1.4.2 填土及压实方法

1.填土方法

基坑土方回填一般采用人工填土和机械填土等方式。回填土方应符号设计要求,土料中不得含有杂物,土方的含水量也应符合相关要求,回填之前要排除坑内积水。

人工填土用手推车运土,以人工用铁锹、耙、锄等工具进行回填。填土应从场地最低部分开始,由一端向另一端自下而上分层铺填。每层虚铺厚度,用人工木夯夯实时不大于20cm,用打夯机械夯实时不大于25cm。深浅坑(槽)相连时,应先填深坑(槽),相平后与浅坑全面分层填夯。如采取分段填筑,交接处应填成阶梯形。墙基及管道回填应在两侧用细土同时均匀回填、夯实,防止墙基及管道中心线位移。夯填土用60~80kg的木夯或铁、石夯,由4~8人拉绳,两人扶夯,举高不小于0.5m,一夯压半夯,按次序进行。较大面积人工回填用打夯机夯实。两机平行时其间距不得小于3m,在同一夯打路线上,前后间距不得小于10m。人工填土一般适用于回填工作量较小,或机械填土无法实施的区域。

机械填土适用于回填工作量大且场地条件允许的基坑回填,机械回填采用分层回填的方法,回填压实后再进行上一层土方的回填压实。机械填土可用挖掘机、压路机、推土机、铲运机或土方运输车辆进行。用土车辆先将土方运至需要回填的基坑边,用推土机推开推平,然后用压实机或夯实机进行压实作业。

(1)推土机填土。填土应由下至上分层铺填,每层虚铺厚度不宜大于30cm。大坡度堆填土不得居高临下,不分层次,一次堆填。推土机运土回填可采用分堆集中、一次运送法,分段距离为10~15m,以减少运土漏失量。土方推至填方部位时,应提起一次铲刀,成堆卸土,并向前行驶0.5~1.0m,利用推土机后退时将土刮平。用推土机来回行驶进行碾压,履带应重叠宽度的一半。填土程序宜采用纵向铺填顺序,从挖土区段至填土区段,以40~60m距离为宜。

(2)铲运机填土。铲运机铺填土区段长度不宜小于20m,宽度不宜小于8m。铺土应分层进行,每次铺土厚度不大于50cm,每层铺上后,利用空车返回时将地表面刮平。填土时一般尽量采取横向或纵向分层卸土,以利于行驶时初步压实。

(3)汽车填土。自卸汽车为成堆卸土,须配以推土机推土、摊平。每层的铺土厚度不大于50cm。填土可利用汽车行驶进行部分压实工作,行车路线须均匀分布于填土层上。汽车不能在虚土上行驶,卸土推平和压实工作须分段交叉进行。

2.压实方法

压实方法可以分为人工夯实法和机械压实法。

(1)人工夯实法

人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打。当夯实基槽及地坪时,行夯路线应由四边开始,然后夯向中间。用柴油打夯机等小型机具夯实时,一般填土厚度不宜大于25cm,打夯之前对填土应初步平整,打夯机依次夯打,均匀分布,不留间隙。基坑(槽)回填应在相对两侧或四周同时进行回填与夯实。回填管沟时,应用人工先在管子周围填土夯实,并从管道两边同时进行,直至管顶0.5m以上。在不损坏管道的情况下,方可采用机械填土回填夯实。

(2)机械压实法

机械压实法一般有碾压法、夯实法、振动压实法。对于小面积的填土工程,宜采用夯实机具压实法;对于大面积填土工程,多采用碾压法和利用运土机械压实法。

①碾压法

碾压法是通过碾压机的自重压力,使之达到所需的密实度,此法多用于大面积填土工程,如场地平整、路基、堤坝等工程。用碾压法压实填土时,铺土应均匀一致,碾压遍数要一样,碾压方向应从填土区的两边逐渐压向中心,每次碾压应有15~20cm的重叠;碾压机械开行速度不宜过快,否则会影响压实效果。

碾压机械有平碾、羊足碾和气胎碾,如图1-51所示。

图1-51 碾压机械

平碾即压路机,是一种以内燃机为动力的自行式压路机,按重量等级分为轻型(3~5t)、中型(6~10t)和重型(12~15t)三种,适于压实砂类土和黏性土,适用土类范围较广。轻型平碾压实土层的厚度不大,但土层上部变得较密实,当用轻型平碾初碾后,再用重型平碾碾压松土,就会取得较好的效果。如直接用重型平碾碾压松土,则由于强烈的起伏现象,其碾压效果较差。

羊足碾只适用压实黏性土,一般无动力而靠拖拉机牵引,有单筒、双筒两种。根据碾压要求,羊足碾可分为空筒、装砂、注水三种。羊足碾虽然与土接触面积小,但对单位面积土的压力比较大,土的压实效果好。

气胎碾又称轮胎压路机,它的前后轮分别密排着4个和5个轮胎,既是行驶轮,又是碾压轮。由于轮胎弹性大,在压实过程中,土与轮胎都会发生变形,而随着几遍碾压后铺土密实度的提高,沉陷量逐渐减少,因而轮胎与土的接触面积逐渐缩小,但接触应力逐渐增大,最后使土料得到压实。由于气胎碾在工作时是弹性体,故其压力均匀、填土质量较好。

②夯实法

夯实机是利用夯锤本身的重量、夯实机的冲击运动或振动,对被压实土体实施动压力来压实土体,以提高土体密实度、强度和承载力。其作用力为瞬时冲击动力,有脉冲特性,夯实主要用于小面积填土,可以夯实黏性土或非黏性土。

夯实的优点为可以夯实较厚的土层。夯实机械主要有蛙式打夯机、夯锤和内燃夯实机等。蛙式打夯机(如图1-52所示)是常用的小型夯实机械,轻便灵活,适用于小型土方工程的夯实工作,多用于夯打灰土和回填土。夯锤是借助起重机悬挂重锤进行夯土的机械,其重量大于1.5t,落距2.5~4.5m,重锤夯的夯实厚度可达1~1.5m,强力夯可对深层土壤夯实,适用于夯实砂性土、湿陷性黄土、杂填土以及含有石块的土。

图1-52 蛙式打夯机

1—夯板;2—夯头架;3—三角胶带;4—拖板

③振动压实法

振动压实法是将振动压实机放在土层的表面,借助于振动设备使压实机振动,土壤颗粒即发生相对位移达到紧密状态。此法用于振实非黏性土壤效果较好。近年来,人们又将碾压法和振动压实法结合起来而设计和制造了振动平碾、振动凸块碾等新型压实机械。振动平碾适用于填料为爆破碎石渣、碎石类土、杂填土或轻亚黏土的大型填方;振动凸块碾则适用于亚黏土或黏土的大型填方。当压实爆破石渣或碎石类土时,可选用重8~15t的振动平碾,铺土厚度为0.6~1.5m,先静压、后碾压,碾压遍数由现场试验确定,一般为6~8遍。如使用振动碾进行碾压,可使土受振动和碾压两种作用,碾压效率高。