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填筑与压实

时间:2022-10-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:若要填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求,就应当正确选择填土的土料,合理选择填筑和压实的机械和施工方法。应当根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具,并确定填料含水量的控制范围、铺土厚度和压实遍数等。填土应当具有设计要求的密实度,以避免建筑物的不均匀沉陷。填土密实度以设计规定的控制干密度或规定压实系数作为检查标准。填土压实后的密度与压实机械在其上所施加的功有一定关系。

若要填方工程满足强度、变形和稳定性方面的要求,就应当正确选择填土的土料,合理选择填筑和压实的机械和施工方法。

(1)土料选择。填方土料应当符合设计要求,如无设计要求时,应当符合下列规定。

①碎石类土、砂土和爆破石碴(最大粒径不大于每层铺填厚度的2/3,当用振动碾压时不超过每层铺填厚度的3/4),可以用于表层以下的填料;

②含水率符合压实要求的黏性土,可以用作各层填料;

③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;

④淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过处理使其含水率符合压实要求后,可以用于填方中的次要部位;

⑤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。

(2)填筑方法。

①施工要求。应当根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具,并确定填料含水量的控制范围、铺土厚度和压实遍数等。

填土时,应当先清除基底的树根、淤泥和有机杂物,并分层回填、压实。填土应当尽量采用同类土填筑。当采用不同类填料分层填筑时,上层宜填筑透水性小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应当做成适当的排水坡度,边坡不得用透水性较小的填料封闭。当填方位于倾斜的地面时,应当先将斜坡挖成阶梯状,然后分层填筑以防填土横向移动。

分段填筑时,每层接缝处应当作成斜坡形,碾迹重叠0.5~1.0m。上、下层错缝距离不应小于1m。

②填土压实的质量检查。填土应当具有设计要求的密实度,以避免建筑物的不均匀沉陷。填土密实度以设计规定的控制干密度或规定压实系数作为检查标准。

(3)填土压实方法。

①碾压法。碾压法是利用机械滚轮的压力压实土壤,使之达到所需的密实度。碾压机械有平碾(光轮压路机)、羊足碾和气胎碾等。平碾按重量分为轻型(30~50k N)、中型(60~90k N)和重型(100~140k N)三种,适用于大面积填土工程,如平整场地、大型车间的室内填土等。羊足碾虽然与土接触面积小,但对单位面积的压力比较大,土壤压实效果好,适用于黏性土;气胎碾对土壤碾压较为均匀,质量较好,用平碾法压实填土时,应当采用“薄填、慢驶、多次”的作业方法。

②夯实法。夯实法是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实土层,主要用于小面积填土。夯实机械有木夯、石峨、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(图1-33)轻便灵活、构造简单,在小型土方工程中应用较广。

图1-33 蛙式打夯机

1—夯头;2—夯架;3—三角带;4—底盘

夯实法的优点是可以夯实较厚的土层。采用重型夯土机(如1t以上的重锤)时,其夯实厚度可达1~1.5m。但蛙式打夯机等夯土工具,其夯实厚度较小,一般在200mm以内。

③振实法。振实法是将重锤放在土层的表面和内部,借助于振动设备使重锤振动,土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此方法用于振实非黏性土效果较好。

近年来,将碾压和振动结合设计制作了振动平碾、振动凸块碾等新型压实机械,振动平碾适用于填料为爆破石碴、碎石类土、杂填土或粉土的大型填方;振动凸块碾适用于粉质黏土或黏土的大型填方。当压实爆破石碴或碎石类土时,可以选用8~15t重的振动平碾,铺土厚度为0.6~1.5m,先静压、后振压,碾压遍数应当通过现场试验确定。

(4)填土压实质量的主要影响因素。影响填土压实质量的因素有很多,其中,主要影响因素为压实功、土的含水率及每层铺土厚度。

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关系。土的密度与压实功的关系如图1-34所示。土的含水量一定时,开始压实,土的密度急剧增加,待接近土的最大密度时,压实功增加许多,而土的密度则变化较小。

在实际施工过程中,砂土需要碾压2~3遍,粉质砂土需要碾压3~4遍,粉质黏土或黏土需要碾压5~6遍。

②含水率的影响。在相同压实功的作用下,填土的含水率对压实质量有直接影响。较为干燥的土,土颗粒之间的摩阻力比较大,土层不宜压实;当土具备适当的含水率时,水起到润滑作用,使土颗粒之间的摩阻力减少,从而容易压实;含水量过大时,土颗粒之间的孔隙被水填充而接近饱和,容易形成橡皮土,不容易被压实。土在最佳含水率的条件下,使用同样的压实功进行压实,所得到的密度最大,如图1-35所示。各种土的最佳含水率和最大干密度可参考表1-5。

图1-34 土的密度与压实功的关系图

图1-35 土的干密度与含水量关系

表1-5 各种土的最佳含水率和最大干密度参考表

③铺土厚度的影响。土在压实功的作用下,应力随深度增加而逐渐减小,如图1-36所示。土压实后,表面的密实度增加最大,超过一定深度后,则增加较小或不再增加。故铺土厚度应当小于压实机械压土时的作用深度。表1-6为不同的压实机械所对应的铺土厚度和压实遍数参考表。

图1-36 压实作用沿深度的变化

表1-6 不同的压实机械所对应的铺土厚度和压实遍数参考表

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