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建筑施工技术
1.4.2.4 三、填土与压实
三、填土与压实

(一)填土的要求

为了保证填方工程的强度和稳定性要求,必须正确地选择土料和填筑方法。填土的土料应符合设计要求。含有大量有机物、石膏和水溶性硫酸盐(含量大于5%)的土以及淤泥、冻土、膨胀土等,均不应作为填方土料;以黏土作为土料时,应检查其含水量是否在控制范围内,含水量大的黏土不宜做填土用;一般碎石类土、砂土和爆破石渣可做表层以下填料,其最大粒径不得超过每层铺垫厚度的2/3。

填土应按整个宽度分层进行,当填方位于倾斜的山坡时,应将斜坡修筑成1∶2的阶梯形边坡后再进行施工,以免填土横向移动,并尽量用同类土填筑。如采用不同类土填筑,应将透水性较大的土层填筑在下层,透水性较小的土层填筑在上层,不能将各种土混合使用。这样有利于水分的排出和基土稳定,并可避免在填方内形成水囊和发生滑移现象。

回填施工前,填方区的积水应采用明沟排水法排出,并清除杂物。由于土的可松性,回填高度的控制应预留一定的下沉高度,以备行车碾压、堆重和干湿交替自然因素的作用下土体逐渐沉落密实,其预留下沉高度(以填方高度为百分数计):砂土为1.5%,亚黏土为3%~3.5%。

(二)土的压实方法

填土的压实方法一般有碾压、夯实、振动压实等几种。碾压法是依靠沿填筑面滚动的鼓筒或轮子的压力压实填土,适用于大面积填土工程。碾压机械有平碾(压路机)、羊足碾、振动碾和气胎碾。

碾压机械进行大面积填方碾压,宜采用“薄填、低速、多遍”的方法。机械的开行速度不宜过快,一般不应超过下列规定:平碾、振动碾2km/h;羊足碾3km/h。控制压实遍数:平碾6~8遍,羊足碾8~16遍。在边角、坡度等不易压实处,应用人力夯或小型夯实机具配合施工。

为了保证填土压实的均匀性和密实度的要求,提高碾压效率,宜先用轻型机械碾压,使其表面平整后,再用重型机械碾压。

夯实是利用夯锤自由下落的冲击力来夯实填土,适用于小面积填土的压实。其优点是可以夯实较厚的黏性土层和非黏性土层。夯实机械有夯锤、内燃夯土机和蛙式打夯机等。

为防止管道、基础轴线位移或管道损坏,常用人工回填,配合小型机具施工,直至管顶0.5m以上,在不损坏管道的情况下,方可采用机械回填和压实。填方坡度根据填方高度、土的种类和其重要性在设计中加以规定。

(三)填土压实的影响因素

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功的关系如图1.33所示。当土的含水量一定,在开始压实时,土的密度急剧增加;当接近土的最大密度时,虽经反复压实,压实功增加很多,但土的密度变化很小。实际施工中应根据土的种类、压实密度要求和不同的压实机械来决定填土压实遍数。砂土或黏性土需碾压或夯实2~3遍;亚砂土需3~4遍;亚黏土或黏土需5~6遍。松土先用轻碾,再用重碾压实,就会取得较好的压实效果。

图1.33 土的密度与压实功的关系示意图

2.含水量的影响

填土含水量的大小直接影响碾压(或夯实)遍数和质量。较为干燥的土,由于摩阻力较大而不易压实;当土具有适当含水量时,土的颗粒之间因水的润滑作用而使摩阻力减小,在同样压实功作用下,得到最大的密实度,这时土的含水量称为最佳含水量(图1.34)。

图1.34 土的干密度与含水量的关系

各种土的最佳含水量和最大干密度见表1.7。现场黏性土最佳含水量的检测,一般以手握成团、落地开花为宜。填土压实施工中,当土的含水量较大时,一般采取翻松晾干、掺入同类干土或吸水性材料(生石灰)等措施;当土过干时,施工前应适当洒水润湿。

表1.7 土的最佳含水量和最大干密度参考表

注:①表中土的最大干密度应根据现场实际达到的数字为准;
②一般性的回填可不做此项测定。

图1.35 压实作用沿深度的变化

3.铺土厚度的影响

在压实功作用下,土中的应力随深度增加而逐渐减小(图1.35),其压实作用也随土层深度的增加而逐渐减弱。在压实过程中,土的密实度也是表层较大,随深度的增加而递减;超过一定深度后,即使经多次碾压,土的密实度也不会有明显变化。各种压实机械的压实影响深度与土的性质和含水量等因素有关。铺土厚度应小于压实机械的作用深度。铺得过厚,需增加压实遍数才能达到规定的密实度;铺得过薄,也需相应增加机械的总压实遍数。

对于重要的填方工程,其达到规定密实度所需的压实遍数、铺土厚度等,应根据土质和压实机械在施工现场的压实试验决定。若无试验依据,应符合表1.8的规定。

表1.8 填土施工时的分层厚度及压实遍数

(四)填土质量检查

填土压实后必须达到密实度的要求,填土密实度以设计规定的控制干密度ρd(或规定的压实系数λ)作为检查标准。土的控制干密度与最大干密度之比称为压实系数。

一般场地平整,其压实系数为0.9左右;地基填土为0.91~0.97,具体取值视结构类型和填土部位而定。

土的最大干密度一般在实验室由击实试验确定。土的最大干密度乘以规范规定或设计要求的压实系数,即可计算出填土控制干密度ρd的值。

土的实际干密度可用“环刀法”测定。其取样组数:基坑回填土每20~50m3取样一组;基槽、管沟填土每层(长度)按20~50m取样一组;室内回填土每层按100~500m2取样一组;场地平整填土每层按400~900m2取样一组。取样部位应在每层压实后的下半部。试样取出后测出实际干密度。

填土压实后的实际干密度,应有90%以上符合设计要求,其余10%的最低值与设计值之差不得大于0.08g/cm3,且应分散不应集中。

填方施工结束后,应检查标高、边坡坡度、压实程度等,检验标准应符合表1.9的规定。

表1.9 填土工程质量检验标准

地基局部处理是指在浅基础开挖基槽(坑)的施工中或验槽(坑)时,发现基槽(坑)范围内有洞穴、软弱土层或岩基、墙基等局部异常地基的处理。查明异常地基的性质、范围及深浅后,由设计单位提出处理方案,施工单位进行处理。处理的方法和原则是将局部软弱层或硬物尽可能挖除,回填与天然土压缩性相近的材料,分层夯实;处理后的地基应保证建筑物各部位沉降量趋于一致,以减少地基的不均匀下沉。