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(信阳豫南公路工程有限公司,河南光山465450)
摘 要为了保证填土的强度和稳定性,必须正确选择回填土料和填筑施工方法,以满足填土压实的质量要求。笔者就土方工程的土料选择、施工要求以及压实方法进行了详细的阐述,并对影响填土的压实因素进行分析,以供相关施工人员参考。
关键词土方工程部;回填;压实;施工
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)092-0151-02
土体是由矿物颗粒、水溶液和气体组成的三相体系。具有弹性、塑性和黏滞性。由于土体是由分散颗粒组成的组合体,颗粒之间没有紧密的连接,在外力作用下或在自然条件下遇到浸水和冻溶都会产生变形。所以为保证土方工程的施工质量,就必须认真选择土料进行回填并
压实。
1土料选择与处理
选择填方土料应符合设计要求。实际选择土料时应选择强度高:压缩性小、水稳定性好、便于施工的土、石料。如设计无要求时,应符合下列规定:
1)碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位同意)和爆破石碴,可用作表层以下的填料。
2)含水率符合压实要求的黏性土,可用作各层填料;碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅能用于无压实要求的填方工程。
3)淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过处理其含水率符合压实要求后,可用于填方中的次要部位。
4)含盐量符合规定的盐渍土,一般可以使用,但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。
5)碎石类土、砂土或爆破石碴可用作表层下的填料,其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3(当使用振动碾时,不得超过每层铺填厚度的3/4)。铺填时,大块料不应集中,且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时,块(漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。填土土料含水率的大小,直接影响到夯实(碾压)质量。所以填土施工时应严格控制含水率,施工前应进行检验,以得到符合密实度要求的最优含水率和最少夯实(或碾压)遍数。含水率过小,夯实(碾压)不实;含水率过大,则易成橡皮土。
2填筑施工要求
填方前,应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具,并确定填料含水率控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。对于重要的填方工程或采用新型压实机具时,上述参数应通过填土压实试验确定。填土时应先清除基底的树根、积水、淤泥和有机杂物,并分层回填、压实。填土应尽量采用同类土填筑。如:采用不同类填料分层填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度,边坡不得用透水性较小的填料封闭。填方施工应接近水平的分层填筑。当填方位于倾斜的地面时,应先将斜坡挖成阶梯状,然后分层填筑以防填土横向移动。分段填筑时,每层接缝处应作成斜坡形,碾迹重叠0.5m-1.0m。上、下层错缝距离不应小于1m。
3填土的压实方法
如图1所示,填土的压实方法有碾压法、夯实法和振动压实法三种。平整场地等大面积土方工程采用碾压法,对较小面积的填土工程可采用夯实法和振动压实法。此外还可利用运土工具压实。
3.1碾压法
碾压法(图1a)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。
主要适用于大面积填土。常用碾压工具有:
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,有两轮两轴式和三轴式两种。
平碾按重量可分为:轻型、中型、重型,在工地上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。
(a)碾压;(b)夯实;(c)振动
图1填土压实方法
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图脚,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人士中,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。
3.2夯实法
夯实法(图1b)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1m-1.5m。但对木夯、石夯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。
3.3振动压实法
振动压实法(图1c)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8t-15t重的振动平碾,铺土厚度为0.6m-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。
4影响填土压实质量的因素
影响填土压实质量的因素很多,主要有压实功、土的含水率和铺土厚度等因素。
4.1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2。
当土的含水率一定,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。
图2土的干密度与压实功的关系
4.2含水率的影响
土的含水率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。而含水率较大,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率,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。见图3。
为了保证填土在压实过程中具有最优的含水率,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。土的含水率一般以手握成团,落地开花为宜。土的最优含水率和最大干密度参考表1。
图3土的干密度与含水率的关系
4.3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、含水率有关,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。
5结束语
总之,土方工程回填应根据场地情况和条件,选择合适的填料和压实方法,并对施工中影响填土压实度的因素深入的分析,以便及时的有针对性的采取适当措施,来满足施工质量要求。
参考文献
[1]张勇,陆望明,王生民.基础土方回填施工及常见问题的处理[J].人民长江,2008,21.
[2]秦涛.土方回填厚度[J].建筑工人,2008,,03.
[3]王晨鸣.土方回填工程中常见的质量通病与防治[J].黑龙江科技信息,2007,10.
[4]赵凌云.浅谈基础土方回填的施工[J].民营科技,2008,12.
摘 要为了保证填土的强度和稳定性,必须正确选择回填土料和填筑施工方法,以满足填土压实的质量要求。笔者就土方工程的土料选择、施工要求以及压实方法进行了详细的阐述,并对影响填土的压实因素进行分析,以供相关施工人员参考。
关键词土方工程部;回填;压实;施工
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)092-0151-02
土体是由矿物颗粒、水溶液和气体组成的三相体系。具有弹性、塑性和黏滞性。由于土体是由分散颗粒组成的组合体,颗粒之间没有紧密的连接,在外力作用下或在自然条件下遇到浸水和冻溶都会产生变形。所以为保证土方工程的施工质量,就必须认真选择土料进行回填并
压实。
1土料选择与处理
选择填方土料应符合设计要求。实际选择土料时应选择强度高:压缩性小、水稳定性好、便于施工的土、石料。如设计无要求时,应符合下列规定:
1)碎石类土、砂土(使用细、粉砂时应取得设计单位同意)和爆破石碴,可用作表层以下的填料。
2)含水率符合压实要求的黏性土,可用作各层填料;碎块草皮和有机质含量大于8%的土,仅能用于无压实要求的填方工程。
3)淤泥和淤泥质土一般不能用作填料,但在软土或沼泽地区,经过处理其含水率符合压实要求后,可用于填方中的次要部位。
4)含盐量符合规定的盐渍土,一般可以使用,但填料中不得含有盐晶、盐块或含盐植物的根茎。
5)碎石类土、砂土或爆破石碴可用作表层下的填料,其最大粒径不得超过每层铺填厚度的2/3(当使用振动碾时,不得超过每层铺填厚度的3/4)。铺填时,大块料不应集中,且不得填在分段接头处或填方与山坡连接处。填方内有打桩或其他特殊工程时,块(漂)石填料的最大粒径不应超过设计要求。填土土料含水率的大小,直接影响到夯实(碾压)质量。所以填土施工时应严格控制含水率,施工前应进行检验,以得到符合密实度要求的最优含水率和最少夯实(或碾压)遍数。含水率过小,夯实(碾压)不实;含水率过大,则易成橡皮土。
2填筑施工要求
填方前,应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具,并确定填料含水率控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。对于重要的填方工程或采用新型压实机具时,上述参数应通过填土压实试验确定。填土时应先清除基底的树根、积水、淤泥和有机杂物,并分层回填、压实。填土应尽量采用同类土填筑。如:采用不同类填料分层填筑时,上层宜填筑透水性较小的填料,下层宜填筑透水性较大的填料。填方基土表面应作成适当的排水坡度,边坡不得用透水性较小的填料封闭。填方施工应接近水平的分层填筑。当填方位于倾斜的地面时,应先将斜坡挖成阶梯状,然后分层填筑以防填土横向移动。分段填筑时,每层接缝处应作成斜坡形,碾迹重叠0.5m-1.0m。上、下层错缝距离不应小于1m。
3填土的压实方法
如图1所示,填土的压实方法有碾压法、夯实法和振动压实法三种。平整场地等大面积土方工程采用碾压法,对较小面积的填土工程可采用夯实法和振动压实法。此外还可利用运土工具压实。
3.1碾压法
碾压法(图1a)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。
主要适用于大面积填土。常用碾压工具有:
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,有两轮两轴式和三轴式两种。
平碾按重量可分为:轻型、中型、重型,在工地上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。
(a)碾压;(b)夯实;(c)振动
图1填土压实方法
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图脚,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人士中,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。
3.2夯实法
夯实法(图1b)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1m-1.5m。但对木夯、石夯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。
3.3振动压实法
振动压实法(图1c)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8t-15t重的振动平碾,铺土厚度为0.6m-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。
4影响填土压实质量的因素
影响填土压实质量的因素很多,主要有压实功、土的含水率和铺土厚度等因素。
4.1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2。
当土的含水率一定,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。
图2土的干密度与压实功的关系
4.2含水率的影响
土的含水率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。而含水率较大,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率,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。见图3。
为了保证填土在压实过程中具有最优的含水率,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。土的含水率一般以手握成团,落地开花为宜。土的最优含水率和最大干密度参考表1。
图3土的干密度与含水率的关系
4.3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、含水率有关,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。
5结束语
总之,土方工程回填应根据场地情况和条件,选择合适的填料和压实方法,并对施工中影响填土压实度的因素深入的分析,以便及时的有针对性的采取适当措施,来满足施工质量要求。
参考文献
[1]张勇,陆望明,王生民.基础土方回填施工及常见问题的处理[J].人民长江,2008,21.
[2]秦涛.土方回填厚度[J].建筑工人,2008,,03.
[3]王晨鸣.土方回填工程中常见的质量通病与防治[J].黑龙江科技信息,2007,10.
[4]赵凌云.浅谈基础土方回填的施工[J].民营科技,2008,12.