填土压实方法-建筑施工技术

1.6.2.1 填土压实方法

填土压实方法有碾压、夯实和振动压实等三种。

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。适用范围：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。常用碾压工具：

（1）平碾：适用于碾压黏性和非黏性土。平碾又叫压路机，它是一种以内燃机为动力的自行式压路机。按碾轮的数目，有两轮两轴式（图1.45）和三轮两轴（图1.46）。

图1.45　两轮光碾压路机

1—转向轮；2—刮泥板；3—操纵台；4—机身；5—驱动轮

图1.46　三轮光碾压路机

1—转向轮（前轮）；2—叉脚；3—机身；4—驱动轮（后轮）；5—操纵台

图1.47　羊足碾

1—连接器；2—框架；3—轮滚；4—投压重物口；5—羊足；6—洒水口；7—后连接器；8—铲刀

平碾按重量分有：轻型（5t以下）、中型（8t以下）、重型（10～15t）。在建筑工地上多用中型或重型光面压路机。平碾的运行速度决定其生产率，在压实填方时，碾压速度不宜过快，一般碾压速度不超过2km/h。

（2）羊足碾：羊足碾和平碾不同，它是碾轮表面上装有许多羊蹄形的碾压凸脚（图1.47），一般用拖拉机牵引作业。

羊足碾有单桶和双桶之分，桶内根据要求可分为空桶、装水、装砂，以提高单位面积的压力，增加压实效果。由于羊足碾单位面积压力较大，压实效果、压实深度均较同重量的光面压路机高，但工作时羊足碾的羊蹄压入土中，又从土中拔出，致使上部土翻松，不宜用于无黏性土、砂及面层的压实。一般羊足碾适用于压实中等深度的粉质黏土、粉土、黄土等。

图1.48　蛙式打夯机

1—夯头；2—夯架；3—三角胶带；4—底盘

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、石夯、蛙式打夯机（图1.48）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，在小型土方工程中应用最广。

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。

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。夯实基槽及地坪时，行夯路线应由四边开始，然后再夯向中间。

用蛙式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，打夯机应依次夯打，均匀分布，不留间隙。

基（坑）槽回填应在两侧或四周同时进行回填与夯实。

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到紧密状态。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、振动凸块碾等新型压实机械。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。当压实爆破石碴或碎石类土时，可选用8～15t重的振动平碾，铺土厚度为0.6～1.5m，宜静压、后振压，碾压遍数应由现场试验确定，一般为6～8遍。(www.xing528.com)

图1.49　土的干密度与压实功的关系

1.6.2.2 影响填土压实质量的因素

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。土的密度与所消耗的功的关系见图1.49。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。在实际施工中，对于砂土只需碾压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

土的含水量对填土压实有很大影响。较干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力大，填土不易被夯实。而含水量较大，超过一定限度，土颗粒间的空隙全部被水充填而呈饱和状态，填土也不易被压实，容易形成橡皮土。只有当土具有适当的含水量，土颗粒之间的摩阻力，由于水的润滑作用而减少，土才易被压实。为了保证填土在压实过程中具有最优的含水量，当土过湿时，应予翻松晾晒或掺入同类干土及其他吸水性材料。如土料过干，则应预先洒水湿润。土的含水量一般以手握成团，落地开花为宜。

3.铺土厚度的影响

土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减少，在压实过程中，土的密实度也是表层大，而随深度加深而逐渐减少，超过一定深度后，虽经反复碾压，土的密实度仍与未压实前一样。各种不同压实机械的压实影响深度与土的性质、含水量有关，所以，填方每层铺土的厚度，应根据土质、压实的密实度要求和压实机械性能确定。填方每层的铺土厚度和压实遍数参见表1.8。

1.6.2.3 填土压实的质量控制与检查

1.填土压实的质量控制

填土经压实后必须达到要求的密实度，以避免建筑物产生不均匀沉降。填土密实度以设计规定的控制干密度ρd 作为检验标准，土的控制干密度ρd 与最大干密度ρmax之比称为压实系数λc。利用填土作为地基时，相关规范规定了不同结构类型、不同填土部位的压实系数值（表1.9）。

表1.8　填方每层的铺土厚度和压实遍数

表1.9　填土压实的质量控制

注 ωop为最佳含水量。

填土压实的最大干密度一般在实验室由击实试验确定，再根据相关规范规定的压实系数即可算出填土控制干密度ρd 值。在填土施工时，土的实际干密度大于或等于控制干密度ρd 时，即

则符合质量要求。

式中 λc——要求的压实系数；

ρmax——土的最大干密度，g/cm3。

2.填土压实的质量检验

（1）填土施工过程中应检查排水措施、每层填筑厚度、含水量控制和压实程序。

（2）填土经夯实或压实后，要对每层回填土的质量进行检验，一般采用环刀法（或灌砂法）取样测定土的干密度，符合要求后才能填筑上层土。

（3）按填土对象不同，规范规定了不同的抽取标准：基坑回填，每100～500m2 取样一组（每个基坑不少于一组）；基槽或管沟，每层按长度20～50m取样一组；室内填土，每层按100～500m2取样一组；场地平整填方每层按400～900m2 取样一组。取样部位在每层压实后的下半部，用灌砂法取样应为每层压实后的全部深度。

（4）每项抽检的实际干密度应有90%以上符合设计要求，其余10%的最低值与设计值的差不得大于0.08g/cm3，且应分散，不得集中出现在某一处。

（5）填土施工结束后应检查标高、边坡坡度、压实程度等，均应符合相关规范标准规定。