摘要:土方的填筑與壓實(shí)是施工過程中比較重要的環(huán)節(jié),本文結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,介紹了有關(guān)土料的選擇要求、填筑的質(zhì)量檢查及填土壓實(shí)的方法,并進(jìn)一步分析了影響填土壓實(shí)的質(zhì)量原因。 

  關(guān)鍵詞:土方填筑;壓實(shí);施工技術(shù) 

  當(dāng)利用壓實(shí)填土作為建筑工程的地基持力層時(shí),在平整場地前,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型,填料性能和現(xiàn)場條件等,對擬壓實(shí)的填土提出質(zhì)量要求,未經(jīng)過檢驗(yàn)查明以及不符合質(zhì)量要求的壓實(shí)填土,均不得作為建筑工程的地基持力層。不言而喻, 地基對于房屋建筑的整體安全具有十分重要的意義。因此,土方填筑與壓實(shí)工程質(zhì)量控制是非常重要的。 

  一.土料的選用與處理 

  碎石類土、砂土、爆破石渣及含水量符合壓實(shí)要求的黏性土均可作為填方土料。凍土、淤泥、膨脹性土及有機(jī)物含量大于8%的土、可溶性硫酸鹽含量大于5%的土均不能做填方土料。填方土料為黏性土?xí)r,應(yīng)檢驗(yàn)其含水量是否在控制范圍內(nèi),含水量大的黏性土不宜做填方土料。 

  二.填土壓實(shí)方法 

  1.碾壓法 

  碾壓法適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾(壓路機(jī))、羊足碾、汽胎碾或者運(yùn)土工具。平碾是一種以內(nèi)燃機(jī)為動力的自行式壓路機(jī),重量 6 t~ 15 t。羊足碾需要較大的牽引力而且只能用于壓實(shí)粘性土,不適于砂性土,因在砂土中碾壓時(shí),土的顆粒受到“羊足” 較大的單位壓力后會向四面移動,而使土的結(jié)構(gòu)破壞。胎碾在工作時(shí)是彈性體,給土的壓力較均勻,填土質(zhì)量較好。應(yīng)用最普遍的是剛性平碾。利用運(yùn)土工具碾壓土壤也可取得較大的密實(shí)度,但必須很好地組織土方施工,利用運(yùn)土過程進(jìn)行碾壓。如果單獨(dú)使用運(yùn)土工具進(jìn)行土壤壓實(shí)工作, 在經(jīng)濟(jì)上是不合理的,它的壓實(shí)費(fèi)用要比平碾壓實(shí)高。 

  松土碾壓宜先用輕碾壓實(shí),再用重碾壓實(shí),效果較好。碾壓機(jī)械壓實(shí)填方時(shí),行駛速度不宜過快,一般平碾不應(yīng)超過 2 km/ h;羊足碾不應(yīng)超過 3 km/ h。 

  2.夯實(shí)法 

  夯實(shí)法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實(shí)土壤, 土體孔隙被壓縮,土粒排列得更加緊密。人工夯實(shí)所用的工具有木夯、石夯,這些方法現(xiàn)在基本已經(jīng)淘汰; 機(jī)械夯實(shí)常用的有內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)和夯錘等。夯錘是借助起重機(jī)懸掛一重錘, 提升到一定高度,自由下落,重復(fù)夯擊基土表面。夯錘重 1. 5 t ~ 3 t,落距 2. 5 m~ 4. 5 m,夯土影響深度可超過 1 m。還有一種強(qiáng)夯法是在重錘夯實(shí)法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其錘重 8 t~ 30 t,落距 6 m~25 m。其強(qiáng)大的沖擊能可使地基深層得到加固。強(qiáng)夯法適用于粘性土、濕陷性黃土、碎石類填土地基的深層加固。夯實(shí)主要用于小面積填土,優(yōu)點(diǎn)是可以壓實(shí)較厚的土層。 

  3.振動壓實(shí)法 

  振動壓實(shí)法是利用振動壓實(shí)機(jī)的振動力振動土顆粒,使其產(chǎn)生相對位移而達(dá)到密實(shí)狀態(tài)。振動壓實(shí)機(jī)與一般平碾相比,可提高工效1~2倍,這種方法主要用于非黏性土的振實(shí)。 

  三.影響填土壓實(shí)的因素 

  影響填土壓實(shí)質(zhì)量的主要因素有:壓實(shí)功、土料的種類和顆粒級配、土的含水量及每層鋪土厚度。 

  1.壓實(shí)功的影響 

  壓實(shí)功與土的密度關(guān)系如下圖所示: 

  從圖中可看出二者并不成正比。當(dāng)土的含水量一定,開始壓實(shí)時(shí),土的密度(重度)急劇增加,待接近土的最大密度時(shí),壓實(shí)功雖然增加很多,但土的密實(shí)度幾乎沒有變化。因此,在實(shí)際施工中,壓實(shí)松土?xí)r,往往先用輕碾(壓實(shí)功小)壓實(shí),再用重碾碾壓,這樣可取得較好的壓實(shí)效果。 

  2.土的含水置的影響 

  在壓實(shí)功相同的條件下,土料的含水量對填土壓實(shí)的質(zhì)量有很大的影響,填土壓實(shí)的質(zhì)量由土的干密度大小反映(見下圖)。較為干燥的土,由于土顆粒之間的摩阻力較大,因而不易壓實(shí),土的干密度。豢珊砍^一定限值時(shí),土顆粒之間的孔隙全部由水填充而成飽和狀態(tài),壓實(shí)功的一部分被水承受,土也不易被壓實(shí),土的干密度也較小,土的干密度也較小。只有土具有適當(dāng)?shù)暮繒r(shí),水起到了潤滑作用,土顆粒之間的摩阻力減小,土才容易被壓實(shí)。在使用同樣的壓實(shí)機(jī)械,且填土厚度、壓實(shí)遍數(shù)相同的條件下,使填土壓實(shí)獲得最大密實(shí)度時(shí)土的含水量,稱為最優(yōu)含水量。土料的最優(yōu)含水量和相應(yīng)的最大干密度可由壓實(shí)試驗(yàn)確定。 

  為了保證填土在壓實(shí)過程中獲得最大干密度,則需土料具有最優(yōu)含水量。當(dāng)土的含水量過大,應(yīng)采用翻松、晾曬、風(fēng)干等方法降低含水量,或摻入干土、石灰等其他吸水材料等措施;如含水量過小可灑水濕潤、增加壓實(shí)功或壓實(shí)遍數(shù)等措施,或使用大功率壓實(shí)機(jī)械。 

  3.鋪土厚度的影響 

  鋪土在壓實(shí)機(jī)械的作用下,土中的應(yīng)力隨深度增加而逐漸減小,其壓實(shí)作用也隨土層深度的增加而逐漸減小,超過一定深度后,雖經(jīng)壓實(shí)機(jī)械反復(fù)碾壓,但土的密實(shí)度增加很小,甚至沒有變化。各種壓實(shí)機(jī)械的壓實(shí)影響深度與土的性質(zhì)和含水量等因素有關(guān);靥罘矫繉愉佂梁穸葢(yīng)根據(jù)土質(zhì)、壓實(shí)功及壓實(shí)密度的要求等確定,并應(yīng)小于壓實(shí)機(jī)械壓土?xí)r的壓實(shí)影響深度。對于重要填方工程,其達(dá)到規(guī)定密實(shí)度所需的壓實(shí)遍數(shù)、鋪土厚度等應(yīng)根據(jù)土質(zhì)和壓實(shí)機(jī)械在施工現(xiàn)場的壓實(shí)試驗(yàn)確定。若無試驗(yàn)依據(jù)應(yīng)符合下表的規(guī)定。 

  4.填土壓實(shí)注意事項(xiàng) 

  現(xiàn)行《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中規(guī)定:填方施工過程中應(yīng)檢查排水措施、每層填筑厚度、含水量控制、壓實(shí)程度。填筑厚度及壓實(shí)遍數(shù)應(yīng)根據(jù)土質(zhì)、壓實(shí)系數(shù)及所用機(jī)具確定。 

  填土應(yīng)從最低處開始,由下向上整個(gè)寬度分層鋪填碾壓或夯實(shí)。填方應(yīng)分層進(jìn)行并盡量采用同類土填筑。填方應(yīng)在相對兩側(cè)或四周同時(shí)進(jìn)行回填與夯實(shí)。當(dāng)天填土,應(yīng)在當(dāng)天壓實(shí)。 

  四.填土壓實(shí)的質(zhì)量檢驗(yàn) 

  填土壓實(shí)后必須達(dá)到要求的密實(shí)度,密實(shí)度應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的壓實(shí)系數(shù)丸作為控制標(biāo)準(zhǔn)。 

  壓實(shí)系數(shù)λc為土的控制干密度與最大干密度之比(即λc=ρd/ρmax)。壓實(shí)系數(shù)一般根據(jù)工程結(jié)構(gòu)性質(zhì)、使用要求以及土的性質(zhì)確定,例如砌塊承重結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu),在地基主要持力層范圍內(nèi),壓實(shí)系數(shù)λc應(yīng)大于0.96;在地基主要持力層范圍以下,應(yīng)為0.93~0.96;一般場地平整壓實(shí)系數(shù)應(yīng)為0.9左右。 

  取樣部位在每層壓實(shí)后的下半部。試樣取出后,測定其實(shí)際干密度石,應(yīng)滿足: 

  填土壓實(shí)后的干密度(干重度)應(yīng)有90%以上符合設(shè)計(jì)要求,其余10%的最低值與設(shè)計(jì)值的差,不得大于0.088 g/cm3,且應(yīng)分散,不得集中于某一區(qū)域。 

  檢驗(yàn)方法:采用環(huán)刀法測定土的實(shí)際干密度。其取樣組數(shù)為:基坑回填每層按20 m3~50 m3取樣一組(每個(gè)基坑不小于一組);基槽或管溝回填每層按長度20 m3~50 m3取樣一組;室內(nèi)填土每層按100 m2~500 m2取樣一組;場地平整填土每層按400 m2~900 m2取樣一組。 

  五.結(jié)束語 

  建筑工程地基的填土壓實(shí)工作質(zhì)量不言而喻是十分重要的,但在實(shí)際工作中很多施工企業(yè)有麻痹大意的思想,忽視填土壓實(shí)質(zhì)量控制,造成很嚴(yán)重的后果。其實(shí)填土壓實(shí)工程并不復(fù)雜,關(guān)鍵是要尊重工藝程序貫徹執(zhí)行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和方法,一般是不會出現(xiàn)影響房屋安全質(zhì)量問題的。 

  參考文獻(xiàn): 

  [1] 吳萍,土方填筑施工中壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用[J],中國高新技術(shù)企業(yè),2007. 

  [2]舒懷珠.淺議土方填筑與壓實(shí)工程質(zhì)量控制[J],山西建筑,2007. 

  [3]王學(xué)偉,陳麗萍.試論公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編寫工作[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2009,(11). 

  [4]丁光亞,秦衛(wèi)生,羅云滾,熊楚明.控制爆破技術(shù)在高層建筑樁基礎(chǔ)開挖中的應(yīng)用[J].煤礦爆破,2006,(02).