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填土压实方法及影响因素在建筑施工中的应用

时间:2023-09-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1-28填土压实的方法羊足碾一般无动力,靠拖拉机牵引,有单筒、双筒两种。在表1.11给出的范围内,轻型压实机械取小值,重型的取大值。表1.11填方每层的铺土厚度和压实遍数3. 填土质量检查填土压实后要达到一定密实度要求,以避免建筑物的不均匀沉降。表1.12填土工程质量检验标准

填土压实方法及影响因素在建筑施工中的应用

1.填土的压实方法

填土压实方法有碾压法、夯实法和振动压实法,如图1-28所示。平整场地、路基、堤坝等大面积填土工程采用碾压法,较小面积的填土工程采用夯实法和振动压实法。

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、羊足碾和气胎碾等。

平碾又称光碾压路机,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(30~50kN)、中型(60~90kN)和重型(100~140kN)3种,适于压实砂类土和黏性土,使用土类范围较广。轻型平碾压实土层的厚度不大,但是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。如果直接用重型平碾碾压松土,则因强烈的起伏而致使碾压效果较差。

图1-28 填土压实的方法

羊足碾一般无动力,靠拖拉机牵引,有单筒、双筒两种。根据碾压要求,羊足又可分为空筒及装砂、注水三种。羊足碾虽然与土接触面积小,但单位面积的压力比较大,土壤压实的效果好。羊足碾适于对黏性土的压实。

气胎碾又称轮胎压路机,它的前后轮分别密排着四五个轮胎,既是行驶轮又是碾压轮。由于轮胎弹性大,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,铺土的沉陷量逐渐减少,因而轮胎与土的接触面积逐渐缩小,故接触应力逐渐增大,最后使土料得到压实。由于气胎碾在工作时是弹性体,其压力均匀,所以填土质量较好。

用碾压法压实填土时,铺土厚度应均匀一致,碾压遍数要一致,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。碾压机开行速度不宜过快,否则影响压实效果。一般不应超过下列规定:平碾2km/h;羊足碾3km/h。

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,适用于小面积回填土的夯实以及作业面受限制的环境下的填土夯实。夯实法分人工夯实和机械夯实两种。人工夯实所用的工具有木夯、石夯等。常用的夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机,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,见图1-29。夯实机械具有体积小、质量轻、对土质适应性强等特点,在工程量小或作业面受到限制的条件下尤为适用。

图1-29 蛙式打夯机

1—夯头;2—夯架;3—三角皮带;4—底盘

3)振动压实法

振动压实法是将振动压实机放在土层表面,借助振动机构使压实机振动土颗粒,土的颗粒发生相对位移而达到密实状态。用这种方法振实非黏性土效果较好。

振动碾是一种振动和碾压同时作用的高效能压实机械,比一般平碾提高工效1~2倍。其适用于对爆破石碴、碎石类土、杂填土或粉质黏土的压实。

2.影响填土压实质量的因素

影响填土压实质量的因素很多,其中主要有土的含水量、压实功及铺土厚度。(www.xing528.com)

1)压实功的影响

填土压实后的密度与压实机械对填土所施加的功两者之间的关系见图1-30。从图中可以看出两者并不成正比关系,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,而土的密度却没有明显变化。因此在实际施工中,在压实机械和铺土厚度一定的条件下,碾压一定遍数即可,过多增加压实遍数对提高土的密度作用不大。另外,对松土一开始就用重型碾压机械碾压,土层会出现强烈起伏现象,压实效果不好。应该先用轻碾压实,再用重碾碾压,这样才能取得较好的压实效果。为使土层碾压变形充分,压实机械行驶速度不宜太快。

图1-30 土的密度与压实功关系

2)含水量的影响

土的含水量对填土压实质量有很大影响。较干燥的土,由于土颗粒之间的摩阻力较大,填土不易被压实;而土中含水量较大,超过一定限度时,土颗粒之间的孔隙全部被水填充而呈饱和状态,土也不能被压实。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小,土才容易被压实,见图1-31。在压实机械和压实遍数相同的条件下,使填土压实获得最大密实度时的土的含水量,称为土的最优含水量。土料的最优含水量和相应的最大干密度可由击实试验确定,表l.10所列数值可供参考。不同类型土的最佳含水量是不同的,如砂土为8%~12%,黏土为19%~23%,粉质黏土为15%~22%。在施工现场简单检验含水量的方法为“手握成团落地开花”。

为了保证填土在压实过程中具有最优含水量,土含水量偏高时,可采取翻松、晾晒、均匀掺入干土(或吸水性填料)等措施;如含水量偏低,可采用预先洒水润湿、增加压实遍数或使用大功能压实机械等措施。

图1-31 土的干密度与含水量关系

表l.10 土的最优含水量和最大干密度参考表

3)铺土厚度

压实机械的压实作用,随土层的深度增加而逐渐减小。在压实过程中,土的密实度也是表层大,而随深度加深逐渐减小,超过一定深度后,虽经反复碾压,土的密度仍与未压实前一样。各种压实机械的压实影响深度与土的性质、含水量有关。所以,填方每层铺土厚度应根据土质、压实的密度要求和压实机械性能确定,或者按表1.11选用。在表1.11给出的范围内,轻型压实机械取小值,重型的取大值。

表1.11 填方每层的铺土厚度和压实遍数

3. 填土质量检查

填土压实后要达到一定密实度要求,以避免建筑物的不均匀沉降。检查压实后的实际干密度,通常采用环刀法取样。填土工程质量检验标准见表1.12。

表1.12 填土工程质量检验标准

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