1.4.3 影响填土压实质量的因素

影响填土压实质量的因素很多,其中主要有压实机械所做的功(简称压实功)、土的含水量及每层铺土厚度与压实遍数。这三个方面因素相互影响。为了保证压实质量,提高压实机械生产效率,应根据土质选用合适的压实机械在施工现场进行压实试验,以确定达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度及最优含水率。

1.压实功

填土压实后的密度与压实机械对填土所施加的功有一定的关系。压实后土的重度与所耗的功的关系如图1-53所示,可以看出两者并不呈线性关系,若土的含水量一定,在开始压实时,土的干密度急剧增加,当接近土的最大密度时,压实功虽然增加许多,而土的重度则几乎没有变化。在实际施工中,对松土不宜用重型碾压机械直接滚压,否则土层会有强烈的起伏现象,压实效果不好,如果先用轻碾压实,再用重碾压实,就会取得较好的压实效果。

图1-53 土的密度与压实功的关系

2.含水量

在同一压实功条件下,填土的含水量对压实质量有直接影响(如图1-54所示)。用同样的压实方法,压实不同含水量的同类土,所得的密实度各不相同。对于较为干燥的土料,由于土颗粒间的摩阻力较大,因而不易压实。当含水量超过一定限度时,土颗粒之间的孔隙由水填充而呈饱和状态,压实机械所施加的外力有一部分为水所承受,也不能得到较高的压实效果。只有当土料含水量适当时,水起了润滑作用,土颗粒之间的摩阻力减少,压实效果最好。为了保证黏性土填料在压实过程中具有最优含水量,当填料的含水量偏高时,应予以翻松晾干,也可以掺入同类干土或吸水性土料;当含水量偏低(土过干)时,应预先洒水润湿,增加压实遍数或使用大功率压实机械等措施。

图1-54 土的密度与含水量的关系

3.铺土厚度与压实遍数

土在压实功的作用下,其应力随深度增加而逐渐减少(如图1-55所示),因而土经压实后,表层的密实度增加最大,超过一定深度后,则增加较小甚至没有增加。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等有关。在压实土料时,如果土层铺得过厚,要压很多遍才能达到规定的密实度,过薄则总压实遍数也要增加,费工费时。最优铺土厚度应使土方压实而机械的功耗费最小。施工时每层土的最优铺土厚度和压实遍数可根据填料性质、对密实度的要求和选用的压实机械的性能确定,也可参考表1-10确定。

图1-55 土压实作用沿深度的变化

表1-10 填土施工时的分层厚度及压实遍数