构层的集料成分要有足够的强度和硬度，以便能够抵抗碾压施工和行车载荷的破坏，要防止集料中的粗骨料被细化而导致路面变形。
    （2）含水量对压实过程的影响  以相同的压实方法，压实不同含水量的同一种土壤，会得到不同的压实效果。
    土壤的含水量小时，土壤颗粒间的内摩擦阻力大。当压实到一定程度后，压实功便不能继续克服土壤的变形抗力，压实所得的密实度是有限的。若增加含水量，由于水在颗粒间起到的润滑作用而使土壤的内摩擦阻力下降，因此会以同样的压实功而得到较大的密实度。当含水量增加到超过某一界限后，虽然土壤的内摩擦阻力还会下降，但土壤中水的体积却在增加。由于水的不可压缩性，致使土壤的密实度反而下降了。
    通过击实试验，对各种天然土壤、级配土壤及无级粘结稳定土，都能找到一个与击实曲线上最大干密度相对应的最佳含水量值。
    各种不同土壤的最佳含水量和最大干密度是不相同的，图1-2所示为使用重型击实标准得出的击实曲线。通常是土壤中的粘粒含量愈多，其塑性指数愈大，最佳含水量也愈大，而干密度却愈小。
    从图1-2可见，粉（质）土和粘（性）土的可压实性对含水量和气侯条件要求苛刻。（自然）砂和砾石最大干密度相对应的含水量有两个趋势，一是趋近于水饱和状态，二是处于完全干的状态。这些粗粒料的击实曲线比较平缓，即使在自然含水量时，压实砂和砾石也能获得较大的压实度。各种土壤的最佳含水量和最大干密度参见表1-1。
    （3）压实能量及施力方法对压实度的影响  对于某一种土壤或路面材料，其最佳含水量和最大干密度也不是固定不变的。实验还证明，增加锤击次数也能够使土壤的最佳含水量下降，而最大干密度增加。
    在工地用压路机碾压时，能得出与击实试验相同的规律。随着压实功的加大（增加压路机重量或压实遍数），铺层材料的最佳含水量降低，最大干密度提高。在一定铺层厚度时，静碾压路机的压实效果E是线载荷q、碾压遍数n和压实速度v的函数，表示为E=f（q·n/v）。
    静力压实是有一定限度的。当超过了某一限度后，即便是继续增加碾压遍数或使用更重的压路机，仍不能明显地降低最佳含水量和增加最大干密度。因为压路机的碾压遍数或线载荷过量增加时，由于施加的力被碾压硬化层所隔离，而不能向更深处波及。
    振动压路机发出的高额振动能使压实力的波及深度增加许多倍。激振力能迫使土颗粒处于高频振动状态，大大减弱了碾压硬化层的阻力，从而为压实创造了条件。

    4. 土壤压实的施力方法
    由于压实机械对土壤施加能量的方法及施加能量的大小不同，致使压实效果也有很大的差异。压路机对土壤的施力方法可分别简化为如图1-3所示的4种压实原理。

    （1）静压力  静作用压力能迫使土颗粒相互靠近，从而提高土壤的密实度。但这种作用力所能影响的深度是很有限的，因为随着压实过程的进行，土壤的表层产生硬化，土壤的内摩擦阻力使得这种静作用力无法向更深处波及。随着静载荷的增加，颗粒之间的摩擦力也在增加。因此，静作用压实有一个极限的压实效果和影响深度，无限地增加静载荷并不能得到相应的压实效果，反而会破坏表层土的结构。
    （2）冲击力  冲击式压路机的非圆滚轮在滚过突角的一瞬间将产生坠落，这犹如利用自由落体原理所产生的一次冲击，将对土壤产生一个压力波。压力波的冲击使土颗粒处于运动状态，其内摩擦阻力减小，从而迫使它们向着低位能的方向流动，这为压实创造了条件。
    （3）振动力  这是一种连续高频冲击载荷所产生的动态作用力，振动压路机发出的振动频率通常为30Hz～50Hz。这种振动载荷能使土颗粒处于高频振动状态，它们之间的内摩擦力几乎完全丧失。而由压路机的静作用力迫使这些振动着的土颗粒重新排队，特别是一些小颗粒将掺入到大颗粒的孔隙中去而将空气和水分挤出来。那些较大颗粒（如石头）的棱角也因受不了这种高频冲击应力而被敲掉，致使插空减少。
    （4）揉搓力  揉搓力是柔性压轮所特有的压实效果。使用轮胎压路机压实时，这种揉搓力能使轮胎触及区域的土壤在一个封闭空间内相互揉搓，犹如蒸馒头时和面一样，使材料得以均匀地压实。
    工程材料是压实设备的作业对象，施力方法是压实设备的作业原理，掌握工程材料的物理特性与压实施力方法是理性选择压实设备所必需的。