摘要:文章從建筑工程地基質(zhì)量控制的角度介紹了填土壓實(shí)工程的施工準(zhǔn)備工作,詳細(xì)論述了地基填土壓實(shí)質(zhì)量控制中比較關(guān)鍵的土料選用與處理、壓實(shí)與填土的方法以及影響填土壓實(shí)的主要因素。文章對(duì)壓實(shí)技術(shù)在土方填筑施工中的應(yīng)用以及碾壓法、夯實(shí)法、振動(dòng)壓實(shí)法等進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:土方填筑;壓實(shí)技術(shù);碾壓法;夯實(shí)法;振動(dòng)壓實(shí)法
中圖分類號(hào):U416文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)22-0039-02
當(dāng)利用壓實(shí)填土作為建筑工程的地基持力層時(shí),在平整場(chǎng)地前,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,填料性能和現(xiàn)場(chǎng)條件等,對(duì)擬壓實(shí)的填土提出質(zhì)量要求,未經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)查明以及不符合質(zhì)量要求的壓實(shí)填土,均不得作為建筑工程的地基持力層。不言而喻,地基對(duì)于房屋建筑的整體安全具有十分重要的意義。因此,土方填筑與壓實(shí)工程質(zhì)量控制是非常重要的。一些施工單位未按行業(yè)規(guī)范要求的擊實(shí)試驗(yàn)方法去做擊實(shí)試驗(yàn),或者設(shè)計(jì)單位雖然按照規(guī)范要求提出了壓實(shí)度,但未明確擊實(shí)試驗(yàn)方法,以致造成降低或提高壓實(shí)度的問(wèn)題,無(wú)意識(shí)中降低或提高了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
一、影響填土壓實(shí)的主要因素
填土壓實(shí)質(zhì)量與許多因素有關(guān),其主要影響因素為:壓實(shí)功、土的含水量以及每層鋪土厚度。
(一)壓實(shí)功的影響
填土壓實(shí)后的密度與壓實(shí)機(jī)械在其上所施加的功有一定的關(guān)系。當(dāng)土的含水量一定,在開始?jí)簩?shí)時(shí),土的密度急劇增加,待到接近土的最大密度時(shí),壓實(shí)功雖然增加許多,而土的密度則變化甚小。實(shí)際施工中,對(duì)于砂土只需碾壓或夯實(shí)2~3遍,對(duì)粉砂土只需3~4遍,對(duì)粉質(zhì)熟土或砂土只需5~6遍。
(二)含水量的影響
在同一壓實(shí)功的作用下,填土的含水量對(duì)壓實(shí)質(zhì)量有直接影響;較為干燥的土,由于土顆粒之間的摩阻力較大,因而不易壓實(shí)。當(dāng)土具有適當(dāng)含水量時(shí),水起了潤(rùn)滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,從而易壓實(shí)。土在最佳含水量的條件下,使用同樣的壓實(shí)功進(jìn)行壓實(shí),所得到的密度最大。
為了保證填土壓實(shí)過(guò)程中處于最佳含水量狀態(tài),當(dāng)土過(guò)濕時(shí),應(yīng)翻松晾干,也可摻入同類干土或吸水性土料;當(dāng)土過(guò)干時(shí),則應(yīng)預(yù)先濕潤(rùn)。
(三)鋪土厚度的影響
土在壓實(shí)功的作用下,其應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小,其影響深度與壓實(shí)機(jī)械、土的性質(zhì)和含水量等有關(guān)。鋪得過(guò)厚,要壓很多遍才能達(dá)到規(guī)定的密實(shí)皮;鋪得過(guò)薄,則也要增加機(jī)械的總壓實(shí)遍數(shù)。最優(yōu)的鋪土厚度應(yīng)能使土方壓實(shí)而機(jī)械功耗費(fèi)最少。
二、土方填筑施工
土是由礦物顆粒、水、氣體組成的三相體系。其特點(diǎn)是分散性較大,顆粒之間沒(méi)有堅(jiān)強(qiáng)的連接,水容易浸入。因此,在外力作用下或自然條件下遭到浸水或凍融都會(huì)發(fā)生變形。為了保證填土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求,必須正確選擇土料和填筑方法。
(一)土料選擇
當(dāng)填方土料為黏土?xí)r,填土前應(yīng)檢查其含水量是否在控制范圍內(nèi),含水量大的黏土不宜作為填土用。有機(jī)物含量大于8%的土吸水后容易變形,承載力低。含水溶性硫酸鹽大于5%的,在地下水作用下,硫酸鹽會(huì)逐漸溶解流失,形成孔洞,影響土的密實(shí)性。這兩種土以及淤泥、凍土、膨脹土(此種土遇水膨脹、失水收縮的特性,會(huì)造成基礎(chǔ)位移、地面開裂;甚至使建筑物破壞)等,均不應(yīng)作為回填土。
(二)填筑要求
填土應(yīng)分層進(jìn)行,并盡量采用同類土填筑。如采用不同類土填筑時(shí),應(yīng)將透水性較大的土層置于透水性較小的土層之下,不能將各種土混雜在一起使用,以免填方形成水囊。
當(dāng)填方位于傾斜的山坡上時(shí);應(yīng)將斜坡改成階梯狀,以防填土橫向移動(dòng)�；靥钍┕で�,應(yīng)清除填方區(qū)的積水和雜物,如遇軟土、淤泥,必須進(jìn)行換土回填�；靥顣r(shí)應(yīng)防止地面水流入,并預(yù)留一定的下沉高度。回填基坑和管溝時(shí),應(yīng)從四周或兩側(cè)均勻地分層進(jìn)行,以防止基礎(chǔ)和管道在土壓力作用下產(chǎn)生偏移或變形。
三、填土的壓實(shí)方法
(一)碾壓法
碾壓法是利用機(jī)械滾輪的壓力壓實(shí)土壤,使之達(dá)到所需的密實(shí)度。碾壓機(jī)械有乎碾、羊足碾等。平碾又稱光碾壓路機(jī),是一種以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的自行式壓路機(jī)。法重量等級(jí)分為輕型(30～50kN)、中型(60～90kN)和重型(100～140kN)三種,適于壓實(shí)砂類土和粘性土。羊足碾,一般無(wú)動(dòng)力靠拖拉機(jī)牽引,有單筒、雙筒兩種。根據(jù)碾壓要求,又可分為空筒及裝砂、注水等三種。羊足碾雖然與土接觸面積小,但對(duì)單位面積的壓力比較大,土壤壓實(shí)的效果好。羊足碾適于對(duì)粘性土的壓實(shí)。
碾壓機(jī)械開行速度不宜過(guò)快,否則影響壓實(shí)效果。一般不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定:平碾不應(yīng)超過(guò)2km/h;羊足碾不應(yīng)超過(guò)3km/h。
(二)夯實(shí)法
夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來(lái)夯實(shí)土壤。夯實(shí)法分人工夯實(shí)和機(jī)械夯實(shí)兩種。人工夯實(shí)所用的工具有木夯、石夯等;常用的夯實(shí)機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式訂夯機(jī)。夯實(shí)機(jī)械具有體積小、重量輕、對(duì)土質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),在工程量小或作業(yè)面受限制的條件下尤為適用。
(三)振動(dòng)壓實(shí)法
振動(dòng)壓實(shí)法是將振動(dòng)壓實(shí)機(jī)放在土層表面,借助振動(dòng)機(jī)構(gòu)使壓實(shí)機(jī)振動(dòng),土的顆粒發(fā)生相對(duì)位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。用這種方法振實(shí)非粘性土效果較好。
振動(dòng)碾是一種振動(dòng)和碾壓同時(shí)作用的高效能壓實(shí)機(jī)械,比一般平碾提高工效1～2倍。適于對(duì)爆破石渣、碎石類土、雜填土或輕亞粘土的左實(shí)。
四、壓實(shí)度檢測(cè)分析
壓實(shí)度是土方填筑施工中控制工程質(zhì)量的重要指標(biāo),是指路基經(jīng)壓實(shí)實(shí)際達(dá)到的干密度與土的最大干密度的比值。壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法主要有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法等。
在路基施工過(guò)程中,為控制好路基壓實(shí)質(zhì)量,提高現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)機(jī)械的工作效率,需要重點(diǎn)做好四方面工作:(1)通過(guò)試驗(yàn)準(zhǔn)確確定不同種類填土的最大干密度和最佳含水量;(2)現(xiàn)場(chǎng)控制填土的含水量。實(shí)際施工中,填土的含水量是一個(gè)影響壓實(shí)效果的關(guān)鍵指標(biāo),路基施工中當(dāng)含水量過(guò)大時(shí)應(yīng)翻松晾曬或摻灰處理,降低含水量;當(dāng)含水量過(guò)低時(shí),應(yīng)翻松并灑水悶料,以達(dá)到較佳的含水量;(3)分層填筑、分層碾壓。施工前,要先確定填土分層的壓實(shí)厚度。最大壓實(shí)厚度一般不超過(guò)20厘米;(4)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)控制。填筑路基時(shí),每層碾壓完成后應(yīng)及時(shí)對(duì)壓實(shí)度、平整度、中線高程、路基寬度等指標(biāo)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè),各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后方能允許填筑上一層填土。
在一般情況下,施工或試驗(yàn)單位應(yīng)按照規(guī)范規(guī)定的擊實(shí)試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。但在特殊情況下,例如:當(dāng)?shù)鼗蛸|(zhì)監(jiān)部門指定試驗(yàn)單位無(wú)輕型擊實(shí)儀器設(shè)備,而規(guī)范要求采用輕型擊實(shí)試驗(yàn),這時(shí)就存在一個(gè)壓實(shí)度換算問(wèn)題。試驗(yàn)最大干密度隨著施工用土的性質(zhì)變化而變化,因此設(shè)計(jì)者不宜直接提出設(shè)計(jì)干密度或最大干密度指標(biāo),作為填筑土的質(zhì)量控制,一般僅規(guī)定土的性質(zhì)范圍和壓實(shí)度兩類指標(biāo)。
五、結(jié)語(yǔ)
壓實(shí)度是設(shè)計(jì)人對(duì)土方填筑工程提出的質(zhì)量控制指標(biāo),施工人根據(jù)設(shè)計(jì)人要求的土料選好土場(chǎng),經(jīng)監(jiān)理見證現(xiàn)場(chǎng)取樣送檢測(cè)試驗(yàn)單位做擊實(shí)試驗(yàn),以確定最大干密度和最佳含水量,供土方填筑評(píng)判壓實(shí)度質(zhì)量,并指導(dǎo)施工。
填土壓實(shí)后必須具有一定的密實(shí)度,以避免建筑物的不均勻沉陷。填土密實(shí)度以設(shè)計(jì)規(guī)定的控制干密度或規(guī)定壓實(shí)系數(shù)作為檢查標(biāo)準(zhǔn)。利用填土作為地基時(shí),設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了各種結(jié)構(gòu)類型、各種填土部位的壓實(shí)系數(shù)值。
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