[摘 要] 为保证填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求,既要正确选择填土的土料,又要合理选择填筑和压实方法。 

  [关键词] 土料 填土 压实 方法 质量 

  土方填筑前,应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具,并确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。对于重要的填方工程或采用新型压实机具时,应通过填土压实试验确定。 

  填土时应先清除基底的树根、积水、淤泥和有机杂物,并分层回填、压实。填土应尽量采用同类土填筑。如采用不同类填料分层填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料。填方基上表面应作成适当的排水坡度,边坡不得用透水性较小的填料封闭。填方施工应接近水平的分层填筑。当填方位于倾斜的地面时,应先将斜坡挖成阶梯状,然后分层填筑以防填土横向移动。 

  一、土料选择 

  选择填方土料应符合设计要求。如设计无要求时,应符合下列规定: 

  碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位同意)和爆破石渣,可用作表层以下的填料;含水量符合压实要求的黏性土,可用作各层填料;碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅用于无压实要求的填方工程;淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,硫酸盐含量大于5%的土不能填,但在软土或沼泽地区,经过处理其含水量符合压实要求后,可用于填方中的次要部位;含盐量符合规定的盐渍土,一般可以使用,但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。 

  碎石类土或爆破石渣用作填料时,其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3(当使用振动辗时,不得超过每层铺填厚度的3/4)。铺填时,大块料不应集中,且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时,块(漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。 

  二、填土的压实方法 

  填土压实方法有碾压、夯实和振动三种,此外还可利用运土工具压实。 

  1.碾压法 

  碾压法是由沿着表面滚动的鼓筒或轮子的压力压实土壤。一切拖动和自动的碾压机具,如平滚碾,羊足碾和气胎碾等的工作都属于同一原理。 

  碾压法主要用于大面积的填土,如场地平整、大型车间的室内填土等工程。平滚碾适用于碾压黏性和非黏性土;羊足碾只能用来压实黏性土;气胎碾对土壤碾压较为均匀,故其填土质量较好。 

  按碾轮重量,平滚碾又分为轻型(5t以下)、中型(8t以下)和重型(10t)三种。轻型平滚碾压实土层的厚度不大,但土层上部可变得较密实,当用轻型平滚碾初碾后,再用重型平滚碾碾压,就会取得较好的效果。如直接用重型平滚碾碾压松土,则形成强烈的起伏现象,其碾压效果较差。 

  2.夯实法。 

  夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土壤,主要用于小面积的回填土。 

  夯实机具类型较多,有木夯、石硪、蛙式打夯机、火力夯以及利用挖土机或起重机装上夯板后的夯土机等。其中蛙式打夯机轻巧灵活;构造简单,在小型土方工程应用最广 

  夯实法的优点是可以夯实较厚的上层、采用重型穷土机(如1t以上的重锤)时,其夯实厚度可达1~1.5m。但对木夯、石硪或蛙式打夯机等夯土工具,其夯实厚度则较小,一般均在200mm以内。 

  3.振动法、 

  振动法是将重锤放在土层的表面或内部,借助于振动设备使重锤振动,土壤颗粒即发生相对位移达紧密状态。此法用于振实非黏性土效果较好。 

  近年来,又将碾压和振动结合而设计和制造出振动平碾、振动凸块泥等新型压实机械,振动平碾适用于填料为爆破碎石碴、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方;振动凸块碾则适用于粉质黏土或黏土的大型填方。当压实爆破石渣或碎石类土时,可选用8~15t重的振动平碾,铺土厚度为0.6―1.5m,先静压、后振压,碾压遍数。应由现场试验确定,一般为6~8遍。 

  三、影响填土压实质量的因素 

  填土压实质量与许多因素有关,其中主要影响因素为压实功、土的含水量以及每层铺土厚度。 

  1.压实功的影响 

  填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定的关系。当土的含水量一定,在开始压实时,土的密度急剧增加,待到接近土的最大密度时,压实功虽然增加许多,而土的密度则变化甚小。实际施工中,对于砂土只需碾压或夯击2~3遍,对亚砂土只需3~4遍,对亚黏土或黏土只需5~6遍。 

  2.含水量的影响 

  在同一压实劫的作用下,填上的含水量对压实质量有直接影响。较为干燥的土;由于土颗粒之间的摩阻力较大,因而不易压实。当土具有适当含水量时,水起了润滑作用,土颗粒之间的摩阻力减小,从而容易压实。土在最佳含水量的条件下,使用同样的压实功进行压实,所得到的密度最大。 

  为了保证填土在压实过程中处于最佳含水量状态,当土过湿时,应翻松晾干,也可掺入同类干土或吸水性土料;当土过干时,则应预先洒水润湿。 

  3.压实机具及层厚的影响 

  土在压实功的作用下,其应力随深度增加而逐渐减小,其影响深度与压实机械、土的性质和含水量等有关。铺得过厚,要压很多遍才能达到规定的密实度。铺得过薄,则要增加机械的总压实遍数。最优的铺土厚度应能使土方压实而机械功耗费最少。 

  不同的压实机具,其传播的有效深度不同:夯机式机具传播最深,振动式次,碾压式最浅。一种机具的作用深度,在压实过程中不是固定不变的,土体松软压力传播较深。随着碾压遍数增加,上部土层逐渐密实,土的强度相应提高,其作用深度也就逐渐减小。当压实机具的重量不大时,荷载作用时间越长,土的密实度越高,则密实度的增长速度随时间减少。当压实机具很重时,土的密实度随施荷时间增加而迅速增加;超过某一段限度后,土的变形急剧增加,甚至达到破坏;当机具过重,以至超过土的强度极限时,会立即引起土体结构破坏。 

  压实的快慢对压实效果也有影响,对压实度要求较高,以及铺土层较厚时,行驶速度要慢些。碾压开始宜用慢速,随着土层的逐步密实,速度逐步提高。开始时土体较松,强度低,宜先轻压,随着土体密度的增加,再逐步提高压强。所以推运摊铺土料时,应力求机械车辆均匀分布行驶在整个路堤宽度内,以便填土得到均匀预压。正式碾压时,若为振动压路机,第一遍应静压,然后由弱振至强振。压实土层的密实度随深度递减,表面5cm的密实度最高,填土分层的压实厚度和压实遍数与压实机械类型、土的种类、压实度要求有关,应通过试验确定。如果压实遍数超过10遍仍达不到压实度要求,则继续增加遍数的效果很小,应减小压实层厚。 

  参考文献: 

  1.宁振武. 对路面压实质量的探讨. 建筑施工技术2006年 

  2.张厚方. 浅谈工程填土路基的压实. 建筑施工研究2007年