压实系数λc的计算及其意义

压实填土自身的变形与其厚度、干密度等因素有关。在干密度相同的情况下，厚度小的压实填土，其变形小；反之，其变形大。

这里所提到的“土的干密度”是指“土的单位体积内的颗粒质量”，用符号ρ_d（t/m³）表示，其表达式为。土的干密度愈大，表示土愈密实。在填土夯实时，常以土的干密度来控制土的夯实标准。例如，房心填土和基础回填土夯实后的干密度一般要求达到1.50～1.65t/m³。如果已知土的密度ρ和含水量ω，就可以按下式算出土的干密度，即

采用黏性土和黏粒含量ρ_c≥10%的粉土作填料时，填料的含水量至关重要。实践证明：对含水量很高的黏性土进行夯实或碾压时容易压成“橡皮土”，会出现软弹现象，此时土的密实度是不会增加的；对很干的土进行夯实或碾压时，土颗粒之间的阻力大，显然也不把土充分夯实；只有在适当的含水量范围内，才能使土的压实效果最好。在一定的压实功能条件下，使土最容易压实，并能达到最大密实度的含水量，称为最优含水量（或最佳含水量），用符号ω_op来表示，此时对应的干密度为最大干密度，用符号ρ_dmax来表示。

土的最优含水量和最大干密度可用室内击实试验测得。根据试验结果绘出击实曲线，即ω-ρ_d关系曲线（图1.1.1）。分析击实曲线可知：当含水量较低时，干密度ρ_d随着含水量ω的增加而增高，这表明击实效果在逐步提高；当含水量超过某一限值ω_op后，干密度ρ_d则随着含水量ω的增加而降低，这表明击实效果在逐步下降。在击实曲线上出现一个干密度ρ_d峰值，即最大干密度ρ_dmax。相应于这个峰值的含水量就是最优含水量ω_op。具有最优含水量的土，其挤实效果最好。

图1.1.1 干密度与含水量的关系曲线

压实填土的密实程度可用压实系数λ_c来衡量，压实系数为土的控制干密度ρ_d与最大干密度ρ_dmax的比值，即。为了控制压实填土地基质量，压实填土的密实度和含水量应符合《建筑地基处理技术规范》6.2.2条的规定。

《建筑地基处理技术规范》规定：

表4.2.4 各种垫层的压实标准

注：1.压实系数λ_c为土的控制干密度ρd与最大干密度ρdmax的比值；土的最大干密度宜采用击实试验确定；碎石或卵石的最大干密度可取2.1～2.2t/m³。

2.表中压实系数λ_c系使用轻型击实试验测定土的最大干密度ρ_dmax时给出的压实控制标准，采用重型击实试验时，对粉质黏土、灰土、粉煤灰及其他材料压实标准应为压实系数λ_c≥0.94。

《建筑地基处理技术规范》规定：

6.2.2 压实填土地基的设计应符合下列规定：

4 压实填土的质量以压实系数λ_c控制，并应根据结构类型和压实填土所在部位按表

6.2.2-2的要求确定。

表6.2.2-2 压实填土的质量控制

注：地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压实系数不应小于0.94。

5 压实填土的最大干密度和最优含水量，宜采用击实试验确定，当无试验资料时，最大干密度可按下式计算：

式中 ρ_dmax——分层压实填土的最大干密度（t/m³）；

η——经验系数，粉质黏土取0.96，粉土取0.97；

ρ_w——水的密度（t/m³）；

d_s——土粒相对密度（比重）；

w_op——填料的最优含水量（%）。

当填料为碎石或卵石时，其最大干密度可取2.1～2.2t/m³。(www.xing528.com)

此处，土的相对密度是指土粒密度（单位体积土粒的质量）与4℃时纯水密度之比。

《建筑地基处理技术规范》条文说明指出：

6.2.2 本条为压实填土地基的设计要求。

4 有些中小型工程或偏远地区，由于缺乏击实试验设备，或由于工期和其他原因，确无条件进行击实试验，在这种情况下，允许按本条公式（6.2.2）计算压实填土的最大干密度，计算结果与击实试验数值不一定完全一致，但可按当地经验作比较。

土的最大干密度试验有室内试验和现场试验两种，室内试验应严格按照现行国家标准《土工试验方法标准》（GB/T 50123）的有关规定，轻型和重型击实设备应严格限定其使用范围。以细颗粒土作填料的压实填土，一般采用环刀取样检验其质量。而以粗颗粒砂石作填料的压实填土，当室内试验结果不能正确评价现场土料的最大干密度时，不能按照检验细颗粒土的方法采用环刀取样，应在现场对土料作不同击实功下的击实试验（根据土料性质取不同含水量），采用灌水法和灌砂法测定其密度，并按其最大干密度作为控制干密度。

【1.1.2】 估算最大干密度

条件：某框架结构建筑物，地基持力层为厚度较大的素填土（主要成分为粉土），其承载力特征值f_ak=120kPa，不满足设计要求，拟采用分层压实方法进行地基处理。已测得素填土的最优含水量为19%，土粒相对密度为2.69。

要求：估算压实素填土的最大干密度（t/m³）。

【解答】 根据《建筑地基处理技术规范》式（6.2.2），粉土η=0.97，则

【1.1.3】 （2008年二级考题）

某新建房屋采用框架结构，由于地基承载力不足，拟对该地基土进行换填垫层法处理。假定由击实试验确定的压实填土的最大干密度ρ_dmax=1.7t/m³。试问，在地基主要受力层范围内，压实填土的控制干密度ρ_d（t/m³），其最小值不应小于下列何项数值？

（A）1.70 （B）1.65 （C）1.60 （D）1.55

【答案】 （B）

【解答】 根据《建筑地基处理技术规范》表6.2.2-2，λ_c=0.97。

ρd=0.97×1.7t/m³=1.65t/m³，故（B）正确。

【1.1.4】 （2009年一级考题）

下列有关压实系数的一些认识，其中何项是不正确的？

（A）填土的控制压实系数为填土的控制干密度与最大干密度的比值

（B）压实填土地基中，地坪垫层以下及基础底面标高以上的压实填土，压实系数不应小于0.94

（C）采用灰土进行换填垫层法处理地基时，灰土的压实系数可控制为0.95

（D）承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙可采用级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.90

【答案】 （D）

【解答】 由《建筑地基处理技术规范》4.2.4条，（A）正确。

由《建筑地基处理技术规范》6.2.2条，（B）正确。

由《建筑地基处理技术规范》4.2.4条，（C）正确。

由《建筑桩基技术规范》4.2.7条，（D）不正确，正确描述为“其压实系数不宜小于0.94”。